PENGGUNAAN SISTEM SMART ANTENNA DALAM KOMUNIKASI SELLULER

Transkripsi

1 Tugas Mata Kuliah Antenna ( TE 7614 ) PENGGUNAAN SISTEM SMART ANTENNA DALAM KOMUNIKASI SELLULER Oleh : RIQ IE MIQDAD ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI PROGRAM EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2007

2 KATA PENGANTAR Salah satu dari media telekomunikasi adalah gelombang elektromagnetic yang dipancarkan melalui antenna. Berbagai macam antenna telah banyak diketahui, maka sekiranya juga perlu diketahui sistem dari suatu antenna yang dalam penulisan ini membahas tentang smart antenna. Makalah ini disusun dan ditulis untuk turut memberikan pengetahuan sistem dari sebuah antenna. Pembahasan tentang smart antenna diharapkan dapat menambah pengetahuan bagi semua kalangan masyarakat luas yang membutuhkan dan untuk mahasiswa fakultas teknik pada khususnya. Ucapan terimakasih disampaikan kepada bapak Ir. Putu Ardana, MT selaku dosen pengajar mata kuliah Antenna (TE 7614), serta rekan-rekan mahasiswa yang turut membantu demi terselesaikannya makalah ini yang merupakan syarat kelulusan dalam mata kuliah Antenna. Akhir kata, semoga makalah ini bermanfaat, dan apabila terdapat kejanggalan maka diharapkan kritik sebagai sumbangsih yang dapat menyempurnakan makalah ini. Denpasar, 05 Januari 2008 Penyusun ii

3 DAFTAR ISI JUDUL... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pokok Masalah Tujuan Manfaat Penulisan Sistematika Penulisan... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Smart Antenna SIMO MISO MIMO Type Smart Antenna Switched Beam Antennas Adaptive Array Antennas Konsep Dasar Smart Antenna... 5 BAB III METODA PENULISAN 3.1 Sumber Data Pengolahan Data Flow Chart Penulisan... 6 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Umum Implementasi Smart Antenna Space Diversity Polarization Diversity Sistem Sectorized... 9 iii

4 4.4 Sistem Arsitektur Smart Antenna... 9 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA iv

5 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang. Perkembagan teknologi dalam bidang telekomunikasi khususnya selluler, memungkinkan penyedia sarana telekomunikasi mampu menyediakan mutu pelayanan yang terbaik, cepat dan aman serta memiliki kejernihan dalam menyalurkan sebuah informasi. Dan dalam suatu komunikasi selluler, pastilah diperlukan sebuah sistem dan atau perangkat yang dapat digunakan hingga terciptanya sebuah komunikasi jarak jauh. Dalam hal ini perangkat yang diperlukan yakni suatu perangkat transmisi yang sudah tentu menggunakan antenna dalam perangkat tersebut. Namun pada aplikasinya tetap dihadapkan dengan tugas pemilihan antenna yang cocok untuk komunikasi tersebut. Dengan adanya sistem Smart Antenna, setidaknya membantu permasalahan yang terjadi dalam pentransmisian sehingga dapat diatasi dengan menngunakan beberapa metode. 1.2 Pokok Masalah. Berdasarkan ulasan yang ada pada latar belakang diatas, maka dapat ditarik permasalahannya adalah Penggunaan Sistem Smart Antenna Dalam Komunikasi Selluler. 1.3 Tujuan penulisan. Umum Secara umum, ada beberapa tujuan yang ingin disampaikan dengan adanya makalah ini, yaitu ; 1. Untuk memahami pengertian dari Smart Antenna. 2. Untuk mengetahui sistem dari suatu Smart antenna. Khusus. Sedangkan tujuan secara umum yakni mengetahui apa dan bagaimana konsep kerja dari suatu Smart Antenna 1

6 1.4 Manfaat Penulisan. Manfaat penulisan diharapkan dapat membantu mengetahui fungsi dari Smart Antenna serta untuk mengetahui teknologi yang ada sehingga dapat dijadikan acuan dalam penggunaan Smart Antenna. 1.5 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN Membahas tentang latar belakang, pokok masalah, tujuan penulisan & manfaat penulisan.. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Membahas penerian tentang Smart Antenna, konsep dasar, sistem arsitektur dari suatu smart. BAB III METODE Membahas mengenai sumber data, metode pengolahan data, dan sistematika penulisan. BAB IV PEMBAHASAN Membahas tentang aplikasi dari Smart Antenna yang ada yang digunakan dalam transmisi Radio Frekuensi. BAB V PENUTUP Berisikan kesimpulan dan saran. 2

7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Smart Antenna Defenisi suatu smart antena adalah suatu sistem antena komunikasi wireless digital yang difungsikan sebagai diversity dari Transmitter, Receiver, atau kedua-duanya. Di dalam komunikasi wireless, pada umumnya antena tunggal digunakan di pengirim, dan antena tunggal lain digunakan di tujuan. Hal ini disebut SISO (Single Input, Single Output). Ketika suatu gelombang elektromagnetic dihalangi sesuatu seperti bukit; jurang curam; bangunan; dan sebagainya, maka gelombang terserak, dan dengan begitu gelombang RF mengambil alur lain untuk sampai ke tujuan (Receiver). terjadinya gelombang yang terhalanag tadi menyebabkan permasalahan seperti cut-out ( pengaruh karang). Penggunaan smart antenna dapat mengurangi atau menghapuskan gangguan disebabkan oleh multipath fadding. Penggunaan antenna dalam system Smart antenna dibagi dalam tiga kategori utama, yakni ; SIMO (Single Input,Multiple Output). Di dalam SIMO teknologi, satu antena digunakan di sumber (Rx), dan dua atau lebih antena digunakan di tujuan (Tx) MISO (Multiple Input,Single Output). Di dalam MISO teknologi, dua atau lebih antena digunakan di sumber (Rx), dan satu antena digunakan di tujuan (Tx) MIMO (Multiple Input, Multiple Output). Di dalam MIMO teknologi, berbagai antena bekerja pada kedua-duanya sumber (Rx) dan tujuan (Tx). MIMO telah diminati belakangan baru-baru ini sebab teknologi ini tidak bisa hanya menghapuskan efek multipath propagasi yang kurang baik, tetapi dalam beberapa hal memiliki keunggulan. 3

8 2.2 Type Smart Antenna Terminologi saat ini itu menyimpulkan berbagai aspek dari suatu teknologi sistem smart antenna, yaitu meliputi antenna intellegent, phased array, SDMA, spatial processing, digital beamforming, adaptive antenna systems, dan lainnya. Berikut adalah perbedaan antara kedua kategori utama dari smart antenna mengenai pilihan dalam strategi pentransmisian: Switched Beam Antennas System ini membentuk berbagai beam yang telah ditetapkan dengan heightened sensitivity khususnya arah. Sistem Antena ini mendeteksi kekuatan sinyal, kemudian memilih salah satu dari beberapa beam yang ditentukan tadi. Antena directional membentuk pola desain physical dari elemen tunggal ( seperti suatu antena sectorized), switched beam mengkombinasikan output dddari berbagai antena sedemikian rupa untuk membentuk pola beam sectorized yang baik ( directional) dengan spatial selectivity yang lebih konvensional. Gambar 2.1 Switched Beam System Coverage Patterns (Sectors) Adaptive Array Antennas Teknologi Antena adaptip mengunakan berbagai signal-processing algoritma, sistem adaptip berguna secara efektif sebab mampu menempatkan berbagai jenis sinyal untuk dengan memperkecil gangguan dari interferensi dan memaksimalkan sinyal yang iinginkan. Kedua sistem memiliki keuntungan menurut okai dari user, namun sistem yang adaptip menyediakan keuntungan optimal secara serempak yakni mengidentifikasi, tracking, dan meminimaliskan sinyal interferensi. 4

9 Gambar 2.2 Jangkauan Array Adaptip Pada gambar diaatas menjelaskan bahwa suatu Lobe Utama menjulang ke arah user dengan melebar ke arah Cochannel Interferer 2.3 Konsep Dasar Smart Antenna Smart antenna merupakan kombinasi dari susunan elemen antena dengan kemampuan pengolahan sinyal untuk mengoptimalkan daya pancar secara adaptif sesuai kondisi respon lingkungan sinyal tersebut. Dilakukan beberapa metode alam smart antenna ini, yakni ; 1. Desain fisiknya dapat dimodifikasi dengan menambahkan beberapa elemen. 2. Antena dapat menjadi suatu sistem antena yang dapat dirancang untuk sinyal geser (shift signal) sebelum transmisi pada masing-masing elemen,hal ini dilakukan agar antena mempunyai suatu pengaruh kombinasi. Konsep ini dikenal sebagai antena Phased Array. 5

10 BAB III METODE PENULISAN 3.1 Sumber Data Adapun sumber data dalam penulisan yang dibuat yakni data sekunder yang didapat dedngan menguntip dari seserapa artikel yang ada di beberapa situs internet mengenai smart antenna dan juga referensi dari laporan KP yang telah ada. 3.2 Pengolahan Data Pengolahan data merupakam study literature, yakni pengumpulan data melalui literature yang berhubungan engan penulisan ini, baik ari buku buku maupun browsing via internet yang kemudian disusun sehingga dapat dimengerti oleh pembaca. 3.3 Flow Chart Penulisan Mulai Identifikasi Masalah Pengumpulan Data Penggunaan Sistem Smart Antenna Dalam Komunikasi Selluler Penulisan Selesai Gambar 3.1 Alur Kerja Praktek / Flow Chart 6

11 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Umum. Seperti dijelaskan sebelumnya tentang smart antenna, terbesit peertanyaan kenapa dan apa yang dilakukan smart antenna sehingga bisa dikataka smart. Karena, Suatu antena sederhana bekerja untuk suatu RF sederhana. Dan Smart Antenna memberi solusi yang diperlukan ketika banyaknya para pemakai, terjadi interferensi, dan kompleksitas propagsi. Dan Smart Antenna memiliki fasilitas pemrosesan sinyal digital. Dengan kemajuan jaman modern dalam elektronika, format digital digunakan untuk menggerakkan RF data yang menawarkan banyak keunggulan dalam kaitan dengan ketelitian dan fleksibilitas operasional. 4.2 Implementasi Smart Antenna. Dalam implementasi sebuah antenna transmisi, pada umumnya menggunakan sistem diversity. Salah satu metode diversity adalah dengan menggunakan dua kanal penerima yang bebas dari fading. Kemungkinan keduanya terpengaruh oleh fading dalam waktu yang bersamaan adalah kecil. Metode ini membutuhkan 2 antenna Receiver pada Base Station untuk menerima signal yang sama (SIMO), oleh karena itu tidak terpengaruh perbedaan yang disebabkan oleh fading. Dengan memilih yang terbaik dari 2 signal, akibat fading bisa dikurangi. Ada dua cara untuk melakukan ini, yaitu : Space Diversity Jarak antara antena harus seperti hubungan signal di dua antenna, yaitu rendah. Hubungan adalah batas statistik yang menggambarkan persamaan dari signal. 7

12 RX TX RX Gbr 4.1 Space Diversity Polarization Diversity Antenna Dual Polarisasi adalah : sebuah perangkat antenna dengan 2 baris dengan unit fisik yang sama. Kedua baris itu bisa diatur dan diarahkan dengan berbagai cara selama rencana 2 polarisasi mempunyai performasi yang sama dengan penguatan dan contoh radiasi. Dua bentuk yang biasa digunakan bersama yaitu : baris Vertikal dan Horizontal dan baris dalam kemiringan 45. Gbr 4.2 Antenna Dual Polarization 8

13 4.3 Sistem Sectorized Sistem Antena Sectorized mencangkup suatu area/sector dan membagi lagi dalam sektor yang dicakup oleh antena directional., masing-masing sektor diperlakukan sebagai suatu sel berbeda, Antena Sektoral meningkatkan reuse dari suatu frekwensi dalam sistem selular dengan mengurangi gangguan intrferensi potensial yang melintasi sel yang asli,. Gambar 4.2 Sectorized Antenna dan Coverage Patterns 4.4 Sistem Arsitektur Smart Antenna Diasumsikan arah sinyal datang (DOA-Directional of Arrival) berasal dari sudut (θ,φ) relatif terhadap sumbu susunan. Implementasi perangkat di BTS algoritma smart antenna, salah satunya, eigenbeamforming algorithm dapat dilihat pada gambar berikut.. 9

14 Gambar 4.3 Sistem Smart Antenna dengan Beigenbeamforming algorithm 10

15 5.1 Kesimpulan. BAB V PENUTUP Berdasarkan penjelasan yangada, maka ada beberapa hal yang dapat disimpulkan, antara lain ; 1. Konsep penggunaan multiple antenna dan pengolahan sinyal inovatif berfungsi untuk melayani sel dengan cermat dan dengan adanya Digital Signal Processors ( DSPS), general-purpose processors( dan ASICS), dan teknik software-based inovatif signal-processing ( algoritma) maka didesain sebuah sistem yang dinamakan Smart Antenna yang praktis untuk sistem komunikasi selular. 2. Ketika spektral solution terus meningkat dalam suatu bisnis sangat mendesak, sistem ini menyediakan coverage lebih besar untuk masing-masing lokasi sel, dan interferensi apat iminimaliskan, serta peningkatan kapasitas substansiil. 5.2 Saran. Saran saran yang diambil dalam kesimpulan ini adalah : 1. Haruslah memahami Smart Antenna, sehingga teknologi dalam pentransmisian dapat diketahui. 2. Sistem Smart Antenna merupakan sistem yang telkah digunakan dalam pentransmisian, maka kegunaan haruslah imbang engan fungsi sehingga dapat menghemat 11

16 DAFTAR PUSTAKA Miqdad, Riq ie ; Arsitektur Jaringan Transmisi CDMA ; 2007 ; fak.teknik ; UNUD