PENGGUNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING UNTUK MENGATASI MULTIPATH FADING PADA GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION ( GSM ) INTISARI

dokumen-dokumen yang mirip
UNJUK KERJA FREQUENCY HOPPING PADA KANAL SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK YANG MENGALAMI RAYLEIGH FADING INTISARI

BAB II CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA) CDMA merupakan singkatan dari Code Division Multiple Access yaitu teknik

SISTEM KOMUNIKASI CDMA Rr. Rizka Kartika Dewanti, TE Tito Maulana, TE Ashif Aminulloh, TE Jurusan Teknik Elektro FT UGM, Yogyakarta

Code Division multiple Access (CDMA)

BAB II PEMODELAN PROPAGASI. Kondisi komunikasi seluler sulit diprediksi, karena bergerak dari satu sel

Dasar Sistem Transmisi

ANALISIS PERBANDINGAN TEKNOLOGI SPREAD SPECTRUM FHSS DAN DSSS PADA SISTEM CDMA

Teknik Multiple Akses FDMA, TDMA, CDMA

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

ANALISIS PENYEBAB BLOCKING CALL DAN DROPPED CALL PADA HARI RAYA IDUL FITRI 2012 TERHADAP UNJUK KERJA CDMA X

Kuliah 5 Pemrosesan Sinyal Untuk Komunikasi Digital

FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM RECEIVER DENGAN PSEUDO NOISE CODE

Alasan-Alasan Operator GSM Mengadopsi Frekuensi Hopping (SFH)

TTG3B3 - Sistem Komunikasi 2 Multiple Access

Dalam hal ini jarak minimum frequency reuse dapat dicari dengan rumus pendekatan teori sel hexsagonal, yaitu : dimana :

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1. Pemancar dan Penerima Sistem MC-CDMA [1].

BAB III Perencanaan Jaringan VSAT Pada Bank Mandiri dengan CDMA

BAB 2 DASAR TEORI. Sistem telekomunikasi yang cocok untuk mendukung sistem komunikasi

BAB II TEORI PENUNJANG

BAB II DASAR TEORI. menjadi pilihan adalah teknologi GSM (Global System for Mobile

Teknik Modulasi dan Frekuensi GSM

BAB II CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS. Konsep selular mulai muncul di akhir tahun 1940-an yang digagas oleh

BAB I PENDAHULUAN 1. 1 LATAR BELAKANG

SISTEM TRANSMISI MULTICARRIER ORTHOGONAL CDMA Sigit Kusmaryanto

BAB II JARINGAN GSM. telekomunikasi selular untuk seluruh Eropa oleh ETSI (European

I. Pembahasan. reuse. Inti dari konsep selular adalah konsep frekuensi reuse.

BAB II ARSITEKTUR SISTEM CDMA. depan. Code Division Multiple Access (CDMA) merupakan salah satu teknik

TEKNOLOGI VSAT. Rizky Yugho Saputra. Abstrak. ::

BAB IV HASIL DAN ANALISIS

William Stallings Data and Computer Communications 7 th Edition. Bab 9 Spektrum Yang di/tersebar

BAB II KANAL WIRELESS DAN DIVERSITAS

BAB II KOMUNIKASI BERGERAK SELULAR GSM

Analisis Aspek-Aspek Perencanaan BTS pada Sistem Telekomunikasi Selular Berbasis CDMA

6.2. Time Division Multiple Access (TDMA)

TUGAS KOMUNIKASI DIGITAL CODE DIVISION MULTIPLE ACCES

BAB I PENDAHULUAN. Code Division Multiple Access (CDMA) merupakan metode akses kanal

BAB III PERANCANGAN MODEL KANAL DAN SIMULASI POWER CONTROL DENGAN MENGGUNAKAN DIVERSITAS ANTENA

MODULATOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK. Intisari

SISTEM KOMUNIKASI BEGERAK WHAT TECHNOLOGY ABOUT THIS???

ANALISIS UNJUK KERJA MULTI BAND CELL PADA GSM DUAL BAND

TUGAS AKHIR ANALISA KENDALI DAYA TERHADAP LAJU KESALAHAN BIT PADA SISTEM CDMA

FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM TRANSMITTER DENGAN PSEUDO NOISE CODE

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II PENGENALAN SISTEM GSM. tersedianya kemudahan disegala bidang yang mampu menunjang usaha dibidang

Bluetooth. Pertemuan III

SISTEM SELULAR. Pertemuan XIV

Jakson Petrus M.B., S.Kom

TEKNIK PERANCANGAN JARINGAN AKSES SELULER

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 PENDAHULUAN

ANALISIS PENGARUH HALF RATE DAN FULL RATE TERHADAP TRAFFIC CHANNEL DAN SPEECH QUALITY INDICATOR PADA JARINGAN GSM PT.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Agus Setiadi BAB II DASAR TEORI

PENGANTAR SISTEM KOMUNIKASI SELULER

ANALISIS KEGAGALAN SOFT HANDOFF PADA JARINGAN CDMA2000 1xRTT

Apa perbedaan antara teknik multiplex dan teknik multiple access??

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

Cellular Interference and Celular Planning S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM PURWOKERTO 2016

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

PERATURAN MENTERI KOMUNIKASI DAN INFORMATIKA REPUBLIK INDONESIA NOMOR 30 TAHUN 2014 TENTANG

BAB II DASAR TEORI. Dasar teori yang mendukung untuk tugas akhir ini adalah teori tentang device atau

ANALISA PERBANDINGAN PEMODELAN PROPAGASI PADA SISTEM DCS 1800 DI KOTA SEMARANG

BAB II SISTEM KOMUNIKASI SELULER. Komponen fundamental dari suatu sistem GSM (Global System for Mobile

Multiple Access. Downlink. Handoff. Uplink. Mobile Station Distributed transceivers Cells Different Frequencies or Codes

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

ANALISIS HANDOFF JARINGAN UMTS DENGAN MODEL PENYISIPAN WLAN PADA PERBATASAN DUA BASE STATION UMTS

UNJUK KERJA ALGORITMA HARD HANDOFF TERHADAP VARIASI KECEPATAN MOBILE STATION

PERATURAN MENTERI KOMUNIKASI DAN INFORMATIKA REPUBLIK INDONESIA NOMOR TAHUN 2014

DEMODULASI DELTA. Budihardja Murtianta

KUALITAS LAYANAN DATA PADA JARINGAN CDMA x EVOLUTION-DATA ONLY (EVDO)

MAKALAH KOMUNIKASI DIGITAL

KAJIAN TARIF BIAYA HAK PENGGUNAAN (BHP) FREKUENSI PADA SISTEM SELULAR (CDMA)

Perencanaan dan Penataan Menara Telekomunikasi Seluler Bersama di Kabupaten Sidoarjo Menggunakan MapInfo

ANALISIS PENGARUH KONTROL DAYA TERHADAP KAPASITAS SISTEM CDMA X

FUNDAMENTAL OF WIRELESS NETWORKS & COMMUNICATION SYSTEM

PERENCANAAN ANALISIS UNJUK KERJA WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (WCDMA)PADA KANAL MULTIPATH FADING

Politeknik Negeri Malang Sistem Telekomunikasi Digital Page 1

Perancangan MMSE Equalizer dengan Modulasi QAM Berbasis Perangkat Lunak

TUGAS AKHIR ANALISA PERFORMANSI JARINGAN TELEKOMUNIKASI GSM. Diajukan guna melengkapi sebagian syarat Dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)

INTERFERENSI BLUETOOTH TERHADAP THROUGHPUT WLAN IEEE B

APLIKASI RANGKAIAN TERINTEGRASI DIRECT DIGITAL SYNTHESIZER (DDS) SEBAGAI PEMBANGKIT SINYAL FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM (FHSS)

PENANGANAN INTERFERENSI PADA JARINGAN SELULER 2G PT. INDOSAT UNTUK AREA BANDUNG

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

SIMULASI MULTIPLE ACCESS PADA SISTEM PERSONAL HANDYPHONE SYSTEM (PHS)

MODULATOR DAN DEMODULATOR. FSK (Frequency Shift Keying) Budihardja Murtianta

SATUAN ACARA PERKULIAHAN EK.481 SISTEM TELEMETRI

PENGARUH FREQUENCY SELECTIVITY PADA SINGLE CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS (SC-FDMA) Endah Budi Purnomowati, Rudy Yuwono, Muthia Rahma 1

TEKNIK AKSES JAMAK DALAM TELEKOMUNIKASI

ANALISIS PENINGKATAN KINERJA SOFT HANDOFF TIGA BTS DENGAN MENGGUNAKAN MODEL PROPAGASI OKUMURA

Introduction to spread spectrum (SS) Alfin Hikmaturokhman,MT

Analisis Pengaplikasian MCPA pada Perusahaan Provider GSM di Daerah Sumatera Utara

Modul 10. Konsep Kanal Fisik dan Logik pada Sistem Selluler

BAB I PENDAHULUAN Latar belakang masalah

BAB II SISTEM KOMUNIASI BERGERAK. internasional roaming.. Dengan GSM satelit roaming, pelayanan juga dapat

BAB II DASAR TEORI 2.1 Arsitektur Jaringan GSM

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

STUDI SISTEM TRANSMISI PADA WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (WCDMA)

BAB II PROPAGASI GELOMBANG RADIO DALAM PERENCANAAN JARINGAN SISTEM SELULAR

Transkripsi:

PENGGUNAAN TEKNIK FREQUENCY HOPPING UNTUK MENGATASI MULTIPATH FADING PADA GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer UKSW Jalan Diponegoro 52-60, Salatiga 50711 INTISARI Ada banyak metode yang digunakan untuk mengoptimalkan penggunaan frekuensi jaringan GSM dan untuk mengatasi atau mengurangi terjadinya interferensi. Misalnya adalah dengan menambah kanal-kanal baru, frequency 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 multipth fading. Teknik frequency hopping adalah solusi yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah tersebut. Naskah ini berisi penjelasan tentang penggunaan teknik frequency hopping dalam mengatasi atau setidaknya mengurangi efek multipath fading pada sistem GSM Kata kunci : Frequency Hopping, Multipath Fading, GSM 1. Pendahuluan GSM ( Global System for Mobile Communication ) adalah sebuah sistem komunikasi bergerak yang memiliki konsep dasar transmisi berupa pengiriman data TDMA ( Time Division Multiple Acces ). Selain itu GSM juga mempunyai standarisasi interface yaitu : terdiri dari 8 kanal per pembawa, lebar pita frekuensi pembawa 200 khz, dan teknik Slow Frequency Hopping. Pertumbuhan pelanggan yang pesat dan kompetisi yang tinggi dari para penyedia jasa telekomunikasi, menuntut peningkatan kapasitas 65

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 9 No. 1 April 2010 Hal 65 79 jaringan dan kualitas pelayanan. Kedua hal tersebut sangat tergantung pada efisiensi penggunaan spektrum frekuensi yang tersedia. Terbatasnya lebar pita frekuensi yang tersedia, menyebabkan munculnya kemungkinan bahwa sejumlah unit bergerak yaitu MS ( Mobile Station ) menggunakan frekuensi kanal yang sama dalam waktu yang bersamaan sehingga akan menyebabkan interferensi antar kanal. Banyak metode yang telah digunakan untuk mengoptimalkan penggunaan frekuensi dalam meningkatkan kualitas sinyal pada konfigurasi jaringan GSM dan upaya mengatasi serta mengurangi terjadinya interferensi yaitu dengan melakukan teknik ekspansi sistem seluler sebagai berikut. a. Menambah kanal-kanal baru Cara ini bisa dilakukan bila kanal kanal tersebut tersedia. Mula mula sistem ini diatur sedemikian rupa sehingga jumlah kanal yang tersedia tidak dimanfaatkan seluruhnya, sehingga dapat digunakan untuk menambah kanalkanal yang baru. Namun diperlukan metode metode baru untuk melakukan sistem ekspansi ini. b. Peminjaman frekuensi kanal ( frequency borrowing ) Kanal kanal biasanya dialokasikan untuk sel sel tertentu sesuai trafik yang dilayani pada saat itu. Bila trafik di jaringan meningkat dan terkonsentrasi pada area tertentu maka beberapa sel mulai overloaded, maka perlu untuk merealokasikan kanal dengan jalan sel yang overloaded meminjam frekuensi kanal sel 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 / cluster misalnya dari 3 sel / cluster ( kepadatan trafik tinggi ) menjadi 7 sel / cluster atau lebih. Namun penambahan ini juga akan menambah perangkat keras ( hardware ), sehingga dianggap kurang efisien. 66 d. Pembelahan sel

Dilakukan dengan memecah-mecah sel menjadi sel yang lebih kecil pada saat kondisi traffic padat. Hal ini digunakan untuk memanfaatkan spektrum frekuensi yang tersedia secara efisien. e. Sektorisasi Teknik ini dilakukan dengan membagi sel menjadi beberapa sektor, dengan tiap tiap sektor dilayani oleh sekelompok kanal yang diliputi antena terarah. Biasanya ditempatkan BTS ( Base Transceiver Station ) di tengah tengah sektor/sel. Tetapi efektifitas berbagai metode tersebut di atas menjadi terbatas jika diterapkan pada jaringan penuh pelanggan ( congested ), dan pada kanal yang mengalami fading, karena alokasi frekuensi yang digunakan kanal pada jaringan tersebut adalah sama. Artinya pada saat MS melakukan panggilan secara bersamaan dengan menggunakan frekuensi yang sama, maka akan menyebabkan interferensi selama komunikasi berlangsung, atau biasa disebut dengan interferensi co-channel. Frequency hopping adalah solusi yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah tersebut di atas. Metode frequency 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. Pada jaringan GSM peran teknik frequency hopping adalah signaling traffic BTS. Penggunaan metode frequency hopping ini diharapkan mampu mengatasi efisiensi penggunaan frekuensi dan mengatasi interferensi akibat penggunaan frekuensi yang sama pada kanal yang sama ( interfensi co-channel ), sehingga dihasilkan kualitas sistem dan sinyal yang lebih baik. 2. Frequency Hopping Frequency hopping adalah salah satu jenis sistem spektrum tersebar, yang cara penyebaran datanya dilakukan dengan cara mengubah frekuensi sinyal pembawanya secara periodik yang diatur oleh algoritma tertentu. Frekuensi ini akan membawa sejumlah sinyal informasi data selama periode tertentu, dan berpindah dari satu frekuensi menuju frekuensi yang lain secara terus menerus. 67

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 9 No. 1 April 2010 Hal 65 79 Dalam sistem frequency hopping sinyal yang dikirimkan berlaku seperti pembawa termodulasi data yang melompat-lompat dari satu frekuensi menuju frekuensi lainnya. Gambar teknik dasar sistem frequency hopping dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini. Daya f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f rekuensi Gambar 1. Teknik Frequency Hopping. Anak panah pada Gambar 1 menunjukkan urutan lompatan ( hop ) frekuensi secara acak ( random ). Dapat dilihat bahwa frekuensi melompat dengan pola urutan lompatan sebagai berikut : f1 --- f3 --- f7 --- f2 --- f5 --- f4 --- f6. Lompatan frekuensi tersebut dilakukan secara berulang ulang. Selama komunikasi antar MS ( Mobile Station ) berlangsung dapat terjadi perpindahan frekuensi secara terus 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 harus melakukan perpindahan frekuensi dengan lompatan yang sama supaya terjadi sinkronisasi, sehingga informasi yang dikirimkan dapat diperoleh kembali. Frequency hopping merupakan salah satu jenis spektrum tersebar dengan lebar pita yang digunakan lebih lebar dari lebar pita minimum yang diperlukan untuk 68

mengirimkan informasi yang sama jika digunakan frekuensi pembawa tunggal. Aplikasi teknik frequency hopping pada jaringan GSM membutuhkan perangkat pengirim dan penerima yang digunakan untuk pengiriman ataupun penerimaan data. Dalam hal ini data yang dikirimkan pada setiap frekuensi sangat terbatas, karena teknik frequency hopping memiliki periode antar lompatan yang sangat singkat. Frequency hopping memiliki periode lompatan antara 400μs - 577μs, dan perioda antar lompatan ini disebut chip atau time slot. Sistem frequency hopping menggunakan sandi pseudorandom, untuk mengatur pola lompatannya dari satu frekuensi menuju frekuensi lainnya. Sandi pseudorandom adalah sandi acak yang mempunyai deretan sandi yang akan terulang secara periodis dalam waktu yang cukup lama. Pengacakan pola lompatan frekuensi dimaksudkan untuk menghindari sinyal pengganggu ( interfering signal ), sehingga akan dihasilkan kinerja yang lebih baik selama komunikasi antar MS berlangsung dan jika interferensi muncul, tidak semua kanal akan terkena interferensi, melainkan hanya terjadi pada salah satu kanal saja. Misalnya pada saat interferensi muncul dan mengganggu salah satu kanal, yaitu pada frekuensi 2 ( f2 ), maka sinyal pembawa akan selalu mengalami gangguan tetapi hanya pada saat berada pada frekuensi 2 ( f2 ) saja. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 2, yaitu gambar yang menunjukan interferensi yang terjadi pada proses transmisi frequency hopping. Daya sinyal pengganggu 69

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 9 No. 1 April 2010 Hal 65 79 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f rekuensi Gambar 2. Interferensi pada Transmisi Frequency Hopping. Sinkronisasi merupakan hal yang sangat penting dalam aplikasi frequency hopping pada jaringan GSM, terutama sinkronisasi antar BTS ( Base Transceiver Station ). Sinkronisasi diperlukan agar waktu dan frekuensi dapat terdeteksi secara benar dan tepat pada penerima. Pemancar harus selalu melakukan sinkronisasi dengan penerima. Untuk sinkronisasi awal, pemancar akan berada pada frekuensi tertentu ( parking frequency ) sebelum komunikasi dimulai. Parking frekuensi ini sangat penting untuk memulai melakukan teknik frequency hopping pada pemancar, sehingga jika interferensi muncul pada frekuensi ini maka akan mempersulit untuk melakukan teknik frekuensi hopping. Sistem frequency hopping berdasarkan laju lompatannya atau berdasarkan kecepatan perubahan frekuensi dibedakan dalam dua jenis lompatan frekuensi yaitu, lompatan frekuensi cepat atau fast frequency hopping (FFH), dan lompatan frekuensi lambat atau slow frequency hopping (SFH). FFH adalah frequency hopping dengan perubahan frekuensi lebih cepat daripada laju bit pemodulasinya. Sedangkan SFH adalah frequency hopping yang mempunyai beberapa bit pemodulasi dalam satu kali lompatan (hop) frekuensi. 2.1. Fast Frequency Hopping (FFH) 70

Sistem FFH mempunyai perubahan frekuensi yang lebih cepat daripada laju bit pemodulasinya atau bisa dikatakan frequency hopping yang mempunyai beberapa lompatan ( hop ) frekuensi per bit pemodulasi. FFH melakukan lompatan tiap waktu Tc < nt, dengan Tc adalah lama waktu tiap chip, n adalah banyaknya frekuensi yang digunakan, dan T adalah lama waktu tiap bit. FFH digunakan untuk mengirimkan informasi yang sama pada kanal yang berbeda dengan waktu pendudukan tiap kanal Tc. Sinyal keluaran yang dihasilkan modulator data akan dibagi dalam L lompatan, dengan tiap bagian mempunyai durasi Tc = Ts / L. Ts merupakan lama waktu tiap simbol. Cara yang digunakan sistem FFH untuk menghasilkan lompatan frekuensi adalah dengan mencampur keluaran modulator data dengan keluaran penyintesa frekuensi yang akan memilih frekuensi baru tiap waktu Tc. Energi yang dikirimkan pada tiap kanal adalah Es / L, dengan Es merupakan energi tiap simbol dan L merupakan jumlah lompatan yang digunakan untuk mengirimkan tiap simbol informasi. Dengan semakin banyaknya lompatan frekuensi pada tiap waktu pendudukan ( Tc ), maka akan dihasilkan kinerja yang memiliki daya tahan terhadap ketidaksempurnaan atau daya tahan terhadap interferensi, terutama interferensi co-channel. Selain digunakan untuk mengatasi terjadinya interferensi co-channel, FFH juga biasa digunakan untuk mengatasi penindas. Penindas ini biasa disebut dengan penindas pengikut ( follower jammer ). Penindas pengikut ini bekerja dengan mengirimkan sinyal interferensi pada frekuensi tempat sinyal informasi berada. Dengan teknik FFH ini diharapkan dapat mengatasi permasalahan penindas pengikut, karena penggunaan FFH ini akan mempersulit sinyal pengganggu untuk memperoleh waktu yang cukup untuk mengetahui keberadaan frekuensi tempat sinyal informasi dikirimkan. Di bawah ini adalah contoh gambar FFH dengan urutan lompatan seperti pada Gambar 3. 1 0 71

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 9 No. 1 April 2010 Hal 65 79 frekuensi BP Waktu Gambar 3. Contoh FFH : 4 hop / bit. Konsep dasar transmisi GSM adalah pengiriman data TDMA (Time Division Multiple Acces) yang dilakukan dalam satu burst tiap pengiriman. Burst sendiri merupakan deretan 156 bit pemodulasi. Dan pengiriman satu burst membutuhkan waktu 0,577 ms yang disebut dengan Burst Period (BP) atau time slot ( Ts ). Dari contoh Gambar 2.3 dapat dilihat bahwa dalam satu bit pemodulasi sistem FFH mampu melakukan 4 kali lompatan ( hop ). Hal ini sesuai dengan definisi FFH merupakan frequency hopping dengan beberapa lompatan ( hop ) per bit pemodulasinya. 2.2. Slow Frequency Hopping (SFH) Slow Frequency Hopping (SFH ) merupakan frequency hopping yang mempunyai beberapa bit pemodulasi dalam satu kali lompatan frekuensi. SFH mengirimkan beberapa simbol informasi pada tiap lompatan frekuensi yang dilakukan. Laju simbol ( Rs ) merupakan hasil perkalian suatu bilangan bulat ( b ) dengan laju lompatan ( Rc ), sehingga dapat dirumuskan Rs = b Rc. Bila durasi tiap simbol informasi disimbolkan dengan Ts, maka lompatan akan dilakukan tiap waktu Tc Ts. Pada SFH, frekuensi pembawa akan dilompatkan sesuai dengan keluaran penyintesa frekuensi. Penyintesa frekuensi ini akan menghasilkan banyaknya frekuensi 72

sebesar 2ⁿ frekuensi. Sebagai contoh, digunakan n = 2, maka keluaran penyintesa frekuensi akan menghasilkan frekuensi sebanyak 4 frekuensi. Gambar 4 menunjukkan representasi bergambar untuk contoh teknik SFH. 100 101 011 110 000 101 011 110 Frekuensi BP Waktu Gambar 4. Contoh SFH 3 bit / hop. Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa dalam satu kali lompatan SFH menggunakan lebih dari satu bit, dalam contoh di atas digunakan tiga bit pemodulasi untuk melakukan satu kali lompatan. Dengan SFH, pengiriman secara simultan pada beberapa kanal dapat dilakukan karena SFH menggunakan sebagian kecil pita frekuensinya. Dalam jaringan GSM, digunakan teknik SFH untuk mengatasi serta mengurangi terjadinya interferensi co-channel. 3. GSM ( Global Sistem for Mobile Communication ) 73

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 9 No. 1 April 2010 Hal 65 79 Konsep dasar transmisi GSM adalah pengiriman data TDMA ( Time Division Multiple Acces ). Sedangkan sinyal yang dipancarkan stasiun pusat akan dipancarulangkan berkali kali oleh banyak sekali antena BTS ( Base Transceiver Station ). Sistem GSM mempunyai lebar pita total sebesar 25 MHz yang terbagi atas 124 kanal dengan masing masing mempunyai lebar pita sebesar 200 KHz. Jaringan GSM memiliki keistimewaan yaitu adanya standarisasi antar muka ( interface ) antar masing masing subsistem. Sehingga GSM tidak tergantung hanya pada satu merk dalam menempatkan perangkat perangkatnya di dalam sebuah konfigurasi jaringan. GSM mempunyai standarisasi interface sebagai berikut. a. Terdiri dari 8 kanal per pembawa. b. Lebar pita frekuensi pembawa 200 khz. c. Slow Frequency Hopping ( SFH ). Selain standarisasi interface, GSM juga memiliki konfigurasi arsitektur jaringan yang dirancang berdasarkan konsep open interface yang artinya kemampuan kemampuan baru dapat ditambahkan pada layer atau lapisan dan interface antar jaringan tanpa mengubah arsitektur jaringannya sendiri. 4. Teknik Frequency Hopping pada Jaringan GSM Teknik frequency hopping merupakan salah satu teknik yang digunakan pada jaringan GSM untuk mengatasi terjadinya interferensi, terutama interferensi co-channel akibat pemakaian frekuensi yang sama pada kanal yang sama selama komunikasi berlangsung. Aplikasi frequency hopping pada jaringan GSM adalah pada teknik pengiriman datanya, yaitu teknik pengiriman data TDMA ( Time Division Multi ple Acces ). Aplikasi teknik frequency hopping pada jaringan GSM terdapat pada bagian BTS. Telah dijelaskan sebelumnya bahwa teknik dasar transmisi pada jaringan GSM adalah pengiriman data TDMA yang dilakukan dalam satu burst tiap pengiriman. Burst sendiri adalah deretan 156 bit pemodulasi. Setiap pengiriman satu burst membutuhkan waktu 0,577 ms dan disebut burst period ( BP ) atau time slot ( TS ). Sedangkan penerapan frequency hopping pada jaringan GSM ditentukan oleh BP atau TS. Telah disebutkan bahwa aplikasi frequency hopping pada jaringan GSM terdapat pada bagian BTS nya. 74

Dalam sistem selular GSM, setiap BTS dapat terdiri dari satu sampai tiga sel, dengan setiap selnya mempunyai satu atau lebih perangkat pemancar atau penerima yang disebut Transceiver ( TRX ). Setiap TRX ini terbagi dalam bingkai TDMA, dengan tiap tiap bingkai TDMA terbagi dalam delapan time slot ( TS ) yang terbagi dari TS0 sampai TS7. Setiap TS akan terulang setiap 4,615 ms. Jika MS mendapatkan kanal pada TS1, maka ia akan berada pada TS 1 selama komunikasi berlangsung. Lompatan frekuensi pada GSM terjadi setelah satu bingkai TDMA selesai dan frequency hopping terjadi dalam 217 kali tiap detik ( 1 / 4,615 ms ), dengan tujuan agar tidak terjadi interferensi co-channel akibat penggunaan frekuensi yang sama. Karena dengan frequency hopping maka frekuensi pembawa akan berubah secara periodik, sehingga penggunaan frekuensi yang sama dalam satu kanal selama komunikasi berlangsung dapat dihindari. Berikut ini adalah gambar bingkai TDMA pada jaringan GSM. BINGKAI TDMA ( 4,615 ms ) TS 0 1 2 3 4 5 6 7 Gambar 5. Bingkai TDMA pada GSM. Dari gambar bingkai TDMA di atas, terdapat delapan time slot dalam satu bingkai. Time slot pertama ( TS0 ) dari TRX pertama dalam sel digunakan sebagai kanal fisik yang disebut BCCH ( Broadcast Control Channel ). BCCH adalah kanal yang berisi semua informasi tentang jaringan yang diperlukan MS. Sedangkan untuk TS1 sampai TS7 digunakan untuk kanal fisik yang disebut sebagai TCH ( Traffic Channel ). TCH inilah yang digunakan pada jaringan GSM sebagai kanal untuk berkomunikasi. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 6 yang menunjukkan konfigurasi TS pada sel GSM yang mempunyai empat TRX. 75

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 9 No. 1 April 2010 Hal 65 79 TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 TRX1 B T T T T T T T f1 TRX2 TRX3 T T T T T T T T T T T T T T T T f2 f3 TRX4 T T T T T T T T Gambar 6. Konfigurasi TS pada Sel GSM yang Mempunyai 4 TRX B : TS untuk BCCH, T : TS untuk TCH. f4 5. Penerapan Teknik Frequency Hopping pada Jaringan GSM untuk Mengatasi Multipath Fading Pada area yang mempunyai banyak halangan untuk perambatan ( daerah padat penduduk dan banyak bangunan ), maka isyarat yang diterima oleh MS merupakan jumlah isyarat-isyarat radio yang terdiri dari beberapa jalur (multipath propagation). Penjumlahan ini dapat bersifat konstruktif ataupun destruktif. Pada kasus destruktif, jumlahan isyarat tersebut mempunyai daya yang lebih kecil dari aras rata- ratanya, dan akan menyebabkan variasi amplitudo sinyal yang akan menyebabkan pemudaran, fading tersebut disebut sebagai multipath fading. Di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan peristiwa multipath fading. 76

Building Direct path Reflected path Reflected path Mobile Base Station danau Gambar 7. Multipath Fading. Dalam komunikasi bergerak dikenal dengan adanya fading cepat dan fading lambat. Fading cepat adalah fading 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 frekuensi yang tetap, akibat penghambur seperti kendaraan- kendaraan, orang-orang,.dan pohonpohon. Sedangkan fading 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 ) = rerata fading ; m ( t ) = fading lambat ; dan ro ( t ) = fading cepat. 77

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 9 No. 1 April 2010 Hal 65 79 Pada jaringan GSM biasanya antara antena pemancar dan penerima tidak berada pada satu garis lurus, dan sinyal yang diterima merupakan penjumlahan sejumlah sinyal yang merupakan tiruan 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 dengan fase acak dengan amplitudo sesuai dengan distribusi Rayleigh. p( r ) = ( r / σ² ) exp [ -r² / 2σ² ],untuk r > 0, ( 2 ) Dengan r adalah amplitudo yang diterima, σ² adalah daya rata-rata sinyal yang diterima. Semakin besar pemudaran dan semakin lemah amplitudo, maka menyebakan informasi yang dibawa terdistorsi. Dalam komunikasi suara, pembicaraan akan tidak jelas, sedangkan pada proses SMS ( Short Message Service ) akan menyebabkan terjadinya keterlambatan pengiriman dari satu MS menuju MS lain, bahkan terkadang akan menyebabkan kegagalan pengiriman. Sinyal dengan frekuensi yang berbeda akan mempunyai variasi amplitudo yang berbeda, walaupun pada area yang sama. Oleh karena itu kekebalan informasi terhadap pemudaran sinyal dapat ditingkatkan dengan memperbanyak penggunaan frekuensi pembawa dengan teknik frequency hopping. 6. Kesimpulan Dalam mengatasi efek multipath fading teknik frequency hopping bekerja pada saat MS bergerak dengan kecepatan rendah ( orang berjalan, lalu-lintas padat, dan sebagainya ), karena pada kondisi ini sinyal dapat mengalami pemudaran dalam waktu yang cukup lama dan informasi sangat terdistorsi. Dengan teknik frequency hopping diharapkan akan menjaga kualitas sinyal yang lebih baik. 78

Daftar Pustaka [1] Lee, J. S.,and L. E. Miller, CDMA System Engineering Hand Book, Artect House, Boston.London, 1998. [2] Roden, Martin S, Digital Communication System Design, Prentice Hall, United States of America, 1998. [3] R, Theodore. S., Wireless Commnications, Prentice Hall, United States of America, 2002. [4] Stremler, F.G, Introduction To Communication, 3 rd edition, Addison Publishing Company, Wisconsin Medison, 1990. [5] Proakis, John G, Digital Communication, McGraw-Hill Book Company, 1983. [6] Sklar, Bernard, Digital Communications Fundamentals and Applications, Prentice Hall, 1998. [7] Peterson, R.L, R.E Ziemer, dan D.E. Borth, Introduction to Spread Spectrum, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1995. 79