PENENTUAN POSISI MOBILE STATION DENGAN MENGGUNAKAN METODA ANGLE OF ARRIVAL

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "PENENTUAN POSISI MOBILE STATION DENGAN MENGGUNAKAN METODA ANGLE OF ARRIVAL"

Suhendra Setiabudi
5 tahun lalu
Tontonan:

1 PENENTUAN POSISI MOBILE STATION DENGAN MENGGUNAKAN METODA ANGLE OF ARRIVAL Bambang Irawan¹, Heroe Wijanto², Sofia Naning Hertiana³ ¹Teknik Telekomunikasi,, Universitas Telkom Abstrak Mobile positioning sudah banyak berkembang dari metode terdahulu yaitu Cell Based ID sampai dengan diketemukannya GPS yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya tersendiri. Pada perangkat seluler fungsi tersebut dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan salah satunya ialah mencari pertolongan di saat darurat. Tidak seperti fixed telepon dimana posisinya sudah diketahui sebelumnya secara pasti, posisi MS berubah sesuai mobilitas pemakainya. Untuk mengetahui posisinya diperlukan perhitungan dengan metode dan parameter tertentu. Tugas akhir ini membahas metode posisioning MS pada suatu cakupan BS. Metode yang diuji dalam tugas akhir ini adalah Angle of Arrival. Tiga buah BS yang melayani MS akan digunakan untuk menentukan posisi MS relatif terhadap salah satu BS yang ditetapkan sebagai BS referen. Pada dasarnya dengan menentukan sudut kedatangan sinyal dari BS ke MS cukup diperlukan 2 buah BS untuk menentukan posisi. Sudut kedatangan itu sendiri ditentukan dengan menggunakan metode algoritma MUSIC. Penggunaan maksimal 3 buah BS pada tugas akhir ini dimaksudkan untuk meningkatkan akurasi penentuan posisi MS. Pertama dilakukan pengukuran sudut kedatang sinyal terhadap BS 1 dan BS 2, dengan melakukan triangulasi posisi MS dapat ditentukan, demikian dilakukan hal yang sama berdasarkan BS 1 dan BS 3 serta BS 2 dan BS 3. Tiga buah hasil tersebut dirata-ratakan untuk mendapatkan posisi MS yang lebih akurat. Pengujian dilaksanakan dengan program simulasi menggunakan perangkat lunak Matlab 7.5. Hasil yang diharapkan dari simulasi ini ialah dapat diketahui hubungan antara keakurasian dengan jumlah node (BS), dan pengaruh banyaknya user dalam wilayah layanan terhadap akurasi penentuan posisi. Hasil ini akan diperbandingkan dengan metode ToA yang sudah dilakukan pada tugas akhir lain. Kata Kunci : Angle of Arrival, Algoritma MUSIC Abstract Mobile positioning has been develop from method before it such as Cell Based ID until GPS wvhich have advantageand disadantage themselves. In celluler apparatus that function could be used for another function, one of them is finding help in emergency situation. Not like fixed phone where it s position already known beforehand, MS position change with user mobility. To know it s position we need calculation with such method and parameter. This final task studying MS positioning method at an BS coverage. Method that will be tested in this final task is Angle of Arrival. 3 BS which service MS will be used to determine MS relative position to one of the BS which will be reference point. Fundamentally with determining signal AOA from BS to MS it s enough with 2 BS. AOA itself determined withnusing MUSIC algorithm. Maximal usage of 3 BS in this final task is to increase accuracy of MS determining position. First we coduct measurement signal AoA based to BS 1 and BS 2 and triangulate, we also doing so to BS 1 and BS 3, and BS 2 and BS 3. then we have to find mean from 3 measurement to get more accurate position from MS. Testing will be executed withsimulation program using software Matlab 7.6. result which we hoped from this simulation we will know relationship between accuracy and amount of node(bs), and influence amount of user in cove rage area with position determination accuracy. This result will be compared with TOA method which has been done in other final task. Keywords : Angle of Arrival, MUSIC algorithm

2 BAB I Pendahuluan 1.1 Latar belakang Dewasa ini penentuan posisi dalam dunia telekomunikasi banyak bermunculan dimulai dengan tampilnya GPS (Global Positioning System) yang terlebih dahulu dikembangkan untuk kepentingan militer. Saat ini penentuan posisi juga mulai diadopsi oleh penyedia layanan telekomunikasi seluler. Terdapat beberapa metode penentuan posisi yang lazim digunakan, antara lain Cell Based ID, TOA, TDOA, serta AOA. Cell Based ID merupakan metode yang paling mudah digunakan. Disekitar suatu BTS dilakukan mapping terhadap kuat sinyal yang akan diterima di suatu titik untuk kemudian digunakan untuk memperkirakan posisi MS. Metoda TOA menentukan posisi MS dari berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh sinyal dari suatu MS sampai ke BTS. Dari data tersebut dapat diprediksi posisi MS melalui perpotongan lingkaran dari 2 atau lebih BTS. Untuk mengetahui posisi MS secara n dimensi diperlukan n+1 buah BTS. Metoda AOA menentukan posisi MS dengan mengukur sudut kedatangan sinyal dari MS ke BTS. 1.2 Tujuan Tujuan dari Tugas Akhir ini dapat dirumuskan sebagai berikut. 1. Mensimulasikan penentuan posisi MS terhadap BS dengan berdasarkan Angel of Arrival (AoA) menggunakan algoritma Multiple Signal Clasification (MUSIC). 2. Mengukur pengaruh banyaknya user dalam wilayah layanan BS terhadap akurasi penentuan posisi MS. 3. Membandingkan akurasi metode AoA terhadap metode ToA yang dibahas pada tugas Akhir lain. 1

3 1.3 Rumusan Masalah Masalah yang akan dibahas dalam Tugas Akhir dapat dirumuskan sebagai berikut. 1. Bagaimana menggunakan algoritma MUSIC untuk menentukan sudut kedatangan AoA 2. Bagaimana melakukan triangulasi terhadap dua buah sudut kedatangan pada 2 BS yang diperoleh dari algoritma MUSIC untuk kemudian menentukan menentukan posisi MS. 3. Bagaimana mensimulasikan pengaruh banyaknya user terhadap akurasi penentuan posisi. 1.4 Batasan Masalah Dalam tugas akhir ini pembahasan dibatasi pada 1. Metode yang digunakan untuk menentukan sudut kedatangan AoA adalah algoritma MUSIC. 2. Triangulasi dilakukan dengan asumsi MS dan sejumlah BS yang melayaninya berada pada bidang datar sehingga dapat digunakan sistem koordinat kartesian tanpa memperhitungkan kontur area. 3. Jumlah BS yang digunakan untuk menentukan posisi MS adalah 3 BS. 4. Posisi eksak MS ditentukan secara random pada batas area yang ditentukan. 1.5 Metodologi Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Studi Literatur Ditujukan untuk mengetahui dasar teori dari literatur-literatur mengenai algoritman MUSIC, AoA dan triangulasi untuk penentuan posisi MS. 2. Pengumpulan Data Bertujuan mendapatkan data parameter sebagai input penentuan posisi 3. Pengolahan data Bertujuan untuk mendapatkan output berupa posisi MS 4. Penyusunan Laporan Tugas Akhir 2

4 1.6. Sistematika Penulisan Tugas akhir ini dibagi dalam beberapa topik bahasan yang disusun secara sistematis sebagai berikut : Bab I Pendahuluan Bab ini membahas latar belakang, tujuan, perumusan dan batasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika penulisan. Bab II Dasar Teori Bab ini membahas dasar-dasar matematika, algoritma MUSIC untuk menentukan AoA dan teknik triangulasi untuk menentukan posisi MS. Bab III Perancangan dan Realisasi Sistem Pengenalan Wajah Bab ini menjelaskan proses desain dan realisasi simulasi sistem penentuan posisi MS yang akan diimplementasikan menggunakan MATLAB 7.5. Bab IV Analisa Kinerja Sistem Pengenalan Wajah Bab ini membahas analisa hasil percobaan secara kuantitatif. Analisa dilakukan terhadap akurasi simulasi dan pengaruh multiuser terhadap akurasi tersebut. Diberikan juga perbandingan antara metode AoA dengan algoritma MUSIC ini terhada metode penentuan posisi lain yaitu ToA yang sudah dilakukan pada tugas akhir terdahulu. Bab V Kesimpulan dan Saran Memberikan kesimpulan hasil penelitian dan saran pengembangan penelitian ke depan. 3

5 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari penelitian ini diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Pada kanal AWGN dapat dilihat bahwa error estimasi penentuan posisi lebih tergantung kepada banyaknya user penginterferensi. Peningkatan nilai SNR tidak secara signifikan memperkecil error bahkan pada beberapa simulasi diperoleh grafik cenderung datar ketika nilai SNR dinaikan. Hal ini dikarenakan proses penentuan posisi yang menggunakan algoritma MUSIC tidak sensitif terhadap perubahan noise. 2. Pada kanal Rayleigh dapat dilihat kecenderungan bahwa dengan semakin bertambahnya jumlah user penginterferensi nilai error pada estimasi posisi menjadi semakin besar. Sebaliknya bertambahnya nilai S/N yang semakin besar tidak terlalu berpengaruh pada nilai error untuk sebagian besar kasus 5.2 Saran Beberapa hal yang disarankan untuk dilakukan lebih lanjut setelah penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk memperbaiki proses penentuan AOA, disarankan adanya penggunaan Algoritma yang peka terhadap perubahan Noise. 2. parameter simulasi ditinjau kembali supaya dapat dihasilkan hasil yang memuaskan.

6 Daftar Pustaka Sayed, Ali H., Alireza Tarighat, and Nima Khajehnouri. Network-Based Wireless Location. IEEE Signal Processing Magazine, 2005 Agrawal,Mayur, DOA Estimation Using MUSIC Algorithm for Quantized Data, Department of Electrical Communication Engineering Indian Institute of Science, 2005

dokumen-dokumen yang mirip

PERFORMANSI PENENTUAN POSISI MOBILE STATION PADA SISTEM SELULER CDMA DENGAN METODA TDOA & ALGORITMA TAYLOR-SERIES

PERFORMANSI PENENTUAN POSISI MOBILE STATION PADA SISTEM SELULER CDMA DENGAN METODA TDOA & ALGORITMA TAYLOR-SERIES Ujang Agus Tatan¹, Budi Prasetya², Budianto³ ¹Teknik Telekomunikasi,, Universitas Telkom