Makalah Seminar Kerja Praktek ARSITEKTUR PADA BASE TRANCEIVER STATION NOKIA ULTRASITE 900 Faris Fitrianto (L2F006038) faris.fitrianto@gmail.com Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Abstrak - GSM kependekan dari Global System for Mobile. Teknologi ini diawali oleh penelitian dan percobaan-percobaan dari tahun 1982 oleh para peneliti dari negara di sekitar Eropa. Tujuannya adalah untuk membuat sebuah link komunikasi yang reliabel dan memiliki kemampuan roaming yang hebat untuk digunakan di seluruh antero Eropa.GSM ini distandardisasikan di bawah badan standardisasi Europe Telecommunications Standards Institute (ETSI). Setelah itu, teknologi ini dilaunch pada tahun 1991. Teknologi GSM menggunakan system TDMA dengan alokasi kurang lebih sekitar delapan pengguna di dalam satu channel frekuensi sebesar 200 KHz, per satuan waktu tentunya. Frekuensi yang digunakan pada saat awalnya adalah 900 MHz, namun pada perkembangannya frekuensi 1800 dan juga 1900 MHz juga dapat digunakan. Base Transceiver Station (BTS) merupakan elemen BSS yang bertugas memelihara air interface dan pemrosesan pembicaraan. Pemrosesan pembicaraan artinya semua metode BTS adalah untuk menjamin hubungan bebas kesalahan antara MS dan BTS. PT Indosat, Tbk menggunakan perangkat BTS Nokia Ultrasite EDGE Indoor 900 Kata kunci: GSM, BSS, BTS Nokia Ultrasite EDGE Indoor 900 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perkembangan teknologi telemunikasi yang kini semakin pesat akan memberi kemudahan bagi masyarakat untuk memperoleh informasi. Diawali dari penemuan-penemuan sederhana yang ditujukan untuk saling bertukar informasi sampai dengan penerapan dan pengembangan teknologi terbaru untuk memenuhi berbagai kebutuhan layanan yang bervariasi dari segi kualitas, kuantitas dan jenis layanan. Pada era informasi yang kita alami saat ini, bermacam sarana telekomunikasi berkembang sangat pesat dan dengan mudah kita dapatkan. Dari telepon kabel, seluler, hingga satelit berkembang dengan pesatnya sehingga kita dengan mudah bisa menikmatinya. Base Transceiver System (BTS) bertanggung jawab atas tugas yang berkenaan dengan komunikasi radio untuk hubungan komunikasi (konektivitas) pelanggan dengan jaringan selular lewat interface udara. BTS berfungsi sebagai interkoneksi antara infra struktur sistem selular dengan Out Station.BTS harus selalu memonitor Out Station yang masuk ataupun yang keluar dari sel BTS tersebut. Luas jangkauan dari BTS sangat dipengaruhi oleh lingkungan, antara lain topografi dan gedung tinggi. BTS sangat berperan dalam menjaga kualitas GSM, terutama dalam hal frekwensi hoping dan antena diversity. PT. Indosat, Tbk. yang merupakan salah satu operator seluler terbesar di Indonesia tidak ingin tertinggal dalam memberikan layanan teknologi kepada para pelanggannya. Hal ini dibuktikan dengan pembangunan jaringan pendukung di beberapa wilayah di Indonesia. BTS NOKIA ULTRA SITE EDGE dalam sistem seluler memegang peranan yang sangat penting. Penggunaan perangkat tersebut sangat mutlak harus di penuhi, agar PT.INDOSAT, Tbk dapat terus memberikan pelayanan yang terbaik pada konsumen dan agar mampu bersaing di dunia seluler yang semakin kompetitif. 1.2. Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dari pelaksanaan kerja praktek di BSS PT. Indosat, Tbk. Gombel Semarang adalah Menambah wawasan dan pengetahuan tentang penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi yang ada di industri telekomunikasi, khususnya mengenai GSM 900 atau DCS 1800 yang telah menggunakan penambahan perangkat berupa Base station ultra Site EDGE yang di keluarkan oleh NOKIA. 1.3. Pembatasan Masalah Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas, penulis membatasi pembahasan makalah ini hanya pada: 1. BTS NOKIA ULTRA SITE EDGE Indoor 900 2. Cara kerja unit-unit BTS
3. proses komunikasi pada BTS 4. Teknologi GSM. II. TEKNOLOGI GSM Global System for Mobile communication (GSM) adalah sebuah standar 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 saat ini banyak digunakan di negaranegara di dunia Sistem GSM Nokia merupakan sistem telepon mobile yang terdiri dari beberapa band frekuensi yaitu GSM 900, GSM 1800, GSM 1900. 2.1 Arsitektur Jaringan GSM Jaringan GSM terbagi dalam 3 (tiga) sistem utama, yaitu : Network Switching System (NSS ), Base Station System ( BSS ), dan Operation and Support System ( OSS ). Network Switching System ( SS ) merupakan suatu system yang mempunyai fungsi sebagai berikut : 1. Switching dan Call Routing 2. Autentifikasi pelanggan 3. Handover antar MSC 4. Roaming ke MSC lain 5. Billing pelanggan Semua fungsi hubungan radio dikonsentrasikan pada BSS. BSS bertanggung jawab untuk pembangunan dan pemeliharaan hubungan ke MS. BSS mengalokasikan kanal radio untuk suara dan pesan data, membangun hubungan radio, dan melayani sebagai relay station antara MS dan MSC. BSS terdiri dari dua atau tiga bagian tergantung dari bagaimana fungsi tersebut digunakan, yaitu : Gambar 2.1. Jaringan GSM 2.2 Interface Jaringan GSM Ada empat antar-muka ( interface ) utama yang ada pada jaringan GSM yang digunakan untuk informasi trafik dan pensinyalan. Interface tersebut adalah A Interface, A-ter Interface, A-bis Interface, dan Air Interface. A Interface menghubungkan jalur informasi antara MSC / VLR dengan TRC, A-ter Interface antara TRC dengan BSC, A-bis Interface mengirim informasi antara BSC dan BTS, sementara Air Interface beroperasi antara BTS dan MS Gambar 2.2. Interface Jaringan GSM
III. BTS NOKIA ULTRASITE EDGE INDOOR 900 Base Transceiver Station (BTS) terhubung ke Base Station Controller (BSC) via A-bis interface dan ke mobile station (MS) via radio interface. BTS menghubungkan MS ke jaringan GSM melalui radio interface dan menyediakan fungsi-fungsi radio di Base Station Subsystem (BSS). Pada studi kasus kali ini, jenis BTS yang digunakan di P.T. Indosat Cabang Semarang, khususnya pada site UNNES Gunungpati adalah Nokia Ultrasite EDGE Base Station. BTS tipe ini, mendukung GSM/EDGE pada band frekuensi 800, 900, 1800, dan 1900 MHz. Dan juga mendukung untuk dual band 900/1800, 800/ /1800, dan 800/1900. Nokia Ultrasite EDGE Base Station mendukung juga untuk konfigurasi sektoral maupun omni-directional. Nokia Ultrasite EDGE Base Station, tiap kabinetnya maksimal dapat terdiri dari 12 GSM/EDGE TRX dan dapat menangani 3 sektor. Bentuk dan data teknis dari Nokia Ultrasite EDGE Base Station dapat dilihat di bawah ini. Gambar 3.2. Nokia Ultrasite EDGE Base Station Indoor Berikut merupakan data teknis dari Nokia Ultrasite EDGE Base Station Tabel 3.1. Data Teknis Nokia Ultrasite GSM/EDGE Base Station Gambar 3.1. Nokia Ultrasite EDGE Base Station Outdoor 3.1 Unit-unit Nokia Ultrasite EDGE Base Station BTS Nokia Ultrasite terdiri dari kumpulan beberapa unit-unit yang terintegrasi di dalam satu kabinet. Unit-unit tersebut terdiri dari transceiver, receiver multicoupler, transceiver baseband, base operation and interfaces (BOI), transmisi, wideband combiner, dual variable gain duplex filter, power supply, dan bias tee. Gambar berikut menunjukkan unit-unit dari BTS Nokia Ultrasite.
Gambar 3.4. Unit Transceiver Unit transceiver terdiri dari empat buah modul, yaitu transceiver (TRX), frequency hopping synthesiser (FHS), power amplifier (PA), dan power supply (PSU). Gambar 3.3. Unit-Unit Nokia Ultrasite EDGE Base Station Indoor b. Receiver Multicoupler (2) Receiver multicoupler merupakan unit pasif. Unit ini membagi sinyal received (RX) dan diversity-received (DRX) dan mendistribusikan sinyal-sinyal tersebut ke unit transceiver. Ada dua jenis dari unit receiver multicoupler, yaitu 2-way receiver multicoupler digunakan pada sebagian besar combiner atau konfigurasi combining by-pass dan jenis 6-way receiver multicoupler selalu digunakan dengan unit remote tune combiner. Pada site UNNES Gunungpati, yang dipakai adalah jenis 2-way receiver multicoupler. Jenis ini membagi sinyal RX menjadi dua keluaran untuk jalur RX dan dua keluaran untuk jalur DRX. Setelah menerima sinyal RX dari Dual Variable Gain Duplex Filter, lalu mendistribusikan sinyal RX ke unit transceiver. a. Unit Transceiver (1) Pada unit transceiver terjadi proses modulasi/demodulasi RF dan penguatan untuk satu carrier RF. Unit transceiver menangani sinyal uplink dari MS ke BTS dan sinyal downlink dari BTS ke MS. Gambar 3.5. 2-Way Receiver Multicoupler
a. Transceiver Baseband (3) Fungsi utama dari transceiver baseband, yaitu melakukan pemrosesan sinyal digital untuk kanal pembicaraan (speech) dan data, serta mengatur pensinyalan (signalling) untuk fungsi-fungsi pembicaraan. Dan fungsi lainnya dari unit ini, yaitu menggunakan software yang di-download dari BOI, mengatur pewaktuannya sendiri berdasar pada referensi dari BOI, dan mendukung synthesised (RF) dan baseband frekuensi hopping. 1. BTS initialization dan self-testing 2. Konfigurasi 3. O&M signaling 4. Software downloads 5. Main clock functions 6. Collection & management of external and internal alarms 7. Message delivery ke BSC (melewati unit transmisi) 8. Cabinet control Gambar berikut mengilustrasikan dari unit Base Operations and Interfaces (BOI) Gambar 3.6. Transceiver Baseband Unit ini mengirim dan/atau menerima sinyal berdasarkan jalur uplink dan jalur downlink. Pada jalur uplink, unit transceiver mengirimkan sinyal demodulasi digital ke transceiver baseband dengan format High Level Data Link (HDLC). Unit baseband menyampling sinyal, mengekstrak, dan mendekodekan bit-bit informasi. Lalu mengirimkan sinyal hasil pemrosesan ke unit transmisi, yang melewatkan sinyal melalui A- bis interface ke BSC. Pada jalur downlink, tranceiver baseband memiliki dua bagian baseband independen. Tiap bagian berhubungan dengan modul TRX dari satu unit transceiver. Oleh karenanya, satu unit transceiver baseband dapat memroses dua unit transceiver, masingmasing dengan delapan kanal logika diterima dan dipancarkan. c. Base Operations and Interfaces (4) Menangani fungsi-fungsi kendali secara umum ke seluruh unit di Nokia Ultrasite EDGE BTS. Fungsi-fungsi kendali tersebut, seperti : Gambar 3.6. Unit BOI Unit BOI mengumpulkan alarm-alarm dari unit-unit lain yang aktif dan menyimpan informasi konfigurasi kedalam non-volatile memory. Unit BOI juga mengendalikan crossconnection uplink dan downlink antara unit transceiver baseband dan unit transceiver. Unit BOI mendeteksi alarm-alarm yang terjadi dan melakukan perbaikan (recovery). Pada situasi tertentu, unit BOI dapat mereset dirinya sendiri. d. Unit Transmisi (5) Unit transmisi menghubungkan satu atau lebih BTS Nokia Ultrasite EDGE ke akhir dari suatu jaringan. Ada tiga media transmisi yang dapat digunakan di unit transmisi ini, yaitu melalui radio-link, kabel, maupun fiber optik. Di Indosat Cabang Semarang, jalur transmisi antar BTS menggunakan media radio-link dengan menggunakan perangkat microwave. e. Wideband Combiner (6) Unit wideband combiner menggabungkan dua keluaran pemancar menjadi satu keluaran. Penggunaan wideband combiner memerlukan unit dual variable gain duplex filter.
Wideband combiner memancarkan sinyal dari dua unit transceiver dan mengumpankan kedua sinyal gabungan ke port TX pada Dual Variable Gain Duplex Filter. Gambar 3.6. Wideband Combiner f. Dual Variable Gain Duplex Filter (7) Fungsi utamanya adalah menggabungkan sinyal yang dipancarkan dan diterima kedalam satu antena dan menguatkan sinyal yang diterima dengan variable-gain Low Noise Amplifier (LNA). g. Power Supply (8) Fungsi utamanya yaitu mengubah dan mendistribusikan masukan tegangan AC atau DC menjadi tegangan DC yang dibutuhkan untuk BTS Nokia Ultrasite EDGE. h. MHA dan Bias Tee (12) MHA merupakan alat yang digunakan untuk menguatkan sinyal uplink. Penguatannya sebesar 33 db pada GSM 1800 dan PCS 1900. Sedangkan untuk GSM 900, penguatannya sebesar 32 db. MHA memiliki noise figure yang kecil (meningkatkan RX sensitivity dan signal to noise ratio), nilai TX loss kecil, volumenya kecil, dan ringan. Di dalam pemasangan MHA diperlukan bias tee. Namun, pada site UNNES Gunungpati ini, unit MHA tidak dipasang. Bias tee menyediakan tegangan DC melalui kabel RF ke MHA. Ada 2 versi dari bias tee, yaitu : 1. BPxV, merupakan bias tee dengan VSWR antena monitoring untuk memonitor kondisi saluran antena dan memberikan alarm bila nilai VSWR melampaui batas. Pada versi ini, bias tee dapat digunakan dengan atau tanpa MHA. 2. BPxN, merupakan bias tee tanpa VSWR antena monitoring. Pada versi ini, bias tee digunakan hanya dengan MHA. 3.2 Interface Nokia Ultrasite EDGE Base Station BTS menerima dan mengirimkan sinyal melalui : 1. Air interface menghubungkan jalur informasi antara BTS dengan Mobile Station (MS). 2. A-bis interface kabel atau link radio yang menghubungkan BTS dengan Base Station Controller (BSC), yang merupakan elemen utama dari BSS. Gambar berikut mengilustrasikan tentang interface di BTS. Gambar 3.6. Dual Variable Gain Duplex Filter
Gambar 3.7. BTS Interfaces 3.3 Spesifikasi Antena BTS Antena yang digunakan adalah jenis antena sektoral dengan merk AlanDick, tipe VM-65-07-00-HG. Data lebih lengkapnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Gambar 3.8. Spesifikasi Antena Gambar 3.9. Spesifikasi Antena IV PENUTUP 4.1. Kesimpulan Berdasarkan uraian yang telah dijelaskan di atas maka didapatkan kesimpulan berikut: 1 PT INDOSAT adalah salah suatu perusahaan penyedia layanan komunikasi digital yang ada di Indonesia. PT. INDOSAT,tbk memiliki berbagai macam bidang usaha telekomunikasi, khususnya bergerak dibidang seluler. 2 GSM (Global System For Mobile Communication) merupakan sistem komunikasi bergerak dengan teknologi seluler digital menggunakan SIM Card (Subscriber Identification Moduler Card) sebagai identitas pelanggann dan memiliki roaming internasional. 3 BTS (Base Transceiver Station) merupakan elemen dasar dari sistem radio selular yang dapat menyediakan kanal bagi pelanggan dan sebagai elemen jaringan yang melayani fungsi-fungsi penting pada antena. 4 BTS yang digunakan di P.T. Indosat Cabang Semarang adalah Nokia Ultrasite EDGE Base Station. 5 BTS Nokia Ultrasite terdiri dari kumpulan beberapa unit-unit yang terintegrasi di dalam satu kabinet. Unit-unit tersebut terdiri dari transceiver, receiver multicoupler, transceiver baseband, base operation and interfaces (BOI), transmisi, wideband combiner, dual variable gain duplex filter, power supply,, dan bias tee. 5.2 Saran Berdasarkan hasil kerja praktek di PT INDOSAT, Tbk penyusun memberikan saran sebagai berikut: 1. PT. INDOSAT diharapkan selalu memberikan terobosan terobosan baru di bidang seluler guna menungkatkan kualitas layanan terhadap pelanggan. 2. Karena perangkat-perangkat di dalam BTS sangat kompleks, perlu penanganan yang tepat sesuai dengan standar operasional prosedur. 3. BTS merupakan elemen vital dalam bagian BSS, sehingga perlu dilakukan perawatan dan pemeliharaan (maintenance) secara rutin untuk menjaga kehandalan sistem.
DAFTAR PUSTAKA 1.,Parameter Pengukuran dan Broadband Access. INDOSAT Training Centre. 2.,Basic Technology x-dsl. PT.INDOSAT. 3.,Fungsi dan Karakteristik Network Element. INDOSAT Training Centre. 2007. 4.,O&M SETUP BTS. INDOSAT Training Centre. 2007. 5. Timur, Anton. Mengenal Teknologi BTS. 6. http://www.wikipedia.org. 7. http://www.ilmukomputer.com 8. http://www.nokia.com. Faris Fitrianto, terlahir di kota Semarang pada 23 Mei 1987. Pria Yang mempunyai panggilan Faris Ini menjalani pendidikannya di Taman Kanakkanak Hidayatullah Banyumanik, Sekolah Dasar Supriyadi, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 9 Semarang, Sekolah Menengah Umum Negeri 3 Semarang. Dan sekarang tengah menyelesaikan pendidikan Strata Satu di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia Angkatan Tahun 2006 dengan Memilih Konsentrasi Elektronika dan Telekomunikasi. Mengetahui/Mengesahkan Dosen Pembimbing Ir. Ngatelan, MT NIP 131.460.469