ANALISIS MODERNISASI BTS+ GSM SIEMENS DENGAN BTS GSM FMR PADA PT. INDOSAT MEDAN
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro Sub Jurusan
Teknik Telekomunikasi
Disusun Oleh:
EDWARD CLP. PASARIBU NIM : 100422001
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2013
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
ANALISIS MODERNISASI BTS+ GSM SIEMENS DENGAN BTS GSM FMR PADA PT. INDOSAT MEDAN
Oleh :
EDWARD CLP. PASARIBU 100422001
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada Tanggal 27 Bulan April Tahun 2013 di depan penguji : 1. Ketua Penguji : Maksum Pinem, ST, MT
2. Anggota Penguji : Ir. M. Zulfin, MT
Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir
Rahmad Fauzi, ST, MT NIP. 196904241997021001
Diketahui Oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP. 195405311986011002
ABSTRAK
Komunikasi seluler adalah komunikasi moderen yang mendukung mobilitas yang tinggi. Jaringan BTS GSM banyak mengalami perubahan yang terjadi dengan cepat dan persaingan ketat dalam bisnis penyediaan jasa (operator) telepon seluler. Perusahaan yang ingin bertahan dan unggul dalam persaingan harus menjual produk yang sesuai dengan keinginan konsumen dan perusahaan tersebut harus mengetahui apa yang dibutuhkan konsumen untuk kebutuhan komunikasi yang mudah, cepat, murah dan dapat mendukung kehidupan masyarakat luas. Agar dapat melayani kebutuhan secara lebih fokus perlu dilakukan analisis jaringan dan segmentasi pasar dengan tepat. Proses upgrate dan modernisasi adalah salah satu bentuk peningkatan pelayanan dan service kepada pelanggan komunikasi seluler. Perusahaan yang menjadi objek penelitian yang dilakukan di kota Medan adalah operator seluler GSM yaitu operator Indosat. Adapun hasil yang diharapkan dari analisis ini adalah diperolehnya efisiensi, flexibelity dan mobilitas jaringan yang baik dari perangkat BTS serta pengukuran parameter VSWR dan DTF dari Modrenisasi BTS+ GSM Siemens dengan BTS GSM FMR.
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis haturkan kehadiran Tuhan Yesus Kristus Yang Maha Esa yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelasaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
ANALISIS MODERNISASI BTS+ GSM SIEMENS DENGAN BTS GSM FMR PADA PT. INDOSAT MEDAN
Selanjutnya Tugas Akhir ini Penulis persembahkan buat ayahnda dan ibunda tercinta yang telah mengorbankan segalanya buat anaknya yang tercinta. Semoga dengan segala pengorbanannya Allah membalasnya dengan memudahkan segala urusannya baik didunia maupun diakhirat kelak.
Selama penulis menjalani masa pendidikan dikampus ini hingga diselesaikan-nya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak, untuk itu dalam kesempatan ini penulis mengucap- kan terima kasih kepada:
1. Bapak Rahmat Fauzi, ST.MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang dengan ikhlas dan sabar membimbing penulis hingga Tugas Akhir ini selesai.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si selaku Ketua Departemen Teknik Elekto.
3. Bapak Rahmat Fauzi, ST.MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elekrto Fakultas Teknik
4. Kepada Bapak dan Ibu tercinta yang telah mengantarkan doa, perhatian, semangat dan segalanya sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Dan saudara-saudara penulis tercinta Erwin Pasaribu dan Maria Pasaribu terima kasih atas perhatian dan doanya.
5. Seluruh staf pengajar dan karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah member bekal ilmu kepada penulis selama menjalani perkuliahan.
6. Sahabat-sahabat ekstensi 2010: Neronzie, Rayhan, Roland, Franklin, Saipul, Wira, Ginda, Yoland, Fauziah, Nata, Bang Doni, Dontri, Eljas, Iwan, Juhendra, Ami, Reni, Gita, Ramando, Bang Hatta, Raihan, Nova, Winny, Masta, dan Fadilahani serta tak disebut namanya terima kasih atas kebaikan yang telah kalian berikan kepada penulis selama kuliah, semoga kebersamaan kita terus terjaga.
7. Semua karyawan PT. Indosat dan PT. NSN yang telah memberi bantuan.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritikan dengan tujuan penyempurnaan dan pengembangan penelitian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
Akhir kata penulis mohon perlidungan pada Tuhan Yang Maha Esa, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama buat penulis sendiri.
Medan, Januari 2013 Penulis
Edward CLP. Pasaribu Nim. 100422001
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR ISTILAH ... xi
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metode Penulisan ... 2
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II. LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Sejarah GSM ... 4
2.2 (Global System for Mobile Communication) GSM ... 6
2.3 Komponen Jaringan GSM dan fungsinya ... 8
2.4 Base Tranceiver Station (BTS) ... 8
2.5 Base Station Controller (BSC) ... 8
2.6 Mobile Switching Center (MSC) ... 10
2.6.1 Home Location Register (HLR) ... 10
2.6.2 Authentication Center (AuC) ... 11
2.6.3 Visitor Location Register (VLR) ... 11
2.6.4 Operation and Maintenance Center (OMC) ... 11
2.7 Mobile Station (MS) ... 12
2.8 Base Station Subsystem (BSS) ... 12
2.9 Switch Subsystem Station (SSS)... 12
2.10 Network Management System (NMS) ... 13
2.11 Base Tranceiver Station (BTS) ... 13
2.11.1 Bagian – bagian BTS ... 14
2.12 Parameter Umum BTS GSM ... 16
2.13 Teknik Modulasi dan Bandwidth ... 19
2.14 Pembagian Sel ... 20
2.15 Frequency Hopping ... 21
2.16 Proses Uplink dan Downlink ... 21
BAB III. BTS GSM FMR ... 23
3.1 Pengenalan Modul BTS FMR ... 23
3.1.1 Konsep FMR ... 24
3.2 Komponen – komponen bagian BTS FMR ... 25
3.2.1 Modul BTS FMR ... 26
3.2.1.1 Sistem Modul FMR ... 26
3.2.1.2 RF Modul ... 27
3.3 Model sistem bagian FMR ... 28
3.4 Pengukuran ... 31
3.4.1 Alat Ukur SiteMaster ANRITSU ... 31
3.4.2 Cara pengukuran ... 34
3.4.3 Variabel DTF dan FSWR yang diukur ... 36
3.4.4 Hasil pengukuran DTF daan VSWR... 39
3.5 Uji mobilitas jaringan BTS GSM FMR ... 45
BAB IV. ANALISIS DATA BTS GSM+ SIEMENS DENGAN BTS GSM FMR ... 49
4.1 Umum ... 49
4.2 Bentuk dan Ukuran BTS ... 50
4.3 Kapasitas Jaringan BTS ... 52
4.4 Sistem Transport Transmisi BTS ... 53
4.5 Mobilitas Jaringan BTS ... 56
4.6 DTF dan VSWR BTS ... 61
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 62
5.1 Kesimpulan ... 62
5.2 Saran ... 63 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Dasar Jaringan GSM ... 5
Gambar 2.2 Diagram Jaringan GSM ... 7
Gambar 2.3 BSC ... 8
Gambar 2.4 Stuktur Kerja MSC... 12
Gambar 2.5 BTS ... 13
Gambar 2.6 Infrastruktur BTS Indosat ... 14
Gambar 2.7 Rectifier Hariff ... 16
Gambar 2.8 Prinsip Kerja Penghitungan DTF ... 18
Gambar 2.9 Gambar Up-link dan Down-link ... 22
Gambar 3.1 Module BTS FMR ... 23
Gambar 3.2 Evolusi konsep BTS+ Siemens ke BTS FMR ... 24
Gambar 3.3 Evolusi konsep BTS Flexi... 25
Gambar 3.4 BTS GSM FMR ... 25
Gambar 3.5 Blok modul – modul BTS GSM FMR ... 25
Gambar 3.6 Sistem Module BTS GSM FMR ... 26
Gambar 3.7 RF Module... 27
Gambar 3.8 Sistem Modul ( ESMB/ ESMC)... 28
Gambar 3.9 Bagian – bagian Alarm ... 29
Gambar 3.10 Blok arsitektur BTS FMR ... 30
Gambar 3.11 Alat ukur SiteMaster ... 32
Gambar 3.12 Diagram untuk pengukuran DTF dan VSWR ... 36
Gambar 3.13 Diagram alir pengukuran ... 38
Gambar 3.14 Hasil pengukuran DTF Sektor 1 Antena 00 ... 39
Gambar 3.15 Hasil pengukuran VSWR Sektor 1 Antena 00 ... 39
Gambar 3.16 Hasil pengukuran DTF Sektor 1 Antena 01 ... 40
Gambar 3.17 Hasil pengukuran VSWR Sektor 1 Antena 01 ... 40
Gambar 3.18 Hasil pengukuran DTF Sektor 2 Antena 00 ... 41
Gambar 3.19 Hasil pengukuran VSWR Sektor 2 Antena 00 ... 41
Gambar 3.20 Hasil pengukuran DTF Sektor 2 Antena 01 ... 42
Gambar 3.21 Hasil pengukuran VSWR Sektor 2 Antena 01 ... 42
Gambar 3.22 Hasil pengukuran DTF Sektor 3 Antena 00 ... 43
Gambar 3.23 Hasil pengukuran VSWR Sektor 3 Antena 00 ... 43
Gambar 3.24 Hasil pengukuran DTF Sektor 3 Antena 01 ... 44
Gambar 3.25 Hasil pengukuran VSWR Sektor 3 Antena 01 ... 44
Gambar 3.26 Tampilan hasil test ... 46
Gambar 3.27 Tampilan hasil test jaringan dengan BTS GSM FMR ... 47
Gambar 3.28 Tampilan change display ... 47
Gambar 3.29 Tampilan execute ... 48
Gambar 4.1 Blok Model Sistem Bentuk Infrastruktur BTS ... 49
Gambar 4.2 Diagram Blok CU ... 50
Gambar 4.3 Konsep RF Modul ... 51
Gambar 4.4 Sistem Transport BTS FMR ... 55
Gambar 4.5 Modul ETP IP Transport pada BSC ... 56
Gambar 4.6 Tampilan Test ... 57
Gambar 4.7 Kanal Trafik TRX BTS ... 57
Gambar 4.8 Susunan BTS FMR ... 60
Gambar 4.9 Data Pengukuran DTF ... 61
Gambar 4.10 Pengukuran VSWR ... 63
Gambar 4.11 Flowchart Medernisasi ... 65
Gambar 4.12 Blok Medernisasi ... 67
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Hasil Pengukuran DTF dan VSWR ... 45
Tabel 4.1 Daya Output CU ... 50
Tabel 4.2 Struktur RF Modul ... 53
Tabel 4.3 Module Transmisi ... 55
Tabel 4.4 Penguji BTS GSM FMR ... 58
DAFTAR ISTILAH
ATM : Asnychronous Transfer Mode AuC : Authentication Center
AS : Access Stratum
BTS : Base Transceiver Station
BTS FMR : Base Transceiver Station Flexi Multi Radio B-ISDN : Broadband-Integrated Services Digital Network BSS : Base Station Subsystem
CDMA : Code Division Multiple Access CPU : Central Processing Unit
CV : Coefficient of Variance CN : Core Network
CBCH : Cell Broadcast Channel DNS : Domain Name Server
DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol
EIR : Equipment Identity Register FDD : Frequency Division Duplex GoS : Grade of Service
GGSN : Gateway GPRS Support Node GMSC : Gateway MSC
HCS : Hierarchical Cell Structures HLR : Home Location Register
HSDPA : Hight Speed Packet Downlink Access IP : Internet Protocol
LAC : Local Area Code MS : Mobile Station
mMP : modul Main Processor MM : Mobility Management MSC : Mobile Switching Center NAS : Non Access Stratum
N-ISDN : Narrow band-Integrated Services Digital Network OMC : Operations and Maintenance Center
PDN : Public Data Network PF : Peakness Factor
PSTN : Public Switched Telephone Network PDN : Public Data Network
RNS : Radio Network Subsystem RRM : Radio Resource Management RF : Radio frequency
RAB : Radio Access Bearer
SCB : Switch Core Board
SGSN : Serving GPRS Support Node SM : Session Management
SR : Succesful Rate SR : Succesful Rate
SIM : Subscriber Identity Module SMS : Short Message Service TA : Timing Advace
UMTS : Universal Mobile Telecommunication UE : User Equipment
VLR : Visitor Location Register
WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access 2G : Generation 2
3G : Generation 3
3G- MSC : 3 GPRS- Mobile Switching Center
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kemajuan teknologi komunikasi dalam era globalisasi yang semakin nyata dirasakan pengaruhnya adalah semakin mudahnya pemenuhan kebutuhan manusia dalam hal berkomunikasi. Hal ini ditandai pula dengan persaingan yang semakin ketat dalam industri telekomunikasi khususnya dalam industri telekomunikasi seluler prabayar dan pascabayar yang dirasakan praktis dalam penggunaannya. Dalam perkembangan teknologi perangkat telekomunikasi seluler juga sangat cepat dalam hal ini dibahas analisis modernisasi BTS+ GSM Siemens dengan BTS GSM FMR yang dilakukan secara menyeluruh pada PT.
Indosat Medan. Hal ini dibahas untuk mengetahui kelebihan dan mobilitas terbaik jaringan yang dapat diberikan yaitu diantaranya fleksibelity perangkat BTS perkembangan perangkat BTS yang semakin maju dan kapasitas jaringan yang semakin besar. Dari latar belakang diatas maka penulis tertarik untuk meneliti tentang efisiensi, flexibelity dan mobilitas jaringan dan parameter VSWR dari BTS+ GSM Siemens yang lama menjadi BTS GSM FMR (Base Transceiver Station Global System for Mobile communication Flexi Multiradio) yang baru.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu :
1. Apa mobilitas dan kekurangan yang dimiliki BTS+ GSM Siemens lama
dengan BTS GSM FMR yang baru?
2. Bagaimana kinerja mobilitas yang dihasilkan BTS GSM FMR?
3. Bagaimana pengukuran VSWR dan DTF yang dihasilkan dari BTS GSM FMR yang baru?
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun yang menjadi tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk menganalisis unjuk kerja hasil pergantian dari BTS+ GSM Siemens yang lama menjadi BTS GSM FMR baru.
1.4 Batasan Masalah
Agar pembahasan lebih tepat maka pembahasan pada Tugas Akhir ini dibatasi sebagai berikut:
1. Hanya membahas sistem BTS secara umum.
2. Bentuk jaringan pada BTS
3. Analisa parameter BTS+ GSM dengan BTS GSM FMR meliputi sistem kerja, mobilitas jaringan, VSWR dan DTF kabel transmisi BTS.
1.5 Metodelogi Penelitian
1. Studi literatur dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau dari data perusahaan PT. Indosat dan PT. NSN (Nokia Siemens Network) dan juga dari artikel-artikel, jurnal, layanan internet, dan lain-lain.
2. Studi bimbingan
Diskusi dengan dosen pembimbing, dosen lainnya, karyawan PT. Indosat dan PT. NSN projeck & jaringan untuk mendukung Tugas Akhir ini.
3. Pengukuran variabel BTS yang dianalisis.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini secara singkat maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, rumusan
masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini berisi penjelasan tentang BTS secara umum dan uraian mengenai teknik BTS GSM dalam modernisasi.
BAB III : BTS GSM FMR
Bab ini berisi tentang modernisasi BTS+ GSM dengan BTS GSM FMR dimana dianalisis adalah bagian mobilitas terbaik BTS, parameter DTF dan VSWR.
BAB IV : ANALISIS DATA BTS+ GSM SIEMENS DENGAN BTS GSM FMR
Bab ini berisi analisi perbandingan dari BTS+ GSM dengan BTS FMR, hasil pegukuran DTF dan VSWR.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan - pembahasan sebelumnya.
BAB II DASAR TEORI
2.1 Sejarah GSM
Pada awal tahun 80 teknologi telekomunikasi seluler mulai berkembang dan banyak digunakan teknologinya masih analog seperti AMPS, TACS, dan NMT.
Untuk mengatasi keterbatasan yang terdapat pada sistem-sistem analog sebelumnya pada tahun 1982 negara–negara Eropa membentuk sebuah organisasi bertujuan untuk menentukan ketentuan - ketentuan telekomunikasi mobile yang dapat dipakai di semua negara Eropa.
GSM (Global System for Mobile communication) adalah telekomunikasi bergerak yang dihasilkan oleh sebuah organisasi yang diberi nama Group Speciale Mobile. Pembentukan organisasi ini didasarkan oleh keadaan di tiap- tiap negara Eropa pada saat itu yang masih menggunakan system telekomunikasi wireless yang analog dan tidak compatible antara negara sehingga tidak memungkinkan dilakukannya roaming antar negara. Organisasi ini kemudian menghasilkan standart-standart telekomunikasi bergerak. GSM sendiri mulai diterapkan di negara Eropa pada awal tahun 1990. Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia dan benua Amerika. Pada saat ini GSM merupakan teknologi komunikasi bergerak yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Pada akhir tahun 2005 pelanggan GSM di dunia sudah mencapai 1,5 juta pelanggan dan merupakan teknologi yang paling banyak digunakan 6.
Target pembangunan GSM :
1. Tahun 1991 adalah permulaan pengoperasian jaringan GSM.
2. Tahun 1993 meliputi semua kota besar.
3. Tahun 1995 mencapai semua jalan raya antar kota.
Realisasi pengoperasian secara komersil baru dapat dimulai kuartal terakhir 1992. Situasi ini menunjukkan bahwa GSM merupakan teknologi yang sangat kompleks dan memerlukan pengkajian cukup lama untuk mencapai kesepakatan standar. Apabila standar type approval untuk handphone baru dapat disepakati pada September 1992 karena harus mempertimbangkan dan memasukkan puluhan pengujian dalam memproduksi sistem GSM.
Walaupun standarisasi GSM baru saja terselesaikan dan pengoperasiannya baru saja dimulai bahkan belum merata ke seluruh Eropa namun dengan mengantisipasi perkembangan GSM yang sangat pesat serta tingkat kepadatan pelayanan per area yang tinggi maka arah perkembangan teknologi GSM adalah DCS 1800 yakni Digital Celular System pada alokasi frekuensi 1.800 MHz.
Dengan frekuensi tersebut akan dicapai kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel. Dengan luas sel yang semakin kecil akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar handphone sehingga bahaya radiasi yang timbul terhadap organ kepala yang sebagaimana dikhawatirkan pada akhir-akhir ini akan dapat dihilangkan seperti terlihat pada Gambar 2.1 7.
Gambar 2.1 Struktur dasar jaringan GSM
Perkembangan teknologi nirkabel dapat dirangkum sebagai berikut 8:
a. Generasi Pertama (1G): Jaringan 1G pertama kali ditemukan di tahun 1980 ketika AMPS di Amerika bekerjasama dengan TACS dan NMT di Eropa membuat terobosan di teknologi jaringan. Dengan kecepatan 14.4 kbps.
b. Generasi Kedua (2G): Pada awal tahun 90-an untuk pertama kalinya muncul teknologi jaringan seluler digital.
c. Generasi 2.5 (2,5G): Generasi 2,5 yaitu sudah termasuk dalam layanan digital dengan kecepatannya menengah (hingga 150 Kbps).
d. Generasi 3 (3G): EDGE (Enhanced Data for Global Evolution) : teknologi perkembangan dari GSM, rata-rata memiliki kecepatan 3kali dari kecepatan GPRS. Kecepatan akses EDGE secara teori sekitar 384kbps. Fasilitas yang disediakan EDGE sama seperti GPRS (e-mail, mms, dan browsing).
e. Genersi 3,5 (3.5G): HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) merupakan perkembangan akses data selanjutnya dari 3G. HSDPA sering disebut dengan generasi 3.5 (3.5G).
f. Generasi 4 (4G): Generasi ke-4 adalah singkatan istilah dalam bahasa Inggris: fourth-generation technology. 4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G.
2.2 (Global System For Mobile Communication) GSM
Global system for mobile communication (GSM) merupakan standar yang diterima secara global untuk komunikasi selular digital. GSM adalah sebuah standart global untuk komunikasi bergerak digital, GSM adalah nama dari sebuah
group standarisasi yang dibentuk di Eropa tahun 1982 untuk menciptakan sebuah standar bersama telpon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah frekuensi 900 MHz. GSM adalah sebuah teknologi komunikasi bergerak yang tergolong dalam generasi kedua (2G). Perbedaan utama sistem 2G dengan teknologi sebelumnya (1G) terletak pada teknologi digital yang digunakan.
Jenis GSM di Indonesia terdiri dari dua jenis yaitu GSM 900 dan DCS 1800.
alokasi spektrum frekuensi untuk GSM 900 terdiri dari dua dua buah subpita masing-masing sebesar 25 MHz, antara 890 MHz – 915 MHz untuk uplink dan 935 MHz – 960 MHz untuk downlink. Sedangkan spektrum frekuensi untuk DCS 1800 juga terdiri atas dua buah sub-pita masing-masing sebesar 75 MHz antara 1710 MHz – 1785MHz untuk uplink dan 1805 MHz – 1880 MHz untuk downlink untuk diagram alur sistem jaringan yang dilalui untuk tahapan hubungan telekomunikasi seluler pada jaringan GSM terlihat pada Gambar 2.2 6.
Gambar 2.2 Diagram jaringan GSM
Diagram jaringan GSM:
1. MSC (Mobile Switching Centre) 2. VLR (Visitor Location Register) 3. HLR (Home Location Register) 4. AuC (Authentication Centre) 5. EIR (Equipment Identity Register)
2.3 Komponen jaringan GSM dan fungsinya Berikut ini akan diberitahukan mengenai arsitektur GSM yang merupakan gabungan dari perangkat-perangkat yang saling berkaitan dalam mendukung jaringan GSM yaitu sebagai berikut:
1. Base Transceiver Station (BTS) 2. Sistem Kerja BTS+ Siemens
3. Troubleshooting Alarm CU pada BTS GSM Siemens.
2.4 Base Transceiver Station (BTS)
BTS adalah merupakan perangkat pemancar dan penerima yang memberikan pelayanan radio kepada Mobile Station (MS).
2.5 Base Station Controller (BSC)
BSC membawahi satu atau lebih BTS serta mengatur trafik yang datang dan pergi dari BSC menuju MSC atau BTS seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 BSC
BSC mengatur sumber radio dalam pemberian frekuensi untuk setiap BTS dan mengatur handover (Handover adalah suatu cara dimana memungkinkan user pindah pelayanan dari suatu sektor ke sektor lain baik dalam satu BTS maupun antar BTS tanpa adanya pemutusan hubungan dan terjadi pemindahan frekuensi/kanal secara otomatis yang dilakukan oleh sistem). Satu atau lebih BSC pada system switching dapat dikontrol oleh satu MSC. BSC mengontrol tiap BTS untuk transmiting performance dan pelaksanaan handover ke sel lain pada area BSC itu sendiri. Handover adalah kemampuan MS untuk mendapatkan kualitas sinyal yang baik saat MS berpindah dari satu cell ke cell yang lain.
Handover BTS ada dua jenis:
1. Handover Intracell: Handover yang terjadi dalam cell yang sama.
2. Handover Intercell: Handover yang terjadi dalam cell yang berbeda.
Fungsi utama BSC selama panggilan antara lain:
A. Locating : Mengevaluasi hubungan radio ke MS dan jika diperlukan, menyarankan handover ke arah yang lain. Keputusan handover ini berdasarkan hasil pengukuran kualitas sinyal yang diterima oleh MS.
B. Handover : Fungsi locating yang menyarankan untuk handover, BSC secara otomatis akan mengambil alih sel mana yang akan di handover dan akan memulai proses handover. Switching ini dilakukan untuk memberikan kualitas sinyal yang baik ke MS.
C. Frekuensi hopping : Pengacakan frekuensi yang dilakukan pada suatu sektor dengan tujuan untuk mencegah interferensi akibat frekuensi yang hampir sama dari BTS lain.
D. Dinamyc power control di MS dan BTS: BSC memperhitungkan output
power untuk MS dan BTS berdasarkan pada pengukuran yang diterima dari uplink dan downlink setiap 480 ms untuk mempertahankan kualitas hubungan yang baik.
2.6 Mobile Switching Center (MSC)
Mobile Service Switching Center memiliki fungsi penting dalam switching komunikasi pada seluruh MS pada MSC area. Seperti setting up, routing, supervising calls ke dan dari MS. MSC didesain sebagai switch ISDN (Integrated Service Digital Network) yang dimodifikasi agar berfungsi untuk jaringan seluler.
MSC juga dapat menghubungkan jaringan seluler dengan jaringan fixed.
Fungsi MSC antara lain:
a. Membentuk koneksi traffic dan signaling.
b. Billing : Pencatatan durasi pembicaraan
c. Pagging : Proses pemberian sinyal ke BTS yang mempunyai frekuensi yang sama dengan frekuensi sinyal yang dikeluarkan MSC- nya dengan tujuan untuk mencari subscriber yang dicalling.
d. Handover : proses ini juga dapat terjadi di MSC. Proses handover pada MSC disebut dengan handover inter MSC.
e. Akses ke database ke PLMN (VLR,HLR,EIR).
f. Melaksanakan fungsi sekuriti.
2.6.1 Home Location Register (HLR)
HLR merupakan database yang berisi data pelanggan yang tetap. Data tersebut antara lain layanan pelanggan, service tambahan serta informasi mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir (update). Database HLR menyimpan data permanen dan mengatur semua subscriber dengan spesifik
operator. HLR menyediakan data yang diperlukan untuk merouting panggilan ke semua MS yang mempunyai alamat di MSC area tersebut, ketika melakukan perpindahan atau roaming ke area lain atau ke jaringan GSM yang lain.
2.6.2 Authentication Center (AuC)
AuC berisi database informasi rahasia yang disimpan dalam bentuk format kode. AuC digunakan untuk mengontrol penggunaan jaringan dan mencegah semua pelanggan yang melakukan kecurangan. AuC database dihubungkan ke HLR, AuC ini mendukung HLR dengan parameter yang authentic dan kunci ciphering dengan cara membangkitkan triplet. Ciphering dari pembicaraan, data dan signaling melalui air interface ditampilkan.
Equipment Identity Register (EIR) adalah basis data yang berisi informasi tentang identitas dari perlengkapan mobile untuk mencegah panggilan dari pencurian, unauthorized atau stasion bergerak yang rusak.
2.6.3 Visitor Location Register (VLR)
VLR merupakan database yang berisi informasi sementara mengenai pelanggan terutama mengenai lokasi dari pelanggan pada cakupan area jaringan.
VLR akan menyimpan informasi mengenai lokasi MS dalam service area.
Informasi yang disimpan berupa database sementara untuk subscriber yang roaming dalam area satu MSC. Selama MS aktif maka VLR akan menyimpan semua parameter dari MS tersebut yang diperlukan untuk melaksakan fungsi call handling. Fungsi VLR antara lain adalah call handling, call setup, location registrasi, authentication, signaling, database switching system.
2.6.4 Operation and Maintance Center (OMC)
OMC sebagai pusat pengontrolan operasi dan pemeliharaan jaringan.
Fungsi utamanya mengawasi alarm perangkat dan perbaikan terhadap kesalahan operasional seperti yang terlihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Struktur kerja MSC
2.7 Mobile Station (MS)
MS merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk dapat memperoleh layanan komunikasi bergerak. MS dilengkapi dengan sebuah smartcard yang dikenal dengan SIM (Subscriber Identity Module) yang berisi nomor identitas pelanggan. MS tidak akan dapat berhubungan tanpa SIM card.
2.8 Base Station Subsystem (BSS)
Base Station Subsystem (BSS) merupakan bagian dari jaringan GSM yang bertanggungjawab terhadap kontrol jaringan radio, pembentukan hubungan antar stasiun bergerak, memproses dan mentransfer code pembicaraan serta manajemen mobilitas MS.
2.9 Switch Subsystem Station (SSS)
SSS menangani masalah penyambungan serta berisi database yang mendukung proses penyambungan tersebut.
SSS ini terdiri beberapa bagian : MSC (Mobile Switching Centre), VLR (Visitor Location Register), HLR (Home Location Register), AuC (Authentication Centre), EIR (Equipment Identity Register).
2.10 Network Management System (NMS)
Network Management System merupakan suatu sistem manajemen jaringan yang tugas utamanya adalah menjaga fungsi - fungsi sebagai berikut :
1. Pengoperasian dan pemeliharaan terpusat (Centralized Operation and Maintenance).
2. Pengubahan konfigurasi jaringan (Network Configuration Changes).
3. Kualitas jaringan dan observasi penggunaan (Quality Network and Usability Observation)
2.11 (Base Transceiver Station) BTS
Base Transceiver Station (BTS) atau cell site adalah sebuah peralatan yang memfasilitasi nirkabel komunikasi antara pengguna peralatan (UE) dan jaringan. UE adalah sebuah perangkat seperti telepon seluler (ponsel), WLL telepon, komputer dengan internet nirkabel konektivitas, WiFi dan WiMAX gadget. BTS juga disebut sebagai radio base station (RBS),
Gambar 2.5 BTS
BTS akan memiliki beberapa transceiver (TRXs) yang memungkinkan untuk melayani beberapa frekuensi yang berbeda dan berbagai sektor sel. Bentuk struktur BTS seperti pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Infrastruktur BTS Indosat
Sebuah BTS dapat me-cover area sejauh 35 km ( hal ini sesuai dengan nilai maksimum dari Timing Advance (TA) ). Fungsi dasar BTS adalah sebagai radio resource management yaitu melakukan fungsi – fungsi yang terkait dengan : meng-asign channel ke MS pada saat MS akan melakukan pembangunan hubungan menerima dan mengirimkan sinyal dari dan ke MS, juga mengirimkan/
menerima sinyal dengan frekuensi yang berbeda-beda dengan hanya menggunakan satu antena yang sama mengontrol power yang ditransmisikan ke MS serta ikut mengontrol proses handover frequency hopping. Suatu BTS mampu menampung permintaan panggilan beberapa user tergantung dari setingan awal dan kepadatan populasi coverage areanya.
2.11.1 Bagian-bagian BTS
1. Transceiver (TRX) : Transceiver disebut sebagai penerima driver (DRX).
DRX baik dalam bentuk tunggal (sTRU), ganda (dTRU) atau Unit Radio
komposit ganda (DRU). Dasar transmisi dan penerimaan sinyal adalah tidak mengirim dan penerimaan sinyal dari identitas jaringan yang lebih tinggi (seperti controller base station di telepon selular).
2. Power Amplifier (PA) : Menguatkan sinyal dari DRX untuk transmisi melalui antenna sehingga dapat diintegrasikan dengan DRX.
3. Combiner : Menggabungkan feed dari beberapa DRXs sehingga mereka dapat dikirim melalui antena tunggal. Memungkinkan pengurangan jumlah antena yang digunakan.
4. Duplexer : Untuk memisahkan antara mengirim dan menerima sinyal dari antenna, apakah melalui port antena yang sama (kabel ke antena).
5. Antena : Ini merupakan struktur yang umumnya diletakkan di BTS dan bisa diinstal ke dalam beberapa cara melalui situs sel (situs sel dirahasiakan).
Satu BTS bisa digunakan untuk beberapa provider dimana satu provider setidaknya harus memiliki 2 jenis antena utama yaitu antena parabola dan antena sektoral.
6. Alarm Ekstensi Sistem : Mengumpulkan status alarm keberbagai unit BTS untuk operasi dan pemeliharaan (O & M) stasiun pemantauan.
7. Fungsi kontrol : Mengontrol dan mengelola berbagai unit BTS termasuk berbagai perangkat lunak seperti On the spot konfigurasi status perubahan dan upgrade software. Dan biasanya dilakukan melalui fungsi kontrol.
8. Baseband Receiver Unit (BBxx) : Baseband Receiver Unit terdiri dari frekuensi hopping dan sinyal DSP. Teknik ini dapat mengurangi redaman akibat efek multipath fading. Dan frekuensi hopping (FH) adalah teknik dimana frekuensi yang digunakan oleh sepasang base station dan mobile station diubah pada interval waktu yang teratur.
9. Rectifier : Berfungsi untuk merubah arus bolak balik menjadi arus searah (DC) yang dapat digunakan untuk kebutuhan tegangan sumber arus daya Untuk BTS. Jangkauan sistem pembangkit listrik HARIFF yang merupakan sistem pembangkit DC yang dirancang untuk aplikasi - aplikasi telekomunikasi yang membutuhkan tenaga listrik yang besar, efisien dan pasokan listrik DC (searah) yang fleksibel, sistem pembangkit listrik DC 24 &
48 volt seperti pada Gambar 2.7 BTS Hariff.
Gambar 2.7 rectifier Hariff
2.12 Parameter umum BTS GSM
Unjuk kerja (performance) dari suatu BTS GSM dapat diamati dari parameternya. Beberapa parameter utama dari BTS GSM akan dijelaskan sebagai berikut:
1. Module Transmitter/Receiver: Module ini berfungsi untuk menerima dan mengirimkan signal dari/ke MS dan dari/ke BSC. Proses - proses digital sinyal processing seperti modulasi dan demodulasi juga dilakukan dimodul.
2. Module Operation dan Maintenance (O&M) : Module ini paling tidak terdiri dari sebuah central unit yang mengatur kerja seluruh perangkat BTS
3. Module Clock : Module ini termasuk bagian dari module O&M. Fungsi module ini adalah sebagai module yang mengenerate dan mendistribusikan clock. Walaupun lebih banyak keuntungannya bila menggunakan reference clock dari sinyal PCM pada A-bis interface tapi penggunaan internal clock di BTS adalah sebuah keharusan (mandatory), hal ini khususnya diperlukan bila sebuah BTS harus direstart dalam kondisi standalone (tanpa koneksi ke BSC) atau ketika terjadi link failure yang mengakibatkan clock PCM-nya tidak tersedia.
4. Filter Input & Output : Module ini terdiri dari filter input dan filter output yang fungsinya untuk membatasi bandwidth sinyal yang diterima dan ditarnsmisikan oleh BTS.
5. Bandwidth suatu antena : didefinisikan sebagai rentang frekuensi dimana kerja yang berhubungan dengan berapa karakteristik (seperti impedansi masukan, pola, beamwidth, polarisasi, gain, efisiensi,VSWR, return loss, axial ratio) memenuhi spesifikasi standar.
Bandwidth suatu antena dapat dicari dengan menggunakan rumus berikut ini :
……….(2.1)
dimana :
f 2 = frekuensi tertinggi (Hz) f 1 = frekuensi terendah (Hz) fc = frekuensi tengah (Hz)
6. Distance to Fault (DTF)
Jika pengukuran loss/VSWR mengindikasikan adanya masalah pada suatu media transmisi, pengukuran distance to fault bertujuan untuk menentukan lokasi
fault nya ( dalam satuan meter). Fault yang dimaksud disini terjadi karena adanya interferensi di dalam kabel ataupun konektor coaxial yang dijadikan media transmisi. Prinip kerja pengukurannya dengan mengambil sinyal terefrensi dan mengkalkulasi jaraknya, seperti pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Prinsip kerja penghitungan DTF
Untuk mendapatkan hasil perhitungan yang akurat penting untuk memperhatikan jumlah data poin yang dimiliki oleh alat ukur, hasil yang dapat diperoleh oleh pengukuran DTF ini adalah:
1. Adanya kerusakan oleh mechanical stress, lightning, kelembapan korosife atmosfir
2. Adanya lubang pada kabel dan antena
3. Ketidak sinambungan akibat kerusakan sambungan ataupun kerusakan lekukan
4. Rendahnya kualitas conector.
7. (Voltage Standing Wave Ratio) VSWR
Bila impedansi saluran transmisi tidak sesuai dengan transceiver maka akan timbul daya refleksi (reflected power) pada saluran yang berinterferensi dengan daya maju (forward power). Interferensi ini menghasilkan gelombang berdiri (standing wave) yang besarnya bergantung pada besarnya daya refleksi. VSWR adalah perbandingan antara amplitudo gelombang berdiri (standing wave) maksimum |V| max dengan minimum |V| min. Pada saluran transmisi ada dua
komponen gelombang tegangan yaitu tegangan yang dikirimkan (V0+) dan tegangan yang direfleksikan (V0-).
Perbandingan antara tegangan yang direfleksikan dengan tegangan yang dikirimkan tersebut sebagai koefisien refleksi tegangan:
...(2.2)
Dimana ZL adalah impedansi beban (load) dan Z0 adalah impedansi saluran lossless. Koefisien refleksi tegangan (Γ) memiliki nilai kompleks yang merepresentasikan besarnya magnitudo dan fasa dari refleksi. Untuk beberapa kasus yang sederhana, ketika bagian imajiner dari Γ adalah nol maka :
A. =−1 : Refleksi negatif maksimum, ketika saluran terhubung singkat.
B. =0 : Tidak ada refleksi, ketika saluran dalam keadaan matchet sempurna.
C. =+1 : Refleksi positif maksimum, ketika saluran dalam rangkaian terbuka.
Sedangkan rumus untuk mencari nilai VSWR adalah :
...(2.3) Kondisi yang paling baik adalah ketika VSWR bernilai 1 (S=1) yang berarti tidak ada refleksi ketika saluran dalam keadaan matching sempurna.
Namun kondisi ini pada praktiknya sulit untuk didapatkan. Pada umumnya nilai VSWR yang dianggap masih baik adalah VSWR ≤ 2.
2.13 Teknik Modulasi dan Bandwidth
Teknik modulasi yang digunakan pada GSM adalah GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Teknik ini bekerja dengan melewatkan data yang akan
dimodulasikan melalui Filter Gaussian. Filter ini menghilangkan sinyal-sinyal harmonik dari gelombang pulsa data dan menghasilkan bentuk yang lebih bulat pada ujung-ujungnya. Jika hasil ini diaplikasikan pada modulator fasa, hasil yang didapat adalah bentuk envelope yang termodifikasi (ada sinyal pembawa).
Bandwidth envelope ini lebih sempit dibandingkan dengan data yang tidak dilewatkan pada filter gaussian.
Bandwidth yang dialokasikan untuk tiap frekuensi pembawa pada GSM adalah sebesar 200kHz. Pada kenyataannya bandwidth sinyal tersebut lebih besar dari 200kHz bahkan setelah dilakukan pemfilteran gaussian pun hal itu tetap terjadi. Akibatnya sinyal akan memasuki kanal-kanal di sebelahnya. Jika pada satu sel (akan dijelaskan kemudian) terdapat BTS dengan frekuensi pembawa yang sama atau bersebelahan kanal, maka akan terjadi interferensi akibat overlapping tersebut. Begitu juga jika sel-sel yang bersebelahan memiliki frekuensi pembawa sama atau berdekatan. Alasan inilah yang menyebabkan mengapa dalam satu sel atau antara sel-sel yang berdekatan tidak boleh menggunakan kanal yang sama atau berdekatan.
2.14 Pembagian Sel
Pembagian area dalam kumpulan sel-sel merupakan prinsip penting GSM sebagai sistem telekomunikasi selular. Sel-sel tersebut dimodelkan sebagai bentuk heksagonal. Tiap sel mengacu pada satu frekuensi pembawa / kanal / ARFCN tertentu. Pada kenyataannya jumlah kanal yang dialokasikan terbatas sementara jumlah sel bisa saja berjumlah sangat banyak. Untuk memenuhi hal ini dilakukan teknik pengulangan frekuensi (frequency re-use). Antara sel-sel yang
berdekatan frekuensi yang digunakan tidak boleh bersebelahan kanal atau bahkan sama.
2.15 Frequency Hopping
Frequency hopping merupakan fitur yang diterapkan pada interface udara, yakni lintasan radio ke MS. Teknik ini dapat mengurangi redaman akibat efek multipath fading. GSM hanya merekomendasikan satu jenis frequency hopping, yakni baseband hopping. Baseband hopping digunakan jika base station memiliki beberapa DRCU/TCU tersedia. Setiap data beroperasi pada frekuensi yang tetap mengacu pada urutan hopping yang ditentukan. DRCU/TCU yang berbeda akan menerima sebuah timeslot yang spesifik pada setiap frame TDMA, berisi informasi yang ditujukan kepada MS-MS yang berbeda.
Synthesizer Hopping menggunakan kelincahan ferkuensi dari DRCU/TCU untuk mengubah frekuensi-frekuensi pada sebuah basis timeslot untuk transmisi maupun menerima. SCB pada DRCU serta sistem kontrol dan pemrosesan digital pada TCU akan menghitung dan menentukan frekuensi selanjutnya dan memprogram sebuah pasangan synthesizer Tx dan Rx untuk menuju ke frekuensi yang telah dihitung. Untuk sel-sel dengan jumlah carrier yang banyak teknik baseband hopping merupakan teknik yang paling baik. Dan kedua teknik ini tidak bisa diterapkan sekaligus pada sebuah site BTS.
2.16 Proses Uplink dan Downlink
Proses Uplink-Downlink merupakan suatu panggilan - dipanggil pada jaringan GSM yang bekerja berdasarkan FDMA (Frequency Division Multiple Access). Komite GSM yang bernaung di bawah ETSI (European Telecommunication Standart Institute) memberikan alokasi frekuensi GSM-900
pada band frekuensi 900 MHZ dengan lebar 50 MHz yang dibagi masing-masing 25 MHz untuk downlink dan Uplink. Uplink adalah frekuensi pancar yang digunakan untuk berkomunikasi dari MS ke BTS. Sedangkan downlink adalah frekuensi pancar yang digunakan untuk berkomunikasi dari BTS ke MS.
Frekuensi yang digunanakan untuk BTS GSM adalah:
1. Menggunakan pita frekuensi 2 x 25 MHz in 900 MHz : Frekuensi uplink : 890-915 MHz, frekuensi downlink : 935-960 MHz, Indosat GSM : 890-900
& 935-945 MHz
2. Menggunakan pita frekuensi 2 x 75 MHz in 1800 MHz : Frekuensi uplink:
1710 - 1785 MHz, frekuensi downlink : 1805 - 1880 MHz, Indosat DCS:
1717.6 - 1722.6 & 1812.6 - 1817.6 Mhz seperti pada Gambar 2. 9.
Gambar 2.9 Up-link dan down-link
Frekuensi Up-Link yang digunakan adalah frekuensi yang terkecil ini dilakukan untuk mengurangi jumlah daya yang diperlukan untuk melakukan transmisi. karenakan MS biasanya menggunakan tenaga baterai dan memiliki daya yang kecil. Oleh karena itu frekuensi Up-Link adalah frekuensi yang digunakan dari MS ke BTS. Sedangkan frekuensi Down-Link digunakan dari BTS ke MS.
BAB III BTS GSM FMR
3.1 Pengenalan Modul BTS FMR
Flexi Multiradio BTS adalah base transceiver station yang merupakan bagian dari platform Nokia Siemens Networks Flexi BTS untuk GSM/ EDGE, WCDMA, dan jaringan LTE seperti pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Module BTS FMR
Multiradio atau BTS multicarrier yang dapat menggunakan semua teknologi jaringan baik dalam mode khusus atau bersamaan desain operasi modular yang membuat akuistik teknologi, instalasi mudah dilakukan dan mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk jangkauan jaringan di daerah baru. Hal ini memungkinkan menggunakan fungsi yang ada secara efisien, modul Flexi BTS yang ada dapat diinstal bersama dengan flexi multiradio BTS modul. Flexi BTS yang sudah ada lemari dan casing, pasokan listrik dan 3G Modul Flexi dapat digunakan dengan modul Flexi Multiradio. Fungsi utama dari sistem modul adalah transportasi BTS O & M, sinkronisasi, distribusi daya dan fungsi baseband pengolahan.
3.1.1 Konsep (flexi multi radio) FMR
Konsep pada flexi multi radio dimana secara hardware bisa digunakan untuk GSM, WCDMA maupun LTE. Secara software dapat digunakan baik concurrent mode atau dedicated mode. Pada mode concurrent BTS dapat diset untuk WCDMA dan LTE, GSM dan WCDMA atau ketiganya secara bersamaan.
Sementara pada mode dedicated, BTS diset hanya untuk WCDMA atau GSM atau LTE saja. NSN sendiri punya kapabilitas untuk SON, OSS dan NSN dikenal sebagai nomor 1 hingga ke corenya sendiri dapat di-manage dengan satu OSS.
Gambar 3.2 memperlihatkan evolusi konsep BTS+ GSM Siemens menjadi BTS FMR
Gambar 3.2 Evolusi konsep BTS+ Siemens ke BTS FMR
Adapun evolusi konsep BTS GSM Fleksi ke BTS GSM FMR diperlihatkan pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Evolusi konsep BTS flexi
3.2 Komponen - komponen Bagian BTS FMR
Komponen utama BTS FMR diperlihatkan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 BTS GSM FMR
Fungsi dari module utama dengan bypass atau wideband yang tergabung seperti pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Blok modul - modul BTS GSM FMR Meningkatnya:
1. Efisiensi daya 2. Kinerja radio 3. Integrasi kapasitas 4. Perlindungan 5. Kemudahan 6. Fleksibilitas
7.Total nilai kepemilikan
3.2.1 Modul BTS FMR
Modul – modul yang terdapat pada BTS GSM FMR ada 2 dan akan dijelaskan pada bagian berikut.
3.2.1.1 Sistem Modul FMR
BTS modul sistem (ESMB / ESMC) adalah sistem 2G modul tertentu di BTS.
ESMB / ESMC menyediakan fungsi utama sama dengan Flexi Module Sistem BTS Edge seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Sistem modul BTS GSM FMR
Selain itu modul FMR menyediakan kapasitas fungsi GSM tinggi baseband hingga 36 TRX (ESMC)/ sistem modul BTS GSM FMR, RP3-01 interface dan terkait fungsi multiplexing yaitu:
1. Transmisi antarmuka dan fungsi pemutusan terkait.
2. Lingkaran perlindungan dan lintas terhubung 3. Pemutusan Abis.
4. Fungsi GSM Baseband.
5. BTS fungsi kontrol.
6. Daya input & Power distribusi.
7. RP3-01 multiplexing / de-multiplexing dan chaining.
8. Uji fungsi pendukung, casing dan pendinginan.
Bagian elektronika digital utama disediakan dengan mengikuti komponen utama:
1. TRS plug-in unit (FIPA, FIEA, FIFA, FIQA, Fiya, re-digunakan dari BTS
2. FlexiEdge), LLP (TRS antarmuka / protokol terminasi, A-bis TRAU / PCU HDLC terminasi) jaringan processor (A-bis terminasi dan fungsi kontrol Midas ASIC, faraday DSP (baseband dan RP3-01 fungsi terkait)
3. MUSIK FPGA (Sinkronisasi, dukungan modul dan lintas menghubungkan fungsi)
4. Gigabit Ethernet Switch (bus fungsi internal, pengujian / mgmt lokal.Akses) OCXO / DAC (BTS jam generasi dan tuning).
Bagian – bagian sistem modul:
1. 4 optik SFPs. OBSAI RP3-01 antara (3Gbps). (3 untuk modul RF, 1 untuk koneksi modul sistem 3G/LTE atau ESMB / chaining ESMC atau alternatif untuk semua 4 modul RF)
2. Input daya terminal BTS 48VDC
3. 5 Distribusi Daya I / Fs (4 untuk co-terletak RFMs dan 1 tambahan untuk setiap modul tambahan)
4. Sebuah slot untuk transportasi terpadu sub-modul (pilihan antarmuka tersedia berbagai)
5. Ports untuk alarm modul daya, manajemen lokal dan Q1
6. Alarm eksternal kontrol port dengan 12 input dan output 6, atau koneksi ke modul EAC Ext.
7. Dua port untuk synch eksternal. masukan atau synch. ekstensi untuk stasiun co lain yang terletak dasar
8. Status-LED, power LED, tombol daya dorong dan grounding terminal FPA.
Karakteristik sistem modul (ESMB / ESMC) dibagi 2 bagian:
1. Tinggi kapasitas sistem modul untuk GSM / EDGE penggunaan
b. ESMC untuk konfigurasi yang lebih besar hingga 36 TRX c. IP dilindungi
d. Kisaran suhu -35 sampai +55 derajat C
2. Sistem modul adalah pusat dari sistem, fungsi utama meliputi:
a. Operasi dan pemeliharaan.
b. Pemutusan dan transportasi interfacing.
c. Optical OBSAI konektivitas dan terkait multiplexing.
d. Power distribusi ke modul RF.
e. Tinggi kapasitas GSM baseband fungsi hingga 18/36 TRX f. BTS Sinkronisasi.
Sistem modul BTS (ESMB / ESMC) alarm eksternal dan kontrol di ESMB / ESMC BTS Flexi Multiradio mendukung 24 masukan dan 6 keluaran kontrol, sebuah modul operasional, FSEB, diperlukan untuk lebih dari 12 input alarm eksternal seperti diperlihatkan pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Bagian - bagian alarm
Arsistektur BTS Sistem Modul (ESMB / ESMC) Modul HW.
Untuk memperlihatkan arsitektur modul HW terlihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Blok arsitektur BTS GSM FMR
Sistem modul dipisahkan menjadi 3 sub sistem utama (PCB) + TRS plug-in unit:
1. Sistem Board (FESB) 2 Baseband (FEBB)
3. Power Board (FEPB) elektronika digital utama disediakan dengan mengikuti komponen utama
4. TRS plug-in unit (FIPA, FIEA, FIFA, FIQA, Fiya, re-digunakan dari BTS FlexiEdge)
5. LLP (TRS antarmuka / protokol terminasi, A-bis TRAU / PCU HDLC terminasi)
6. Jaringan Processor (A-bis terminasi dan fungsi kontrol)
7. Midas ASIC, faraday DSP (Baseband dan RP3-01 fungsi terkait) MUSIK-
FPGA (sinkronisasi, dukungan modul dan lintas menghubungkan fungsi) 8. Gigabit ethernet switch (fungsi bus internal, pengujian / mgmt lokal) 9. OCXO/DAC (generasi dan tuning waktu BTS)
3.2.1.2 RF Modul
Modul Radio adalah 3-cabang modul radio transceiver. Modul ini terdiri dari tiga cabang bagian yang dirancang untuk mengirim dan menerima sinyal multicarrier teknologi radio secara bersamaan. Modul ini berisi fungsi umum yang diperlukan seperti sirkuit digital dan kontrol, RP3-1 antarmuka dan konversi DC / DC daya yang dibutuhkan. Cabang masing-masing berisi pemancar dan rantai penerima dan filter front end seperti terlihat pada Gambar 3.7.
Gambar 3.9 RF module
Filter front end adalah software filter tuneable. Untuk mendukung ekspansi kasus warisan situs, RFM memiliki output yang terpisah keanekaragaman UL untuk setiap cabang, sehingga keragaman dapat dibagi antara BTS Multiradio Flexi dan co-sited BTS. Berbagi Keanekaragaman membutuhkan co-sited BTS beroperasi di frekuensi yang sama dalam pita frekuensi. Co sited BTS dapat setidaknya NSN Ultrasite, Flexi EDGE atau BTS plus.
3.4 Pengukuran
Pada sebuah proses dalam industri tentunya terdapat nilai – nilai / variable – variable yang ditentukan sebagai syarat proses itu dapat berjalan dengan lancar.
Pengukuran terhadap varibel – variabel tersebut adalah tahap awal dari sebuah
sistem seperti controlling and sistem monitoring. Oleh karena itu dibutuhkan alat yang membantu untuk mengukur variable – variable sehingga instrumentasi berperan penting dalam menyediakan alat – alat yang dapat mengukur variable – variable tersebut secara benar.
3.4.1 Alat Ukur SiteMaster ANRITSU
SiteMaster adalah alat ukur DTF dan VSWR yang paling banyak dipakai di dunia telekomunikasi khususnya Indonesia seperti terlihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.10 Alat ukur SiteMaster
Berikut adalah langkah-langkah mengukur DTF dan VSWR pada sebuah sistem antena RF. Karena antara Antena GSM dan DCS sangat berbeda
frekuensi.
Untuk GSM mengunakan frekuensi :
1. Frequensi UpLink : 889 MHz – 901 MHz 2. Frequensi Down Link : 934 MHz – 946 MHz
Dan untuk pengukuran DTF (Distance-to-fault) harus diset : 1. Ins Loss : 0,024 dB/m
Untuk DCS ( 2G ) mengunakan frekuensi : 3. Frequensi Up link : 1710 – 1785 Mhz 4. Frequensi Down Link : 1805 -1880 Mhz
Untuk pengukuran DTF (Distance-to-fault) harus diset : 1. Ins. Loss : 0,056 dB/m
2. Prop Vel : 0,880
Untuk DCS ( 3G ) mengunakan frekuensi : 1. Frequensi Up link : 1920 –1980 Mhz 2. Frequensi Down Link : 2110 -2170 Mhz
Untuk pengukuran DTF (Distance-to-fault)harus diset : 1. Ins. Loss = 0,038 dB/m
2. Prop Vel = 0,880 Contoh:
1. Pada 2G DTF (Distance-to-fault) di Anritzu yang diset sbb:
1. Kita harus ukur panjang feeder dari jumper indoor (bawah) sampai jumper outdoor ( atas yang terconect di antenna (misalnya D1=0 m ; D2=50 m)
2. Ins. Loss = 0,056 dB/m 3. Prop Vel = 0,880
2. Pada 2G VSWR atur frekuensinya 1710- 1880 Mhz Catatan :
Antena DCS frekuensi :
1. Up link : 1710 – 1785 Mhz 2. Down Link : 1805 -1880 Mhz
3. Pada 2G DTF ( Distance-to-fault ) di Anritzu yang diset sbb:
1. Ukur panjang feeder dari jumper indoor (bawah) sampai jumper outdoor ( atas yang terconect di antenna (misalnya D1=0 m ; D2=50 m)
2. Ins. Loss = 0,038 dB/m 3. Prop Vel = 0,880
4. Pada 3G VSWR hanya diset frekuensi 1920- 2170 Mhz Catatan :
Antena UMTS frekuensi :
1. Up link : 1920 –1980 Mhz 2. Down Link : 2110 -2170 Mhz
Setelah kita diset lalu lakukan kalibrasi pada Anritzu :
Sebelum dilakukan kalibrasi harus diset frekuensi untuk VSWR atau DTF untuk Cable Loss.
Contoh :
frekuensi 1710- 1880 Mhz lalu kita klick CAL set ENTER, konect =>Conect kalibrasi kit OPEN lalu ENTER, SHORT =>Conect kalibrasi, short lalu ENTER, LOAD =>Conect kalibrasi kit Load lalu ENTER, lalu kita save up.
3.4.2 Cara pengukuran
Langkah-langkah mengukur VSWR dengan menggunakan SiteMaster Anritsu tipe S331D :
1. Pasang kabel test port pada SiteMaster di bagian atas siteMaster (RF out port)
2. Pasang adapter (N Male to DIN 7/16 Female) pada bagian ujung satunya yang tersambung ke kabel jumper
3. Pasang ujung kabel pada sistem RF yang akan diukur ke antenanya (ujung kanan pada diagram diatas)
4. Nyalakan SiteMaster tekan tombol ON/OFF, tunggu proses booting/startup alat ini sekitar 1-2 menit
5. Tekan tombol MODE, pilih freq-return loss. Caranya tekan tombol navigasi atas/bawah lalu tekan enter.
6. Pilih frekuensi kerja sistem RF yang akan diukur, misal untuk pengukuran GSM 900 (P-GSM = 890MHz s/d 960MHz) caranya: tekan tombol FREQ/DIST (frequency/ distance), tekan tombol softkey (disamping display) yang bertuliskan signal standard, disini biasanya sudah ada standar sinyal yang akan diukur, misalnya GSM, DCS, WCDMA, VHF, UHF, dan sebagainya. Pilih GSM, caranya tekan tombol navigasi atas/bawah lalu tekan tombol enter.
7. Lakukan kalibrasi jika pada display tertera tulisan cal-OFF. Adalah wajib hukumnya untuk melakukan kalibrasi bila kita mengubah frekuensi atau kita berada pada kondisi lingkungan yang ekstrim berbeda dari sebelumnya (misal sebelumnya habis dipakai di dalam ruangan lalu pindah ke luar ruangan yang panas).
8. Bila kalibrasi telah dilakukan pasang kembali kabel test port pada SiteMaster, dan site master akan otomatis menunjukkan pengukuran VSWR-nya, namun juga secara manual dapat dilakukan dengan menekan MODE dan pilih jenis pengukuran yang dilakukan DTF atau VSWR 9. Atur limit (tekan tombol LIMIT) dan masukkan nilai batas maksimum
yang diperbolehkan dalam pengukuran, misalkan 1.5.
10. Bila sinyal yang ditampilkan terlalu besar/ terlalu kecil untuk ukuran layar kita, bisa diatur dengan mengatur amplitudo sinyalnya.
11. Bila ingin melihat nilai VSWR pada titik tertentu, gunakan tombol MARKER (M1 s/d M4) untuk menandai 4 titik berbeda pada tampilan layar.
12. Bila ingin menyimpan hasil pengukuran tekan tombol SAVE DISPLAY, masukkan nama file untuk menyimpan hasil pengukuran ini lalu tekan enter, alat yang dibutuhkan untuk pengujian:
1. SiteMaster Anritsu tipe apa saja (Seri S331x, S332x, S251x)
2. Flexible jumper cable / kabel test port (konektor N male to N female, panjang kabel 1.5 m)
3. Tool kalibrasi (jenis OSL atau InstaCal) 4. Dummy load (attenuator)
5. Adapter konektor (berbagai macam adapter untuk menyesuaikan dengan konektor RF yang akan diukur)
6. Sistem yang akan diukur (jumper+feeder+jumper+antena) seperti terlihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.11 Diagram untuk pengukuran DTF dan VSWR
3.4.3 Variabel DTF dan VSWR yang diukur
Dalam menganalisis modernisasi BTS GSM siemens dengan BTS GSM FMR. Perlu diperiksa mobilitas jaringan yang terbaik yang dihasilkan dan diukur juga besar nilai DTF dan VSWR yang ditentukan oleh PT. Indosat. Maka untuk mendapakan hasil yang diinginkan dilakukan pengukuran secara langsung terhadap BTS GSM FMR yang telah di instal yang bertujuan untuk memeriksa
ketepatan pemasangan kabel jumper dan conector yang digunakan.
Dari hasil pengukuran yang dilakukan dengan alat ukut SiteMaster diperoleh data hasil DTF dan VSWR yang cukup baik dari satu site BTS.
Untuk ketetapan yang diberikan oleh operator Indosat untuk nilai tertinggi DTF = 1.03 dan VSWR = 1.30 telah dapat dilaksanakan dan rata – rata keseluruhan nilai M1 dan M2 ( yang ikut modernisasi) yang diperoleh dari penguran dibawah nilai tertinggi yang diberikan. Diagram alir pengukuran dapat dilihat pada Gambar 3.12. Hasil dari pengukuran dapat dilihat pada Gambar lampiran. Dalam gambar lampiran diperlihatkan tampilan dari pengukuran DTF dan VSWR kabel transmisi sektoral yang dimulai dari Gambar L-1 s/d Gambar L-12.
Gambar 3.12 Diagram alir pengukuran Hubungkan kabel test
port SiteMaster pada bagian RF Out port
Sitemaster
Hubungkan kabel test pada ujung
kabel jumper yang diuji.
Tekan tombol ON/OFF untuk memulai proses pengukuran
Tekan MODE lalu pilih freq- Retun Loss, lalu pilih frekuensi kerja dengan tekan tombol FREQ/DIST kemudian pilih Signal Standard yaitu GSM
Lakukan kalibrasi jika pada display tertulis Cal-Off. Bila telah selesai Kalibrasi maka pilih secara manual dengan memilih pengukuran DTF dengan menekan tombol MODE dan pilih DTF
Atur Limit tekan tombol LIMIT masukkan nilai batas maks yang di tentukan
Tekan MARKER untuk melihat titik nilai M1 s/d M4 untuk menandai titik yang dinginkan sesuai pengukuran untuk DTF dan VSWR
Tekan tombol SAVE DISPLAY untuk menyimpan hasil pengukuran dan masukkan nama file untuk menyimpan
lalu tekan ENTER
A
A
Tampilkan keluaran Nilai DTF dan VSWR
Selesai Mulai
Dari hasil pengukuran yang dilakukan diperoleh data table hasil DTF dan VSWR seperti pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Tabel hasil pengukuran DTF dan VSWR
Keuntungan dari modernisasi BTS+ GSM Siemens menjadi BTS GSM FMR secara keseluruhan adalah:
1. BTS BTS dapat mengoptimalkan jaringan dan aset milik operator.
2. BTS FMR memiliki ukuran yang lebih compact sehingga BTS ini dapat ditempatkan dimanapun, bahkan di dinding sebuah gedung pun bisa.
3. Penggunaan BTS FMR dapat mengurangi OpEx operator antara 30 sampai 50% dan investasi operator bisa digunakan kembali karena baterai dan shelter yang sudah ada masih bisa dipakai kembali.
4. Smooth evolution to LTE menjadi sangat memungkinkan.
3.5 Uji mobilitas jaringan BTS GSM FMR 1. Langkah – langkah pengujian :
A. Laptop yang terhubung dengan BTS.
B. Handphone Nokia yang sudah terinstall field test.
C. menu handphone agak lama dan pilih field test (gambar kumbang) agar layar kembali ke menu field test seperti Gambar 3.13.
Site BTS Yamin Pengukuran kabel Jumper
Modernisasi BTS FMR
DTF VSWR
M1 M2 M1 M2
Kabel 00 1.026 1.029 1.057 1.033 Kabel 01 1.026 1.029 1.055 1.038 Kabel 10 1.026 1.029 1.055 1.035 Kabel 11 1.026 1.031 1.058 1.037 Kabel 20 1.028 1.032 1.059 1.04 Kabel 21 1.029 1.032 1.059 1.041
Gambar 3.13 Tampilan hasil tes
A. Di menu field test kita bisa melihat time slot yang diduduki.
B. Buka traffic trace dari NSN BTS manager pastikan tombol automatic update sudah kita check mark.
C. Kemudian konfirmasikan ke OSS/NIC BSC dan BCF dari site kita dan sektor yang kita test call.
D. Dengan melihat traffic trace konfirmasikan TRX dan timeslot yang diduduki pada saat test call.
E. Jika OSS/NIC konfirm bahwa test call kita sudah OK atau telepon kita sudah diputus oleh OSS/NIC berarti test call kita sudah benar seperti Gambar 3.14.
Gambar 3.114 Tampilan hasil tes jaringan dengan BTS GSM FMR
2. Mengembalikan setting handphone setelah test call
A. Setelah selesai melakukan test call, tekan Pilihan > change display kemudian masukkan 0112 seperti Gambar 3.15.
Gambar 3.15 change display
B. Dapat dilihat bahwa field test masih dalam test mode (CH: 37), C. Tekan Pilihan > Execute seperti pada Gambar 3.29
Gambar 3.16 Tampilan Execute D. Masukkan kode fff lalu tekan OK
E. Dapat dilihat field test sudah keluar dari test mode (BTS TEST OFF)
BAB IV ANALISIS DATA
BTS GSM+ SIEMENS DENGAN BTS GSM FMR
4.1 Umum
Adapun yang menjadi analisis dari modernisasi BTS+ GSM Siemens dengan BTS GSM FMR akan dijelaskan sebagai berikut.
A. Modernisasi BTS
Modernisasi adalah sebuah bentuk transformasi dari keadaan yang kurang maju atau kurang berkembang ke arah yang lebih baik dengan harapan akan tercapai kehidupan masyarakat yang lebih maju, berkembang dan makmur.
Blok model sistem bentuk infrastruktur BTS seperti pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Blok model sistem bentuk Infrastruktur BTS
Blok sistem bentuk infrastruktur BTS sangat berhubungan dalam pembentukan kerja dan fungsinya maka untuk keseluruhan parameternya dijelaskan bagian – bagiannya.
Bentuk dan Ukuran BTS
Kapasitas Jaringan BTS
Sistem transport transmisi BTS
Mobilitas
jaringan BTS DTF dan VSWR
4.2 Bentuk dan ukuran BTS dalam modernisasi A. Parameter BTS+ GSM Siemens
BS-240XL dirancang untuk mencapai kesamaan untuk melayani baik GSM 850,GSM 900 dengan simpangan yang berbeda (GSM 1800, GSM 1900) dan standar dipilih untuk komunikasi bergerak sistem. Dimensi (H x W x D) 2025 mm x 600 mm x 450 mm dan 250 kg. Perangkat BS 240 dan BS240 XL terdiri dari beberapa bagian antara lain : DUAMCO, CU, COBA, COSA, Combiner dll.
BS 240 XL memiliki rak yang lebih besar dari pada BS 240 sehingga bisa menampung lebih banyak traffic. Carrier Unit (CU) berfungsi untuk pengolahan seluruh sinyal analog dan sinyal digital termasuk pengaturan RF pada suatu carier (misal: GSM 8 TCH). Daya yang dihasilkan/ dipancarkan oleh suatu CU tergantung pada tipe band frekuensi operasi yang digunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.1
Tabel 4.1 Daya output CU
Range Frekuensi Daya Output (W)
GSM900 50
GSM1800 35
GSM1900 35
Diagram blok suatu modul CU dapat digambarkan secara seperti Gambar 4.2.
C U
PATRX PATRX
PSU RX Input
TX Output
- 48V CC - Link Link
Setelah diperiksa kembali dan ternyata seluruh alarm tidak aktif lagi (ditandai dengan lampu indikator berwarna hijau) maka permasalahan sudah diselesaikan.
B. Parameter BTS GSM FMR
Multiradio atau BTS multicarrier yang dapat menggunakan semua teknologi jaringan baik dalam mode khusus atau bersamaan desain operasi modular membuat akuisisi teknologi dan instalasi mudah dan mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk jangkauan jaringan di daerah baru dengan dimensi (H x W x D) 133 mm x 560 mm x 447 mm dan 15 – 25 kg hal ini memungkinkan menggunakan fungsi yang ada secara efisien modul Flexi BTS yang ada dapat diinstal bersama dengan Module Flexi Multiradio BTS. Flexi BTS yang sudah ada lemari dan casing, pasokan listrik dan 3G Modul Flexi Sistem dapat digunakan dengan modul Multiradio Flexi.
Flexi BTS merupakan sebuah BTS yang bisa dioperasikan tanpa batasan frekuensi atau multiradio sehingga bisa digunakan untuk mode GSM, WCDMA dan LTE. Mode ini bisa digunakan secara dedicated (hanya bisa satu mode pada suatu waktu) ataupun secara concurrent (ketiga mode digunakan secara bersamaan pada suatu waktu). Hal ini dapat dilakukan dengan kontrol dari SDR (Software Defined Radio). BTS FMR terdiri dari dua module yaitu radio module dan system module. Radio module dapat menghasilkan output power hingga 60 W, rata-rata tiga kali lebih tinggi dari module BTS biasa sedangkan system module dapat mendukung hingga 18/36 trx sehingga dapat menghasilkan throughput yang jauh lebih tinggi hingga satuan gigabit. Power reduction pada Flexi BTS dapat dikurangi dengan adanya tower mounting tanpa feeder. Secara umum pun BTS ini termasuk less power consumption, less site visit sehingga
