ART Andreas Ardian Febrianto Penggunaan teknik frequency Full text
PENU(,'UNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPIN(; UNTUK MEN(iATASI
MULTIPATH FADING PADA GLOBAL SY.YTEM FOR MOBILE
COMMUNICATION ( (J,\'M)
Andreas Ardian Febrianto
PENGGUNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING UNTUK
MENGATASI MULTIPATH FADING PADA GLOBAL SYSTEM FOR
MOBILE COMMUNICATION ( GSM)
Andreas Ardian Febrianto
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elek1ronika dan Komputer
UKSW
I alan Diponegoro 52-60, Salatiga 50711
INTISARI
Ada banyak metode yang digunakan untuk mengoptimalkan penggunaan
frekuensi jaringan GS!vf dan untuk mengatasi atau mengurangi terjadinya interferensi.
Misalnya adalah dengan menambah kanal-kanal baru, ji'equem..y borrowing, mengubah
pola sel, pembelahan sel, atau dengan sektorisasi. Tetapi efektifitas berbagai metode
tersebut di atas menjadi terbatas jika diterapkan pada jaringan penuh pelanggan {
congested ), dan pada kanal yang mengalami nmltipth fading Teknikfequency hoppi11K
adalah solusi yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah tersebut Naskah ini berisi
penjelasan tentang penggunaan teknik ji-eqnen(v hoppi11g dalam mengatasi atau
setidaknya mengurangi efek multtjJathfadillg pada sistem GSM
Kata kunci : Fi·equenn· Hoppiug, Multipath Fadi11g. GS!vf
1. Pendahuluan
GS!v1 ( Global
Ｎｾｶｳｴ･ｭ＠
for Mobile Comnumication ) adalah sebuah sistem
komunikasi bergerak yang memiliki konsep dasar transmisi bempa pengiriman data
IVMA ( Time !Jh·isioll A1ulltjJ/e Acces ) Selain itu GSA1 juga mempunyai standarisasi
illletface yaitu : terdiri dari 8 kana! per pembawa, lebar pita frekuensi pembav,:a
:wo kHz,
dan teknik Slow rn:qlfCIII..Y Hopping. Pertumbuhau pelanggan yang pesat dan kompetisi
yang tinggi dari para penyedia jasa telekomunikasi, menuntut peningkatan kapasitas
65
ｔｾＮＺ｣ｨｮ＠
Jumal Ihniah Elekiroteknika Vol 9 No I April 2010 Hal()'\
79
jaringan dan kualitas pelayanan. Kedua hal tersebut sangat tergantung pada efisiensi
penggunaan spek1rum frekuensi yang tersedia. Terbatasnya Iebar pita frekuensi yang
tersedia, menyebabkan munculnya kemungkinan bahwa sejumlah unit bergerak yaitulv!S
(Mobile Station ) menggunakan frekuensi kanal yang sama dalam waktu yang bersamaan
sehingga akan menyebabkan interferensi antar kanal.
tl·ekuensi dalam meningkatkan kualitas sinyal pada konfigurasi jaringan (;SAl dan upaya
mengatasi serta mengurangi
ｴ･ｾｪ｡､ｩ＠
nya interferensi yaitu dengan melakukan teknik
ekspansi sistem seluler sebagai berikut.
a. Menambah kanal-kanal baru
Cara ini bisa dilakukan bila kana!
ini diatur
sedemikian mpa
kana! tersebut tersedia. Mula - mula sistem
sehingga jumlah kana!
yang tersedia tidak
dimanfaatkan seluruhnya, sehingga dapat digunakan untuk menambah kanalkanal yang baru. Namun diperlukan metode-metode bam untuk melakukan sistem
ekspansi ini.
b. Peminjaman frekuensi kana! (.fi·equell()'lwrrowing)
kanal biasanya dialokasikan untuk sel - sel tertentu sesuai trafik yang
Kana!
dilayani pada saat itu. Bila trafik di jaringan meningkat dan terkonsentrasi pada
area
tertentu
maka
beberapa
sel
mulai overloaded,
maka
perlu
untuk
merealokasikan kana! dengan jalan sel yang overloaded meminjam frekuensi
kanal set yang belum overloaded dengan catatan sel yang belum overloaded itu
masih mampu melayani trafik yang ada di area layanannya.
c
Mengubah pola sel
Yaitu dengan menambah jumlah sel i cluster misalnya dari 3 sel /duster
( kepadatan tratik tinggi ) menjadi 7 sell cluster atau lebih Namun penambahan
ini juga akan menambah perangkat keras ( hardware ), sehingga dianggap kurang
efisien.
d. Pembelahan sel
66
PEl\'(iGUNAAN TEKNJK FREQUENCY HOPPING UNTUK MENGATASJ
MULTIPATH FAIJJN(i PADA GLOBAL SYSTE1l1 FOR MOBILE
COMMUlVJCA TION ( (iSM)
Andreas Ardian Febrialllo
d. Pembelahan sel
Dilakukan dengan memecah-mecah sel menjadi sel yang lebih kecil pada saat
kondisi trafJic padat. Hal ini digunakan untuk memanfaatkan spektrum frekuensi
vang tersedia secara efisien.
e.
Sektorisasi
Teknik ini dilakukan dengan membagi sel menjadi beberapa sektor, dengan tiap
tiap sektor dilayani oleh sekelompok kana! yang diliputi antena terarah. Biasanya
ditempatkan ｂｬｾ｜Ｇ＠
(Base Transceiver Station ) di tengah
Tetapi efektifitas berbagai metode tersebut di atas
pad a Jaringan penuh pelanggan
ｾ＠
ｭ･Ｑｾｪ｡､ｩ＠
ｾ＠
tengah sektor/seL
terbatas jika diterapkan
congested }. dan pada kanal yang mengalami fadin;.;,
karena alokasi frekuensi yang digunakan kana! pada jaringan tersebut adalah sama.
Artinya pada saat M..S melakukan panggilan secara bersamaan dengan menggunakan
frekuensi yang sama, maka akan menyebabkan interferensi selama komunikasi
berlangsung, atau biasa disebut dengan interferensi co-channel.
ｆｲ･ｱｵｬＯＨｾＧ＠
hopping adalah solusi yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah
tersebut di atas. Metode ji-equeliL:V hopping ini akan melompatkan frekuensi-frekuensi
sinyal pembawa secara periodik dengan diatur oleh algoritma tertentu, dalam hal ini
banyaknya lompatan ditentukan dari code generator pada algoritma yang sudah
ditentukan. Pad a jaringan GSM per an tek:nik ji-eque11L:v hoppiug adalah siguali11g traffic
BTS. Penggunaan met ode _kequeliL:v hopping ini diharapkan mampu mengatasi etisiensi
penggunaan frekuensi dan mengatasi interferensi akibat penggunaan frekuensi yang sama
pada kana! yang sama ( interfensi co-chwlllel ), sehingga dihasilkan kualitas sistem dan
sinyal yang lebih baik.
2. Freque11cy Hoppi11g
Frequeu(y hopping adalah salah satu jenis sistem spektnnn tersebar, yang cara
penyebaran datanya dilakukan dengan cara mengubah frekuensi sinyal pembawanya
secara periodik yang diatur oleh algoritma tertentu. Frekuensi ini akan membawa
67
ｔｾ｣ｨｮ･＠
Jurnnl Ilmiah Ekktrotcknib Vol ()No. I Apnl
ｾｏｊ＠
Hal A)·· 7lJ
sejumlah sinyal informasi data selama periode tertentu, dan berpindah dari satu frekuensi
menuju frekuensi yang lain secara tems menerus.
Dalam sistem.fi·equel/(}' hoppi11K sinyal yang dikirimkan berlaku seperti pembawa
termodulasi data yang melompat-lompat dari satu frekuensi menuju frekuensi lainnya.
Gam bar teknik dasar sistem ji-equell(:v hoppi11K dapat dilihat pad a Gambar I di bawah
Day a
..
fl
f2
f3
I
.. ..
+--
f4
f5
f6
I
f7
frekuensi
Gam bar 1. Teknik Frequency Hopping.
Anak panah pada Gambar 1 menunjukkan urutan lompatan ( hop ) frekuensi
secara acak ( ra11dom ) Dapat dilihat bahwa frekuensi melompat dengan pola mutan
lompatan sebagai berikut : fl --- tJ --- f7 --- f2 --- f5 --- t4 --- f6 Lompatan frekuensi
tersebut dilakukan secara benllang-ulang. Selama komunikasi antar MS ( A1ohilc Statio11
) berlangsung dapat terjadi perpindahan frekuensi secara tents menerus dalam jumlah
yang banyak sampai komunikasi antar MS tersebut berakhir. Kondisi di atas
membutuhkan kesepadanan atau match lompatan frekuensi pada stasiun penerima. Dapat
diartikan bahwa stasiun penerima hants melakukan perpindahan frekuensi dengan
lompatan yang sama supaya terjadi sinkronisasi, sehingga informasi yang dikirimkan
dapat diperoleh kembali.
68
PENfiGUNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING VNTUK MENGATASI
MULTIPATH FADING PAlM GLOBAL ,\'Y,\'TEM FOR l'v/OBILE
COMMUNICATION ( GS!vl)
Andreas Ardian Febrianto
h·efJIICIIA (iJjJBAL .\'Y,STEM FOR MOBILE
COMMUNICATION ( GSM)
Andreas Ardiau Fehriallfo
bahwa aplikasiji·eqlleii(V lwppiiiX pada jaringan CJSA1 terdapat pada bagian RlS - nya.
Dalam sistem selular GSM, setiap BTS dapat terdiri dari satu sampai tiga sel, dengan
setiap selnya mcmpunyai satu atau lebih perangkat pemancar atau penerima yang disebut
liYIIISCeiver (
rux )
Setiap IRX ini terbagi dalam bingkai TDMA dengan tiap
tiap
hingkai 1V/11A terbagi dalam delapan time .•Jot ( JS ) yang terbag1 dan J.\0 sampa1 1.\,.
Setiap TS akan temlang setiap 4,615 ms. Jika M,)' mendapatkan kana! pada [,)'1, maka ia
akan berada pada 7:)' 1 selama komunikasi berlangsung. Lompatan frekuensi pada GS!v1
terjadi setelah satu bingkai TD/11A selesai danji"eque11cy hopping terjadi dalam 217 kali
tiap detik ( 1 I 4,615 ms ), dengan tujuan agar tidak terjadi interferensi co-chaunel akibat
penggunaan tl·ekuensl yang sama Karena dengan .Jreqlfell!.) lwjlping maka frekuensi
pembawa akan berubah secara periodik, sehingga penggunaan frekuensi yang sama
dalam satu kanal selama komunikasi berlangsung dapat dihindari. Berikut ini adalah
gambar hiugkai JDivfA pada jaringan GS!vl
BINGKAI JVMA ( 4,615 ms)
Gambar 5. Bingkai TI>MA pada (iSM.
Dari gambar bingkai TDMA di atas, terdapat delapan time slot dalam satu bingkai.
Time slot pertama (
n;o ) dari TRX pertama dalam sel digunakan sebagai kanal fisik yang
disebut BCC'H ( Broadcast Control Chan11el ). BCCH adalah kanal yang berisi semua
informasi tentang jaringan yang diperlukan lv!S Sedangkan untuk I:\'1 sampai LS'7
digunakan untuk kanal fisik yang disebut sebagai TC'H ( Trqftic ( 'hannel ). [( 'H inilah
yang digunakan pada jaringan CiSM sebagai kanal untuk berkomunikasi. Untuk lebih
75
Techne Jumai Hmiah Elektroteknika Vol. 9 No. l April 20 HI Hal 65 ·- 79
jelasnya dapat dilihat pada Gambar 6 yang menunjukkan konfigurasi 1:\' pada sel (i,\'M
yang mempunyai empat IRX
TSO
I
I
TS3
TSl
TS2
T
T
T
T
T
ｊｾ＠
TS5
TS6
T
T
T
f1
T
T
T
T
f2
TS4
I _!____ J.
TS7
TRXtl
R
TRX21
T
TRX31
T
T
T
T
T
T
T
T
f3
TRX41
T
T
T
T
T
T
T
T
f4
--
T
Gambar 6. Konfigurasi T.\' pada Sel (J..f)M yang Mempunyai 4 TRX
B : TS untuk BCCH,
T : TS untuk TCH.
5. Penerapan Teknik Freque11cy Hoppi11g pada Jaringan GSM untuk
Mengatasi Multipath Fadi11g
Pada area yang mempunyai banyak halangan untuk perambatan ( daerah padat
penduduk dan banyak bangunan ), maka isyarat
yang diterima oleh MS mempakan
jumlah isyarat-isyarat radio yang terdiri dari beberapa jalur (multipath propagation).
Penjumlahan ini dapat bersifat konwruktll ataupun destrukttf:
Pada kasus ､･ｳｴｲｵｫＨｦｾ＠
jumlahan isyarat tersebut mempunyai daya yang lebih kecil dari aras rata- ratanya, dan
akan menyebabkan variasi amplituda sinyal yang akan menyebabkan pemudaran, fading
tersebut disebut sebagai multipath ji.uling. Di bawah ini
menunjukkan peristiwa nmltipathfading.
76
adalab gambar yang
PElW,(ilJNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING UNTUK MENli4TA.\1
MULTIPATH FADING PAJ>A GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE
COMMUNIC4TION ( GSkf)
Andreas Ardian F'ebrialllo
Reflectetl path
Bm>e Stttti.tm
dtmau
Gam bar 7. Multipath Fculing.
Dalam komunikasi bergerak dikenal dengan adanya fading cepat dan fading
lambat. Fading cepat adalah fadinK yang terjadi dalam situasi ketika penerima
ditempatkan di antara bangunan- bangunan, kendaraan-kendaraan, dan benda - benda
lain yang memantulkan dan membaurkan gelombang radio. Fading ini dapat diamati
dengan meletakkan penerima pada tempat yang tetap yang dioperasikan pada ·frek:uensi
yang tetap, akibat penghambur seperti kendaraan- kendaraan, orang-orang ,.dan pohonpohon. Sedangkan jadiug lambat terjadi akibat variasi pembayangan penerima akibat
gerakan di sekitar lingkungan, atau sekitar BS yang melingkupinya. Misalnya adalah
gerakan penerima pada bangunan-bangunan yang berbeda tingginya Dari kedua jenis
fading ini dapat dirumuskan
r ( t)
m ( t) x ro ( t)
...... ( 1 )
dengan
r(t )
m ( t ) = fading lambat : dan
ro ( t ) = j(Jding cepat
71
'J
Ttdmc Jumalllmiah Elektroteknika Vol.'} No.1 April2Ul0 Hal6:'- 7lJ
Pada jaringan GSM biasanya antara antena pemancar dan penerima tidak berada
pada satu garis lums, dan sinyal yang diterima mempakan penjumlahan sejumlah sinyal
yang mempakan timan sinyal asli dengan amplitudo berbeda-beda dan fase tergeser. Jadi
jika bangunan pemantul berbentuk tidak teratur, maka sinyal yang akan dihasilkan akan
mengalami pantulan yang semakin banyak. Kondisi tersebut akan menghasilkan sinyal
p( r ) = ( r I a2
)
exp [ -r2 I 2a 2
]
.untuk r > 0,
(2)
Dengan r adalah amplitudo yang diterima, igital r 'ommunication Sv•>f
MULTIPATH FADING PADA GLOBAL SY.YTEM FOR MOBILE
COMMUNICATION ( (J,\'M)
Andreas Ardian Febrianto
PENGGUNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING UNTUK
MENGATASI MULTIPATH FADING PADA GLOBAL SYSTEM FOR
MOBILE COMMUNICATION ( GSM)
Andreas Ardian Febrianto
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elek1ronika dan Komputer
UKSW
I alan Diponegoro 52-60, Salatiga 50711
INTISARI
Ada banyak metode yang digunakan untuk mengoptimalkan penggunaan
frekuensi jaringan GS!vf dan untuk mengatasi atau mengurangi terjadinya interferensi.
Misalnya adalah dengan menambah kanal-kanal baru, ji'equem..y borrowing, mengubah
pola sel, pembelahan sel, atau dengan sektorisasi. Tetapi efektifitas berbagai metode
tersebut di atas menjadi terbatas jika diterapkan pada jaringan penuh pelanggan {
congested ), dan pada kanal yang mengalami nmltipth fading Teknikfequency hoppi11K
adalah solusi yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah tersebut Naskah ini berisi
penjelasan tentang penggunaan teknik ji-eqnen(v hoppi11g dalam mengatasi atau
setidaknya mengurangi efek multtjJathfadillg pada sistem GSM
Kata kunci : Fi·equenn· Hoppiug, Multipath Fadi11g. GS!vf
1. Pendahuluan
GS!v1 ( Global
Ｎｾｶｳｴ･ｭ＠
for Mobile Comnumication ) adalah sebuah sistem
komunikasi bergerak yang memiliki konsep dasar transmisi bempa pengiriman data
IVMA ( Time !Jh·isioll A1ulltjJ/e Acces ) Selain itu GSA1 juga mempunyai standarisasi
illletface yaitu : terdiri dari 8 kana! per pembawa, lebar pita frekuensi pembav,:a
:wo kHz,
dan teknik Slow rn:qlfCIII..Y Hopping. Pertumbuhau pelanggan yang pesat dan kompetisi
yang tinggi dari para penyedia jasa telekomunikasi, menuntut peningkatan kapasitas
65
ｔｾＮＺ｣ｨｮ＠
Jumal Ihniah Elekiroteknika Vol 9 No I April 2010 Hal()'\
79
jaringan dan kualitas pelayanan. Kedua hal tersebut sangat tergantung pada efisiensi
penggunaan spek1rum frekuensi yang tersedia. Terbatasnya Iebar pita frekuensi yang
tersedia, menyebabkan munculnya kemungkinan bahwa sejumlah unit bergerak yaitulv!S
(Mobile Station ) menggunakan frekuensi kanal yang sama dalam waktu yang bersamaan
sehingga akan menyebabkan interferensi antar kanal.
tl·ekuensi dalam meningkatkan kualitas sinyal pada konfigurasi jaringan (;SAl dan upaya
mengatasi serta mengurangi
ｴ･ｾｪ｡､ｩ＠
nya interferensi yaitu dengan melakukan teknik
ekspansi sistem seluler sebagai berikut.
a. Menambah kanal-kanal baru
Cara ini bisa dilakukan bila kana!
ini diatur
sedemikian mpa
kana! tersebut tersedia. Mula - mula sistem
sehingga jumlah kana!
yang tersedia tidak
dimanfaatkan seluruhnya, sehingga dapat digunakan untuk menambah kanalkanal yang baru. Namun diperlukan metode-metode bam untuk melakukan sistem
ekspansi ini.
b. Peminjaman frekuensi kana! (.fi·equell()'lwrrowing)
kanal biasanya dialokasikan untuk sel - sel tertentu sesuai trafik yang
Kana!
dilayani pada saat itu. Bila trafik di jaringan meningkat dan terkonsentrasi pada
area
tertentu
maka
beberapa
sel
mulai overloaded,
maka
perlu
untuk
merealokasikan kana! dengan jalan sel yang overloaded meminjam frekuensi
kanal set yang belum overloaded dengan catatan sel yang belum overloaded itu
masih mampu melayani trafik yang ada di area layanannya.
c
Mengubah pola sel
Yaitu dengan menambah jumlah sel i cluster misalnya dari 3 sel /duster
( kepadatan tratik tinggi ) menjadi 7 sell cluster atau lebih Namun penambahan
ini juga akan menambah perangkat keras ( hardware ), sehingga dianggap kurang
efisien.
d. Pembelahan sel
66
PEl\'(iGUNAAN TEKNJK FREQUENCY HOPPING UNTUK MENGATASJ
MULTIPATH FAIJJN(i PADA GLOBAL SYSTE1l1 FOR MOBILE
COMMUlVJCA TION ( (iSM)
Andreas Ardian Febrialllo
d. Pembelahan sel
Dilakukan dengan memecah-mecah sel menjadi sel yang lebih kecil pada saat
kondisi trafJic padat. Hal ini digunakan untuk memanfaatkan spektrum frekuensi
vang tersedia secara efisien.
e.
Sektorisasi
Teknik ini dilakukan dengan membagi sel menjadi beberapa sektor, dengan tiap
tiap sektor dilayani oleh sekelompok kana! yang diliputi antena terarah. Biasanya
ditempatkan ｂｬｾ｜Ｇ＠
(Base Transceiver Station ) di tengah
Tetapi efektifitas berbagai metode tersebut di atas
pad a Jaringan penuh pelanggan
ｾ＠
ｭ･Ｑｾｪ｡､ｩ＠
ｾ＠
tengah sektor/seL
terbatas jika diterapkan
congested }. dan pada kanal yang mengalami fadin;.;,
karena alokasi frekuensi yang digunakan kana! pada jaringan tersebut adalah sama.
Artinya pada saat M..S melakukan panggilan secara bersamaan dengan menggunakan
frekuensi yang sama, maka akan menyebabkan interferensi selama komunikasi
berlangsung, atau biasa disebut dengan interferensi co-channel.
ｆｲ･ｱｵｬＯＨｾＧ＠
hopping adalah solusi yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah
tersebut di atas. Metode ji-equeliL:V hopping ini akan melompatkan frekuensi-frekuensi
sinyal pembawa secara periodik dengan diatur oleh algoritma tertentu, dalam hal ini
banyaknya lompatan ditentukan dari code generator pada algoritma yang sudah
ditentukan. Pad a jaringan GSM per an tek:nik ji-eque11L:v hoppiug adalah siguali11g traffic
BTS. Penggunaan met ode _kequeliL:v hopping ini diharapkan mampu mengatasi etisiensi
penggunaan frekuensi dan mengatasi interferensi akibat penggunaan frekuensi yang sama
pada kana! yang sama ( interfensi co-chwlllel ), sehingga dihasilkan kualitas sistem dan
sinyal yang lebih baik.
2. Freque11cy Hoppi11g
Frequeu(y hopping adalah salah satu jenis sistem spektnnn tersebar, yang cara
penyebaran datanya dilakukan dengan cara mengubah frekuensi sinyal pembawanya
secara periodik yang diatur oleh algoritma tertentu. Frekuensi ini akan membawa
67
ｔｾ｣ｨｮ･＠
Jurnnl Ilmiah Ekktrotcknib Vol ()No. I Apnl
ｾｏｊ＠
Hal A)·· 7lJ
sejumlah sinyal informasi data selama periode tertentu, dan berpindah dari satu frekuensi
menuju frekuensi yang lain secara tems menerus.
Dalam sistem.fi·equel/(}' hoppi11K sinyal yang dikirimkan berlaku seperti pembawa
termodulasi data yang melompat-lompat dari satu frekuensi menuju frekuensi lainnya.
Gam bar teknik dasar sistem ji-equell(:v hoppi11K dapat dilihat pad a Gambar I di bawah
Day a
..
fl
f2
f3
I
.. ..
+--
f4
f5
f6
I
f7
frekuensi
Gam bar 1. Teknik Frequency Hopping.
Anak panah pada Gambar 1 menunjukkan urutan lompatan ( hop ) frekuensi
secara acak ( ra11dom ) Dapat dilihat bahwa frekuensi melompat dengan pola mutan
lompatan sebagai berikut : fl --- tJ --- f7 --- f2 --- f5 --- t4 --- f6 Lompatan frekuensi
tersebut dilakukan secara benllang-ulang. Selama komunikasi antar MS ( A1ohilc Statio11
) berlangsung dapat terjadi perpindahan frekuensi secara tents menerus dalam jumlah
yang banyak sampai komunikasi antar MS tersebut berakhir. Kondisi di atas
membutuhkan kesepadanan atau match lompatan frekuensi pada stasiun penerima. Dapat
diartikan bahwa stasiun penerima hants melakukan perpindahan frekuensi dengan
lompatan yang sama supaya terjadi sinkronisasi, sehingga informasi yang dikirimkan
dapat diperoleh kembali.
68
PENfiGUNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING VNTUK MENGATASI
MULTIPATH FADING PAlM GLOBAL ,\'Y,\'TEM FOR l'v/OBILE
COMMUNICATION ( GS!vl)
Andreas Ardian Febrianto
h·efJIICIIA (iJjJBAL .\'Y,STEM FOR MOBILE
COMMUNICATION ( GSM)
Andreas Ardiau Fehriallfo
bahwa aplikasiji·eqlleii(V lwppiiiX pada jaringan CJSA1 terdapat pada bagian RlS - nya.
Dalam sistem selular GSM, setiap BTS dapat terdiri dari satu sampai tiga sel, dengan
setiap selnya mcmpunyai satu atau lebih perangkat pemancar atau penerima yang disebut
liYIIISCeiver (
rux )
Setiap IRX ini terbagi dalam bingkai TDMA dengan tiap
tiap
hingkai 1V/11A terbagi dalam delapan time .•Jot ( JS ) yang terbag1 dan J.\0 sampa1 1.\,.
Setiap TS akan temlang setiap 4,615 ms. Jika M,)' mendapatkan kana! pada [,)'1, maka ia
akan berada pada 7:)' 1 selama komunikasi berlangsung. Lompatan frekuensi pada GS!v1
terjadi setelah satu bingkai TD/11A selesai danji"eque11cy hopping terjadi dalam 217 kali
tiap detik ( 1 I 4,615 ms ), dengan tujuan agar tidak terjadi interferensi co-chaunel akibat
penggunaan tl·ekuensl yang sama Karena dengan .Jreqlfell!.) lwjlping maka frekuensi
pembawa akan berubah secara periodik, sehingga penggunaan frekuensi yang sama
dalam satu kanal selama komunikasi berlangsung dapat dihindari. Berikut ini adalah
gambar hiugkai JDivfA pada jaringan GS!vl
BINGKAI JVMA ( 4,615 ms)
Gambar 5. Bingkai TI>MA pada (iSM.
Dari gambar bingkai TDMA di atas, terdapat delapan time slot dalam satu bingkai.
Time slot pertama (
n;o ) dari TRX pertama dalam sel digunakan sebagai kanal fisik yang
disebut BCC'H ( Broadcast Control Chan11el ). BCCH adalah kanal yang berisi semua
informasi tentang jaringan yang diperlukan lv!S Sedangkan untuk I:\'1 sampai LS'7
digunakan untuk kanal fisik yang disebut sebagai TC'H ( Trqftic ( 'hannel ). [( 'H inilah
yang digunakan pada jaringan CiSM sebagai kanal untuk berkomunikasi. Untuk lebih
75
Techne Jumai Hmiah Elektroteknika Vol. 9 No. l April 20 HI Hal 65 ·- 79
jelasnya dapat dilihat pada Gambar 6 yang menunjukkan konfigurasi 1:\' pada sel (i,\'M
yang mempunyai empat IRX
TSO
I
I
TS3
TSl
TS2
T
T
T
T
T
ｊｾ＠
TS5
TS6
T
T
T
f1
T
T
T
T
f2
TS4
I _!____ J.
TS7
TRXtl
R
TRX21
T
TRX31
T
T
T
T
T
T
T
T
f3
TRX41
T
T
T
T
T
T
T
T
f4
--
T
Gambar 6. Konfigurasi T.\' pada Sel (J..f)M yang Mempunyai 4 TRX
B : TS untuk BCCH,
T : TS untuk TCH.
5. Penerapan Teknik Freque11cy Hoppi11g pada Jaringan GSM untuk
Mengatasi Multipath Fadi11g
Pada area yang mempunyai banyak halangan untuk perambatan ( daerah padat
penduduk dan banyak bangunan ), maka isyarat
yang diterima oleh MS mempakan
jumlah isyarat-isyarat radio yang terdiri dari beberapa jalur (multipath propagation).
Penjumlahan ini dapat bersifat konwruktll ataupun destrukttf:
Pada kasus ､･ｳｴｲｵｫＨｦｾ＠
jumlahan isyarat tersebut mempunyai daya yang lebih kecil dari aras rata- ratanya, dan
akan menyebabkan variasi amplituda sinyal yang akan menyebabkan pemudaran, fading
tersebut disebut sebagai multipath ji.uling. Di bawah ini
menunjukkan peristiwa nmltipathfading.
76
adalab gambar yang
PElW,(ilJNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING UNTUK MENli4TA.\1
MULTIPATH FADING PAJ>A GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE
COMMUNIC4TION ( GSkf)
Andreas Ardian F'ebrialllo
Reflectetl path
Bm>e Stttti.tm
dtmau
Gam bar 7. Multipath Fculing.
Dalam komunikasi bergerak dikenal dengan adanya fading cepat dan fading
lambat. Fading cepat adalah fadinK yang terjadi dalam situasi ketika penerima
ditempatkan di antara bangunan- bangunan, kendaraan-kendaraan, dan benda - benda
lain yang memantulkan dan membaurkan gelombang radio. Fading ini dapat diamati
dengan meletakkan penerima pada tempat yang tetap yang dioperasikan pada ·frek:uensi
yang tetap, akibat penghambur seperti kendaraan- kendaraan, orang-orang ,.dan pohonpohon. Sedangkan jadiug lambat terjadi akibat variasi pembayangan penerima akibat
gerakan di sekitar lingkungan, atau sekitar BS yang melingkupinya. Misalnya adalah
gerakan penerima pada bangunan-bangunan yang berbeda tingginya Dari kedua jenis
fading ini dapat dirumuskan
r ( t)
m ( t) x ro ( t)
...... ( 1 )
dengan
r(t )
m ( t ) = fading lambat : dan
ro ( t ) = j(Jding cepat
71
'J
Ttdmc Jumalllmiah Elektroteknika Vol.'} No.1 April2Ul0 Hal6:'- 7lJ
Pada jaringan GSM biasanya antara antena pemancar dan penerima tidak berada
pada satu garis lums, dan sinyal yang diterima mempakan penjumlahan sejumlah sinyal
yang mempakan timan sinyal asli dengan amplitudo berbeda-beda dan fase tergeser. Jadi
jika bangunan pemantul berbentuk tidak teratur, maka sinyal yang akan dihasilkan akan
mengalami pantulan yang semakin banyak. Kondisi tersebut akan menghasilkan sinyal
p( r ) = ( r I a2
)
exp [ -r2 I 2a 2
]
.untuk r > 0,
(2)
Dengan r adalah amplitudo yang diterima, igital r 'ommunication Sv•>f