Analisa Performansi Terminal CDMA dengan menggunakan Agilent Wireless Test Set E8960 dan Wireless Test Manager E6560A CDMA2K
Nama NIM Peminatan
Disusun Oleh : : M Hilman Fikrianto : 41405120050 : Teknik Telekomunikasi
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana 2008
LEMBAR PENGESAHAN
Setelah mempertimbangkan berbagai aspek persyaratan penulisan Tugas Akhir, maka mahasiswa penyusun tugas akhir : Nama
: M. Hilman Fikrianto
NIM
: 41405120050
Fakultas
: Teknologi Industri
Jurusan
: Teknik Elektro
Peminatan : Teknik Telekomunikasi Judul
: Analisa Performansi Pengujian Terminal CDMA dengan menggunakan Agilent Wireless Test Set E8960 dan Wireless Test Manager E6560A CDMA2K
Laporan penulisan Tugas Akhir mahasiswa tersebut diatas telah disahkan dan memenuhi syarat. Jakarta ,
Februari 2008
Menyetujui, Dosen Pembimbing,
Koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro,
Ir. Said Attamimi ,MT
Ir. Yudhi Gunardi ,MT Mengetahui,
Ketua Program Studi Teknik Elektro
( Ir. Budi Yanto Husodo, MSc )
i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan bahwa Tugas Akhir yang berjudul ” Analisa Performansi Pengujian Terminal CDMA dengan menggunakan Agilent Wireless Test Set E8960 dan Wireless Test Manager E6560A CDMA2K ” adalah hasil dari kerja pribadi saya sendiri, kecuali yang saya nyatakan sumbernya dan tugas Akhir ini belum pernah diajukan sebagai Tugas Akhir pada jurusan/Fakultas universitas manapun.
Jakarta,
Februari 2008
M. Hilman Fikrianto NIM. 41405120050
ii
KATA PENGANTAR Segala puli bagi Allah SWT yang telah memberikan kekuatan pada kami untuk menyelesaikan tugas akhir ini guna melengkapi sebagian syarat untuk mencapai jenjang setara Sarjana Strata Satu (S1) Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana. Dalam proses penulisan skripsi ini penulis banyak menemui kesulitan baik yang disebabkan karena keterbatasan kemampuan, semangat, waktu maupun tenaga, karena itu kami sangat menghargai bantuan dari berbagai pihak yang telah memberi bantuan baik berupa dukungan semangat dan referensi pada kami sehingga tugas akhir ini dapat terwujud. Untuk itu pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. Ayah dan Ibuku tercinta di Surabaya yang tidak henti-hentinya memberikan semangat untuk segera menyelesaikan studi strata-1. 2. Bapak Ir. Said Attamimi ,MT yang telah memberikan banyak bimbingan pada kami hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini 3. Bapak Bambang Suseno selaku Kepala Balai Besar Pengujian Perangkat Telekomunikasi Ditjen POSTEL yang telah memberikan fasilitas sehingga bisa kami terselesaikannya Tugas akhir ini. 4. Kakak-kakaku tercinta yang tidak lupa memberi semangat pada kami. 5. Bapak Moch Rus’an selaku Kabid Sartek, Bapak Titus selaku Kasi Radio & Non Radio dan Bapak Subari Kasi EMC & Kalibrasi yang memberikan kelonggaran waktu untuk penulisan Tugas Akhir 6. Rekan-rekan di Bidang Sarana Teknik Balai Besar Pengujian Perangkat Telekomunikasi khususnya di Laboratorium Pengujian Perangkat Radio terimakasih atas diskusi dan referensi yang diberikan dalam penulisan ini. 7. Dan semua pihak yang telah memberikan banyak bantuan pada kami. Atas segala bantuan, bimbingan dan dorongan yang telah diberikan kepada penulis, dengan ini mudah-mudahan Allah S.W.T. membalas segala kebaikan tersebut, Amien. Akhir kata, kami menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan mengingat terbatasnya pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki oleh penulis dan dikarenakan hal tersebut maka penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari pembaca dan semoga penulisan tugas akhir ini ada manfaatnya bagi kami dan pembaca.
Jakarta,
Februari 2008
ttd M Hilman Fikrianto
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
ii
CURRICULUM VITAE
iii
KATA PENGANTAR
iv
DAFTAR ISI
v
DAFTAR GAMBAR
vii
DAFTAR TABEL
ix
Bab I
Bab II
PENDAHULUAN I.
Latar Belakang
1
II.
Rumusan Masalah & Batasan Masalah
1
III.
Tujuan Penulisan
2
IV.
Metode Penulisan
2
DASAR TEORI I.
Konsep Speard Spectrum
4
II.
Pengertian dan Konsep CDMA
6
III.
Multiuser pada downlink
8
IV.
Performansi Uplinik
10
V.
Masalah-masalah penerapan CDMA pada komunikasi
10
selular VI.
Sifat-sifat CDMA
13
VII. Kapasitas radio selular CDMA
17
VIII. Persyaratan teknis terminal CDMA
18
IX.
20
Teori Pengukuran dan Uncertainty Measurement
Bab III PERSIAPAN PENGUJIAN I.
Konfigurasi Hardware Agilent 8960
24
II.
Instalasi Software E6560A
24
III.
Konfigurasi WTM
30
IV.
Pembuatan Test Plan
42
V.
Proses Pengambilan data dan analisa data hasil pengujian
46
v
Bab IV Pelaksanaan dan Analisa Pengujian Terminal CDMA
Bab V
I.
Persiapan Pengujian
47
II.
Pelaksanaan Pengujian
49
III.
Ketidakpastian pembacaan alat ukur
58
IV.
Ketidakpastian pengukuran
58
V.
Analisa Data
60
Kesimpulan dan Saran I.
Kesimpulan
62
II.
Saran
62
Daftar Pustaka Lampiran
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Spreading dan Despreading
5
Gambar 2.2 Teknik Modulasi
8
Gambar 2.3 Fungsi Walsh
9
Gambar 2.4 Sinyal Multipath Fading
12
Gambar 2.5 Diversitas pada CDMA
14
Gambar 2.6 CIRF pada CDMA
17
Gambar 2.7 Sumber-sumber ketidakpastian
21
Gambar 3.1 Setup awal WTM6560A
25
Gambar 3.2 Instalasi WTM6560A
25
Gambar 3.3 Instalasi WTM6560A
26
Gambar 3.4 Instalasi WTM6560A
26
Gambar 3.5 Instalasi WTM6560A
27
Gambar 3.6 Instalasi WTM6560A
27
Gambar 3.7 Instalasi WTM6560A
28
Gambar 3.8 Instalasi WTM6560A
29
Gambar 3.9 Instalasi WTM6560A
29
Gambar 3.10 Membuka aplikasi WTM6560A
30
Gambar 3.11 Window Run Test Plan
31
Gambar 3.12 Window Define Test Plan
32
Gambar 3.13 Window Set specs/parameter
32
Gambar 3.14 Window Set Global Parameter
33
Gambar 3.15 Window Bar code reader control
34
Gambar 3.16 Window Data Collection
34
Gambar 3.17 Window Run Test Plan
35
Gambar 3.18 Window DUT Control
36
Gambar 3.19 Window Fixture Control
36
Gambar 3.20 Window Instrument Control
37
Gambar 3.21 Window Path Loss Value
38
Gambar 3.22 Window Printer Control
38
vii
Gambar 3.23 Window Run Test Collection
39
Gambar 3.24 Window System I/O Port
40
Gambar 3.25 Window Test Plan Attributes Database
40
Gambar 3.26 Window Test Plan and End Control
41
Gambar 3.27 Window Test Result
41
Gambar 3.28 Window Set Global Parameter
43
Gambar 3.29 Window Penyimpanan data dalam bentuk *.xml
46
Gambar 4.1 Koneksi Wireless Test Set E5515C dengan terminal CDMA
47
Gambar 4.2 Pengukuran sensitifitas, FER dan channel power dengan menggunakan Wireless Test Set E5515C
48
Gambar 4.3 Pengukuran spurious dan frekuensi error dengan menggunakan Wireless Test Set E5515C
48
Gambar 4.4 Test Plan 1 pada wireless Test Manager E6560A
49
Gambar 4.5 Hasil pengukuran dengan menggunakan Wireless Test Manager E6560A
50
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Daya Pancar
18
Tabel 2.2 Pita Frekuensi pada bandclass 0
18
Tabel 2.3 Channeling pada bandclass 0
19
Tabel 2.4 Block Frekuensi pada bandclass 1
19
Tabel 2.5 Channeling pada bandclass 1
19
Tabel 2.6 Pita Frekuensi pada bandclass 5
19
Tabel 2.7 Channeling pada bandclass 5
19
Tabel 2.8 Deviasi/Toleransi Frekuensi
19
Tabel 2.9 Transmitter spurious pada spreading rate 1
20
Tabel 3.1 Acuan Teknis terminal CDMA800 MHz
42
Tabel 4.1 Channel Power pada Test Plan 1
50
Tabel 4.2 Spurious pada Test Plan 1
50
Tabel 4.3 Frekuensi Error pada Test Plan 1
51
Tabel 4.4 Frekuensi Error Rate pada Test Plan 1
51
Tabel 4.5 U Repeatibility Test Plan 1
51
Tabel 4.6 Channel Power pada Test Plan 2
51
Tabel 4.7 Spurious pada Test Plan 2
52
Tabel 4.8 Frekuensi Error pada Test Plan 2
53
Tabel 4.9 Frekuensi Error Rate pada Test Plan 2
53
Tabel 4.10 U Repeatibility Test Plan 2
54
Tabel 4.11 Channel Power pada Test Plan 3
54
Tabel 4.12 Spurious pada Test Plan 3
54
Tabel 4.13 Frekuensi Error pada Test Plan 3
54
Tabel 4.14 Frekuensi Error Rate pada Test Plan 3
55
Tabel 4.15 U Repeatibility Test Plan 3
55
ix
Tabel 4.16 Channel Power pada Test Plan 4
55
Tabel 4.17 Spurious pada Test Plan 4
56
Tabel 4.18 Frekuensi Error pada Test Plan 4
58
Tabel 4.19 Frekuensi Error Rate pada Test Plan 4
58
Tabel 4.20 U Repeatibility Test Plan 4
59
Tabel 4.21 Ketidakpastian pembacaan pada alat ukur
59
Tabel 4.22 Ketidakpastian pengukuran pada test plan 1
60
Tabel 4.23 Ketidakpastian pengukuran pada test plan 2
60
Tabel 4.24 Ketidakpastian pengukuran pada test plan 3
60
Tabel 4.25 Ketidakpastian pengukuran pada test plan 4
60
Tabel 4.26 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada test Plan 1
61
Tabel 4.27 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada test Plan 2
61
Tabel 4.28 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada test Plan 3
61
Tabel 4.29 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada test Plan 4
62
x
BAB I PENDAHULUAN
I. Latar Belakang Perkembangan telekomunikasi selular di Indonesia menyajikan berbagai macam pilihan teknologi antara lain; GSM, GPRS, CDMA, EVDO, UMTS, HSDPA dan HSUPA. Untuk menunjang kualitas layanan diperlukan perangkat pendukung yang berkualitas dan sesuai standar yang ditentukan. Untuk mengetahui kualitas dari perangkat tekomunikasi harus dilakukan pengujian yang sesuai standar yang ditentukan oleh BSN (Badan Standardisasi Nasional) berupa SNI (Standard Nasional Indonesia) dan Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi berupa Kepdir (Keputusan Dirjen POSTEL) dan Perdir (Peraturan Dirjen POSTEL). Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Pengujian yang ditunjuk oleh Ditjen POSTEL diantaranya; Balai Besar Pengujian Perangkat Telekomunikasi (Ditjen Postel) dan RisTI (PT.Telkom). Dalam tugas akhir ini dibahas tentang pengujian perangkat terminal CDMA dengan menggunakan acuan teknik Keputusan Direktur Jenderal Pos & Telekomunikasi No.297 tahun 2005. Pengujian yang dibahas dalam tugas akhir ini pada terminal CDMA bandclass1 (CDMA 800) yang didukung oleh banyak operator (Mobile-8, Bakrie Telecom, dan Telkom Flexi)
II. Rumusan masalah & Batasan Masalah Rumusan Masalah · Mempersiapkan pengukuran dengan alat ukur Agilent Wireless Test Set E8960 series 5515C dan Software Wireless Test Manager E6560A · Mempersiapkan alur pengukuran · Perhitungan Uncertainty Measurement (Ketidakpastian Pengukuran)
1
Batasan Masalah ·
Teori CDMA (Code Division Multiple Access)
·
Teori Uncertainty Measurement
III. Tujuan Penulisan Mengetahui alur pengujian terminal CDMA2000 1x paling akurat dengan menggunakan Motorola W698 dilihat dari nilai ketidakpastian yang diperoleh.
IV. Metode Penulisan ·
Studi Literatur dengan mempelajari dokumen yang menyangkut dengan tugas akhir
·
Pembuatan alur pengujian
·
Pelaksanaan Pengujian
·
Analisa hasil pengujian
·
Konsultasi dengan dosen pembimbing
V. Sistematika Penulisan Pembahasan tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab, dimana setiap bab saling berhubungan melalui pembahasan pada masing-masing sub bab dapat mempertajam pengertian dan maksud dari Bab yang dibahas. Sistematika penulisan Tugas akhir ini adalah:
BAB I
Pendahulan Bab ini berisi latar belakang, rumusan & batasan masalah, tujuan penulisan, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
Bab II
Dasar Teori Bab ini membahas tentang perkembangan teknologi CDMA, prinsip kerja, pengguaan teknologi, standar teknis dan teori uncertainty measurement
2
BAB III Persiapan Pengujian Bab ini membahas tentang alur pengujian dimana masing-masing alur dibedakan dengan jumlah sample channel yang dipilih dan jumlah pengulangan (repeatibility) yang dilakukan
BAB IV Pelaksanaan Pengujian dan Pengolahan Data Bab ini menyajikan pelaksanaan pengujian, pengambilan data, dan pengolahan data pengujian yang ditinjau dari nilai ketidakpastian pengukuran
BAB V Kesimpulan Bab ini berisikan tentang analisa data dan kesimpulan alur pengujian paling akurat yang ditinjau dari sebaran nilai ketidakpastian.
3
BAB II DASAR TEORI
I. Konsep Spread Spectrum Sistem telekomunikasi dengan teknologi spread spectrum mula-mula dikembangkan oleh kalangan militer karena memiliki sifat-sifat istimewa yang cocok diterapkan pada bidang tersebut karena tahan terhadap noise, tahan terhadap jamming dan kerahasiaan data yang tinggi. Saat ini teknologi spread spectrum telah dikembangkan oleh kalangan luar militer. Teknologi ini memiliki keistimewaan yang khas yaitu sinyal yang ditransmisikan memiliki pita yang jauh lebih lebar daripada pita informasi dimana fungsi spreading dilakukan secara unik dan tidak tergantung pada informasi nyang disampaikan. Konsep spread spectrum didasarkan pada teore C.E. Shannon untuk kapasitas saluran, yaitu: C = W loga (1+S/N) ,dimana C = kapasitas kanal transmisi (bit/s) W = lebar pita frekuensi transmisi (Hz) N = Noise (Watt) S = Level sinyal (Watt) Dari teori tersebut terlihat bahwa untuk meyalurkan informasi yang lebih besar pada saluran berderau dapat ditempuh dengan dua cara ,yaitu: 1. Cara konvensional dimana W kecil dan S/N besar. 2. Cara Spreadspectrum dimana W besar dan S/N kecil. Sistem spread spectrum yang paling banyak dipakai sekarang adalah DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), pada sistem ini sinyal carrier dimodulasi secara langsung (direct) dangan melakukan coding. Sebagai pengkode data dipakai deret kode (code sequence) yang disusun secara acak. Pemancar DSSS mengkodekan data dengan deret kode kecepatan tinggi, pada proses pengkodean ini terjadi penyebaran spectrum. Sinyal spread spectrum ini kemudian dimodulasi BPSK (Binary Phase Shift Keying) dan ditransmisikan.
4
Penerima DSSS terdiri dari dua bagian yaitu bagian sinkronisasi dan demodulator BPSK. Ketika sinkronisasi deret telah tercapai
akan terjadi
pemampatan sinyal DSSS ke data base band semula. Tx
Rx Lebar pita frekuensi
Proses Spreading
Proses Despreading
Sd (t)
fb
Filter
fb
Frekuensi Out off = fb
fo
fo Kode Spreading c(t) laju chip fc
Kode Spreading c(t) laju chip fc
Gambar 2.1 Spreading dan Despreading
Parameter-parameter yang digunakan untuk mengukur kinerja sistem spread spectrum adalah : 1. Probability Error Merupakan teori kemungkinan terjadinya error saat proses spreading dan desspreading dimana error dapat terjadi karena beberapa hal antara lain daya jamming efektif , perbandingan level sinyak terhadap jamming, perbandingan chip rate dan laju data.
Pe = (½) erfc
(Eb/No) , modulasi BPSK koheren
= (½) erfc
(Ps/Pj) (Rc/Rb)
= (½) erfc
(Ps/Pj eff)
,dimana : Pj eff = daya jamming efektif (Pj/G) Ps/Pj = perbandingan daya sinyal yang diinginkan terhadap daya jamming Rc/Rb = Perbandingan chip rate terhadap laju data.
2. Processing Gain Gain (penguatan) dari spread spectrum didefinisikan sebagai perbedaan kinerja antara sistem yang menggunakan spread spectrum dengan yang tidak menggunakannya.
5
Pendekatan yang sering digunakan untuk menyatakan processing gain adalah perbandingan antara lebar pita frekuensi spread spectrum dengan laju bit informasi (data). G = η = (Wc/Ws) = (Wc/Rb) ,dimana : G
= Processing gain (10 log G dB)
Wc
= lebar pita frekuensi spread spectrum (Hz)
Ws
= lebar pita frekuensi sinyal digital/data (Hz)
Rb
= bit rate data (bps)
3. Jamming Margin Kemampuan sistem spread spectrum untuk mengantisipasi adanya interferensi dengan intensitas tinggi atau jamming ditentukan dengan kriteria jamming margin. JM = G – [Lsys + (S/N)out] ,dimana : JM
= jamming margin (10 log JM dB)
Lsys
= rugi-rugi implementasi sistem
(S/N)out = S/N yang dipersyaratkan oleh penerima
II. Pengertian & Konsep CDMA Masalah yang dihadapi dunia komunikasi selular saat iniadalah makin meningkatnya jumlah pengguna yang menggunakan pita frekuensi yang terbatas secara bersama-sama. Untuk mengatasi problema ini harus dicari cara bagaimnana meningkatkan kapasitas layanan tanpa mengurangi kualitas secara berlebihan, dalam perkembangannya dikenal beberapa teknik multiplexing. 1. Frequency Division Multiple Access (FDMA) Sistem ini ini menggunakan teknik pengkanalan dengan pita 30 kHz, untuk memaksimalkan
kapasitas
sistem
FDMA
menggunakan
directional
antenna dan sistem rause frekuensi yang rumit. Pada teknik ini lebar pita akan dibagi menjadi bagian-bagian kecil spektrum frekuensi dan user diberi alokasi pita tersebut selama melakukan komunikasi. Teknologi ini digunakan pada sistem analog seperti AMPS dan TACS. 6
2. Time Division Multiple Access (TDMA) Untuk lebih menigkatkan kapasitas digunakan teknologi time sharing sehingga aliran informasi pada TDMA tidak kontinyu dan terpotong-potong sesuai time slot yang dialokasikan. Dalam teknologi TDMA dibagi wideband TDMA dan Narrowband TDMA. a. Wideband TDMA (WTDMA) Sistem ini menggunakan seluruh frekuensi yang tersedia dan membaginya dalam slot waktu. Dalam WTDMA hanya dibutuhkan satu transceiver, data yang dikirimkan dalam bentuk letupan-letupan pendek dengan kecepatan tinggi. b. Narrowband TDMA Teknik Narrowband Time Division Multiple Access merupakan gabungan dari WTDMA dan FDMA, contoh penggunaan teknik ini adalah GSM. 3. Code Division Multiple Access (CDMA) Code division multiple access (CDMA) merupakan teknik akses jamak berdasarkan teknik komunikasi spread spectrum, pada kanal frekuensi yang sama dan dalam waktu yang sama digunakan kode-kode unik untuk mengidentifikasi masing-masing user. CDMA menggunakan kode-kode korelatif untuk membedakan satu user dengan
user
yang
lain.
Kode
tersebut
disebut
pseudo
noise
(pseudorandom). Sinyal-sinyal CDMA pada receiver dipisahkan dengan sebuah korelator yang hanya melakukan proses “despreading spectrum” pada sinyal yang sesuai. Ditinjau dari lebar pita frekuensi yang digunakan CDMA dibedakan menjadi NCDMA & WCDMA. a. Narrowband CDMA (NCDMA) Saat ini standar dari NCDMA adalah IS-95 yang menggunakan spectrum dengan lebar pita 25 MHz yang terbagi dalam 20 kanal dimana masing-masing kanal memiliki lebar pita 1.25 MHz b. Wideband CDMA (WCDMA) WCDMA menggunakan lebar pita frekuensi 5 MHz, 10 MHz dan 15 MHz pada standar IS-665. Dengan makin lebarnya spectrum frekuensi yang digunakan akan semakin banyak keuntungan yang akan
7
diperoleh seperti efek fading multiple access yang makin kecil, kecepatan data akan meningkat tajam dan lain-lain.
f
f
t
f
t
t FDMA
TDMA
CDMA
Gambar 2.2 Teknik Modulasi
Skema perbandingan FDMA, TDMA dan CDMA dalam domain frekuensi dan waktu.
III. Multiuser pada downlink Proses downlink terjadi dengan deskripsi saat base station membangkitkan aliran data untuk masing-masing user (b1), aliran data ini dikalikan dengan deretan kode direct sequence masing c1(t), kemudian semua data terkode itu dijumlahkan. IS-95 menggunakan deretan kode yang berbeda untuk mengidentifikasi panggilan. Ada deret yang dipakai untuk mengidentifikasi base station yang sedang melayani dan ada juga deret yang digunakan untuk mengidentifikasi panggilan yang ditangani oleh base station. Identifikasi base station dilakukan dengan deret pseudo noise yang berbeda offsetnya satu dan yang lain (PN-1, PN-2, PN-3, ...). Pada IS-95 deret kode ini disebut pilot PN sequence yang berbeda. Panggilan pada forward pada suatu sel ditandai dengan deret kode yang disebut fungsi walsh (W-1, W-2, W-3, ...) yang unik dan diulang dari sel ke sel. Urutan perlakuan sinyal sebagai berikut : ·
Data user berupa speech digital dikalikan dengan fungsi walsh ortogonal. IS-95 merekomendasikan penggunaan 64 fungsi walsh ortogonal pertama.
·
Data user ini disebar oleh kode PN dari base station (Pilot PN Sequence) kemudian dipancarkan dengan spectrum carrier tertentu.
8
·
Pada penerima mobile station dilakukan perkalian dengan kode PN yang telah disinkronisasi (setelah gelombang pembawa kohern dihilangkan) akan mengubah sinyal dari sel lain menjadi interferensi.
·
Perkalian pada fungsi walsh yang sudah disinkronisasi untuk user-i akan menghilangkan interferensi dari user lain yang berasal dari sel yang sama. Pada arah reverse fungsi walsh tidak digunakan untuk identifikasi panggilan karena setiap MS (mobile station) pada sel yang sama akan mengalami delay yang berbeda-beda dan fungsi walsh tidak dapat disinkronisasi. Fungsi walsh yang sudah mengalami pergeseran waktu satu dengan yang lain tidak akan menghasilkan korelasi sama dengan nol. Gambar berikut menunjukkan bagaimana penggunaan deret kode PN dan fungsi walsh untuk identifikasi pada arah forward.
User 1 Sisi Kirim Walsh-1 User 2
PN-j x
Walsh-2
y
User n
Cos wot
Walsh-n Sisi Terima PN-j y
x
Carier koheren cos wot
Tb
b
0
Disample pada t=Tb
Walsh-n
Gambar 2.3 Fungsi Walsh
9
IV.
Performansi Uplink Selama perbandingan sinyal terhadap interferensi pada masing-masing kanal masih mencukupi, semua user akan memiliki kualitas suaraq yang baik, tetapi kualitas suara akan turun saat jumlah user ditambahkan dalam kanal, penambahan user akan menyebabkan penurunan sinyal terhadap noise untuk semua pemakai. Analisis kasus terbaik dapat dilakukan dengan asusmsi hanya ada satu sel dan power control bekerja dengan ideal sehingga semua sinyal sampai pada base station dengan kuat sinyal yang sama. Berikut merupakan perbandingan sinyal terhadap noise sebagai fungsi user. Perbandingan sinyal terhadap noise Eb / Nt berhubungan dengan perbandingan sinyal terhadap interferensi keluaran. Jika A1 adalah amplitudo dari sinyal interferensi dari user i, Eb adalah energi yang diterima dan Nt adalah kerapatan spektral noise. 2
Eb Nt
A1 2
=
M
(No/Tb) +
Daya sinyal
SA i=2
=
2 i
(Tb/Tc)
Daya interferensi/(Tb/Tc)
3
Pada persamaan diatas harga No diabaikan. Dapat dilihat bahwa semua daya interferensi dikurangi dengan adanya prosessing gain, G = Tb/Tc = durasi bit/durasi chip.
V. Masalah-masalah penerapan CDMA dalam komunikasi selular 1. Masalah Near-Far Masalah utama dalam penerapan direct sequence CDMA adalah masalah “near far”. Masalah ini terjadi karena semua sinyal dipancarkan pada pita frekuensi yang sama dan dalam waktu yang sama, sehingga daya dari mobile station yang lebih kuat akan menutupi mobile station yang lebih lemah. Jika dimisalkan ada sebuah base station dalam suatu lingkungan akses akan mendeteksi mobile station A yang jaraknya lebih jauh dari mobile station B maka dengan daya pancar yang sama mobile station B akan menutupi sinyal A.
10
Pembatas dari performansi sistem dan jumlah mobile station yang dapat berbicara pada waktu yang bersamaan adalah fungsi dari kemampuan sistem untuk mengatasi masalah near-far ini. Level daya yang sampai pada base station harus sama (atau berbeda 1 s/d 2 dB). Masalah ini dapat diatasi dengan penggunaan power control dinamis untuk menyamakan level sinyal terima. Jadi untuk sistem selular CDMA daya pancar masing-masing mobile station harus dapat dikontrol (dapat berubah-ubah). Apabila semua sinyal tiba dengan level daya yang sama maka akan diperoleh kapasitas sistem maksimum untuk perbandingan sinyal terhadap interferensi tertentu. 2. Multipath Fading Dalam komunikasi selular pada umumnya sinyal yang sampai di antena receiver mobile station tidak hanya berasal dari sinyal langsung tetapi juga berasal dari sinyal pantul. Jadi sinyal yang sampai itu merupakan penjumlahan dari banyak sinyal. Karena panjang setiap lintasan tidak sama maka masing-masing sinyal mengalami delay yang berbeda-beda sehingga informasi akan mengalami delay spread (TM). Nilai tipikal dari delay spread
untuk daerah
urban
berkisar 2-5
ms
dan dapat
menyebabkan interferensi intersimbol (ISI). Multipath fading ini dapat pula menyebabkan variasi sinyak terima sangat besar
karena
sinyal-sinyal
tersebut
dapat
saling
menguatkan
maupunsaling melemahkan. Variasi sinyal ini disebut sebagai rayleigh fadding. Secara statistik sinya terima akan berada 10 dB dibawah lokal mean dalam 10% lokasi dan 20 dB dibawah lokal mean untuk 1% lokasi. Hal ini dapat mengakibatkan hilangnya sebagian besar informasi. Efek lain dari multipath ini akibat dari pergerakan mobile station yang menyebabkan frekuensi sinyal terima bergeser dari frekuensi asal (efek Dopler). Besarnya pergeseran nilai frekuensi ini merupakan fungsi dari arah gerak dan kecepatan mobile station.
11
Gambar 2.4 Sinyal Multipath Fading
Efek dari delay spread terhadap performansi CDMA dapat ditunjukkan dengan contoh berikut. Ada dua lintasan masing-masing lintasan-a dan lintasan-b, misalkan penerima disinkronkan dengan delay waktu (ta) dan phasa lintasan-a akan ditinjau pengaruhnya apabila delay waktu kedua lintasan lebih besar atau lebih kecil dari waktu chip (Tc): A. Delay spread lebih besar dari waktu chip (Δ>Tc) Fungsi korelasi dari kode PN, jika delay waktu antar lintasan lebih besar dari Tc adalah mendekati Nol. Maka, jika perbedaan delay dari dua lintasan melebihi waktu chip, sinyal dari lintasan-b hanya akan berfungsi sebagai interferensi biasa dan akan ditekan oleh procesing gain, g=Tb/Tc seperti ditunjukan oleh persamaan berikut. Dimana : M = Jumlah User Ai = Amplitudo terima lintasan-a Bi = Amplitudo terima lintasan-b Eb = Energi per bit terima NT = rapat spektral noise total G = processing gain (G = Tb / Tc)
12
B. Delay spread lebih kecil dari waktu chip (Δ
VI. Sifat-sifat CDMA 1. Multi Diversitas Pada sytem pita sempit seperti modulasi analog FM yan digunakan pada generasi pertama pada system selular, adanya multipad fading akan menghasillkan fading yang sangat besar. Dengan modulasi CDMA yang merupakan modulasi pita lebar sinyal-sinyal yang berbeda lintasan (multipad) dapat diterima secara terpisah dengan rakereceiver hal ini menyebabkan berkurangnya dari multipad fading. Meskipun demikian multipad fadding ini tidak benar-benar dapat dihilangkan karena adanya multipad yaang tidak dapat diproses oleh D modulator, multipad seperti ini kadang-kadang dapat muncul dan menghasilkan fading. Diversitas adalah usaha untuk mengurangi fading, ada 3 tipe diversitas yang sering digunakan yaitu ; diversitas waktu, frekuensi, dan ruang. Diversitas waktu dapat dilakukan dengan jalan interleaving dan koreksi kesalahan. Dalam system CDMA diversitas frekuensi dilakuakn dengan menyebar spektrum pada pita frekuensi yang jauh lebih besar. Efek dari fading pada spektrum frekuensi biasanya hanya mempengaruhi 200 – 300 kHz bagian dari sinyal. Diversitas ruang dapat diperoleh dengan 3 cara, Multiple sinyal dari 13
dua atau lebih sel site (soft handoff). Dengan menggunakan penerima rake yang memungkinkan sinyal yang tiba dengan delay propagasi yang diterima secara terpisah kemudian digabungkan. Tipe diversitas yang berbeda pada CDMA meningkatkan performansi system dapat disimpulkan: ·
Diversitas waktu : interleaving symbol deteksi dan koreksi kesalahan
·
Diversitas frekuensi : sinyal dengan pita frekuensi lebar 1,25 MHz
·
Diversitas ruang : antena penerima lebih dari satu, penerima rake dan multiple sel site (handoff).
MTSO Cell
Cell
Time Diversity
Frequency Diversity
1.25 MHz 200-300 kHz
Encoder Encoder Encoder
Path Diversity
Obstacle
Obstacle
0
2
4
6
8
Gambar 2.5 Diversitas pada CDMA
2. Daya pancar yang rendah Disamping peningkatan kapasitas secara langsung hal lain yang penting adalah menurunnya Eb / Eo yang dibutuhkan untuk mengatasi noise dan interferensi. Ini berarti penurunan level daya pancar sangat dibutuhkan. Penurunan ini menyebabkan menurunnya biaya dan memungkinkan
14
mobile station dengan daya rendah dapat beroperasi dengan jarak yang lebih jauh dibanding pada analog atau TDMA sama.
Selain
itu
pengurangan
daya
untuk level daya yang
pancar akan meningkatkan
kemampuan pencakupan sel dan berarti pengurangan jumlah sel yang dibutuhkan untuk mencakup wilayah tertentu. Keuntungan lain yang diperoleh adalah pengurangan daya rata-rata yang dipancarkan sebagai akibat realisasi power control pada CDMA. Pada system pita sempit harus selalu dipancarkan daya yang cukup untuk mengatasi fading yang muncul tiba-tiba.
CDMA
menggunakan power
control untuk menyediakan daya yang dibutuhkan hanya pada waktu yang dibutuhkan, level daya yang tinggi dipancarkan hanya pada saat ada fading sehingga mengurangi daya rata-rata yang ditransmisikan. Daya
pancar yang
rendah
itu
disebabkan
pula
karena adanya
pemanfaatan deteksi aktivitas suara, dimana data informasi dipancarkan dengan laju yang tinggi hanya pada saat ada pembicaraan sedangkan pada saat jedah laju data yang digunakan rendah.
3. Keamanan (Privacy) Bentuk pengacakan sinyal pada CDMA memungkinkan tingkat privacy yang tinggi dan membuat system digital ini kebal terhadap krostalk. Meskipun system CDMA sudah memiliki tingkat privacy yang tinggi, system
ini
masih
tetap
mungkin
untuk
dikembangkan
dengan
menggunakan tekhnik pengacakan yang ada.
4. Kapasitas (capacity) Kapasitas pada pengulangan frekuensi seluler interferensi dapat diterima dengan tujuan meningkatkan kapasitas tetapi interferensi ini harus dikendalikan. Sifat CDMA yang lebih mentolelir interferensi membuat pengulangan frekuensi dilakukan dengan efektif. Pada modulasi benda sempit pengulangan frekuensi tidak efektif karena persyaratan untuk memperoleh j/i sekitar 18 dB. Hal ini membutuhkan kanal yang dipakai dalam satu sel tidak boleh dipakai oleh sel yang berdekatan. Pada CDMA kapasitas yang besar diperoleh karena frekuensi yang sama dapat dipakai oleh semua sel. 15
5. Deteksi aktivitas suara Pada komunikasi full duplex (dua arah) aktivitas percakapan (duty cycle) biasanya hanya sekitar 40 % sisa waktu lainnya dipakai untuk mendengar. Hal ini ditunjukan pada gambar. Karena pada CDMA semua user memakai kanal yang sama, maka bila ada user-user yang sedang berbicara akan menyebabkan berkurangnya interferensi total sekitar 60 %. Penurunan interferensi ini terjadi karena dimungkinkannya mengurangi laju transmisi ketika tidak ada percakapan sehingga mengurangi interferensi secara langsung meningkatkan kapasitas. Hal ini juga berakibat berkurangnya daya rata-rata yang dipancarkan oleh mobile station.
6. Peningkatan kapasitas dengan sektorisasi Pada FDMA dan TDMA sektorisasi dilakukan untuk mendapatkan persyaratan C/I (mengurangi Intrferensi). Sebagai akibatnya efisiensi trunking dari kanal-kanal yang dibagi-bagi pada setiap sektor menurun. Pada CDMA sektorisasi digunakan untuk meningkatkan kapasitas. Dengan membagi sel menjdi 3 sektor maka diperoleh kapasitas hampir tiga kali.
7. Soft capacity pada sistem selular sekarang spektrum dibagi-bagi oleh sel-sel misalkan pada sistem FM analog tiga sektor terdapat maksimal 57 kanal. Apabila permintaan akan pelayanan menigkat, pemanggil ke-58 harus diberi nada sibuk. Tidak ada cara lain untuk menambah satu sinyal lagi pada kondisi semua trunk terpakai. Pada sistem CDMA hubungan antara jumlah user dengan tingkat pelayanan (Quality of service) tidak begitu tajam, sebagai contoh operator dapat mengijinkan meningkatnya bit error pada toleransi tertentu dangan demikian terjadi peningkatan jumlah user yang dapat dilayani pada waktu tersibuk. Kemampuan ini sangat berguna khususnya untuk mencegah terjadinya pemutusan pembicaraan pada proses handoff karena kurangnya kanal. Pada CDMA panggilan tetap dapat dilayani dengan peningkatan bit error rate yang masih diterima hingga panggilan berakhir. 16
VII. Kapasitas radio selular CDMA Dalam teknologi selular CDMA ada dua buah nilai CIRF (Co-channel Interference Reduction Factor) masing-masing disebut adjacent CIRF, qa = direct sequence/ R=2, ini berarti kanal radio yang sama dapat digunakan pada sel-sel bertetangga secara langsung. CIRF lain disebut self-CIRF, qs = 1, ini berarti deretan kode yang sama untuk membawa kanal traffik yang berbeda. Sistem CDMA ini memiliki efisiensi frekuensi yang lebih baik dibandingkan sistem yang lain. Kedua nilai CIRF tersebut ditunjukkan gambar berikut.
q= D/R=1
S=1
Cell Site
R R
R
D=2R Gambar 2.6 CIRF pada CDMA
C/I yang diterima pada receiver berhubungan dengan Eb / Io baseband. (C/I) = ( Eb / Io ) x (Rb / Bc) Dimana: Eb = Energi per-bit Io = daya interferensi per-Hz Rb = laju bit per-detik Bc = Bandwidth kanal radio dalam Hertz Pada CDMA semua deret kode, misalkan N buah akan memakai satu kanal yang sama. Didalam satu kanal radio, satu deretan kode akan mengalami interferansi dari N-1 deretan kode lainnya. Sebagai hasilnya level interferensi akan selalu lebih tinggi dari level sinyal (C/I lebih kecil dari 1). 17
Bc = 1,25 MHz, Rb = 8 kbps Eb/Io = 7 dB diperoleh (C/I)S = 0.032 = -15 dB Eb/Io = 4.5 dB diperoleh (C/I)S = 0.032 = -15 dB Selanjutnya akan diturunkan kapasitas radio dari sistem, dengan perhitungan berdasarkan kanal downlink, kapasitas radio itu dapat ditingkatkan dengan power control.
VIII. Persyaratan teknis terminal CDMA sesuai dengan. 1. Persyaratan Umum Spasi/lebar kanal
: 1.25 MHz
Duplex Separation
: 45 MHz untuk CDMA800 (Band Class 0) 80 MHz untuk CDMA1900 (Band Class 1) 10 MHz untuk CDMA450 (Band Class 5)
2. Persyaratan Pemancar (Transmitter) Daya Pancar Tabel 2.1 Daya Pancar Band Class 0
1
5
MS Class Class I Class II Class III
Radiated Measurement ERP ERP ERP
Lower Limit
Upper Limit
1 dBW (1.25W) -3 dBW (0.5W) -7 dBw (0.2W)
8 dBW (6.3W) 4 dBW (2.5W) 0 dBW (1.0W)
Class I Class II Class III Class IV Class V
ERP ERP ERP ERP ERP
-2 dBW (0.63 W) -7 dBW (0.2W) -12 dBW(63 mW) -17 dBW(20 mW) -22 dBW(6.3 mW)
3 dBW (2.0W) 0 dBW (1.0W) -3 dBW (0.5W) -6 dBW (0.25W) -9 dBW (0.13W)
Class I Class II Class III Class IV
ERP ERP ERP ERP
-3 dBW (0.5W) -7 dBw (0.2W) -12 dBW(63 mW) -17 dBW(20 mW)
10 dBW (10W) 5 dBW (3.2W) 0 dBW (1.0mW) -5 dBW (320 W)
Tabel 2.2 Pita Frekuensi pada bandclass 0 System Designator A B
Band Subclass 0 1 0 1
Transmit Frequency Band (MHz) Mobile Station 824.025 – 835.005 824.025 – 835.005 844.995 – 848.985 835.005 – 844.995 835.005 – 844.995
18
Tabel 2.3 Channeling pada bandclass 0 Block Designator Mobile Station Base Station
CDMA Channel Number 1≤N≤799 991≤N≤1023 1≤N≤799 991≤N≤1023
CDMA Frequency Assigment (MHz) 0.030N + 825.000 0.030(N-1023) + 825.000 0.030N + 870.000 0.030(N-1023) + 870.000
Tabel 2.4 Block Frekuensi pada bandclass 1
Block Designator B E F C
Transmit Frequency Band (MHz) 1870 – 1885 1885 – 1890 1890 – 1895 1895 – 1910
Tabel 2.5 Channeling pada Band Class 1 Block Designator Mobile Station Base Station
CDMA Channel Number 0 ≤ N ≤ 1199 0 ≤ N ≤ 1199
CDMA Frequency Assigment (MHz) 1850.000 + 0.05 N 1930.000 + 0.05 N
Tabel 2.6 Pita frekuensi pada Band Class 5 System Designator
Band Subclass 0 1 2 3 4 5 6 7
A B C D E F G H
Transmit Frequency Band (MHz) Mobile Station 452.500 – 457.475 452.000 – 456.475 450.000 – 454.800 411.675 – 415.850 415.500 – 419.975 479.000 – 483.480 455.230 – 459.990 451.310 – 455.730
Tabel 2.7 Channeling pada Band class 5 Block Designator Mobile Station
Base Station
CDMA Channel Number 0≤N≤300 539≤N≤871 1039≤N≤1473 1792≤N≤2016 0≤N≤300 539≤N≤871 1039≤N≤1473 1792≤N≤2016
CDMA Frequency Assigment (MHz) 0.025(N-1) + 450.000 0.025(N-512) + 411.000 0.025(N-1024) + 451.010 0.025(N-1792) + 479.000 0.025(N-1) + 460.000 0.025(N-512) + 421.000 0.025(N-1024) + 461.010 0.025(N-1792) + 489.000
Tabel 2.8 Deviasi/Toleransi FrekuensI Band Class 0 1 5
Separation / Deviasi 45 MHz ± 300 Hz 80 MHz ± 150 Hz 10 MHz ± 300 Hz
19
Tabel 2.9 Transmitter spurious pada spreding rate 1 Untuk Δf pada range
Limit Emisi
885 kHz – 1.98 MHz
≤ -42 dBc / 30 kHz ≤ -54 dBc / 1.23 MHz ≤ -54 dBc / 30 kHz
1.98 MHz – 4.00 MHz
≤ -54 dBc / 1.23 MHz > 4.00 MHz
-13 dBm/1kHz
9 kHz
ITU Category A Only
-13 dBm/10kHz
150 kHz
-13 dBm/100 kHz
30 MHz
-13 dBm/1 MHz
1GHz
> 4.00 MHz
-36 dBm/1kHz
9 kHz
ITU Category B Only
-36 dBm/10kHz
150 kHz
-36 dBm/100 kHz -36 dBm/1 MHz
30 MHz
B. Persyaratan Penerima (Receiver) RF Level Sensitivity Terminal harus dapat melakukan penerimaan dengan baik pada level sinyal terima -104 dBm dengan FER < 0.5%
IX. Teori Pengukuran dan Uncertainty Measurement Pengujian
perangkat
sangat
berkaitan
dengan
pengukuran
dimana
pengukuran sendiri dapat diartikan dengan proses mengaitkan angka-angka secara empiris dan obyektif atas sifat-sifat obyek atau kejadian nyata di dunia sehingga angka-angka tersebut memberikan gambaran yang jelas mengenai obyek dan kejadian tersebut. Sebagai laboratorium yang terakreditasi ISO 17025:2005 oleh KAN ( Komite Akreditasi Nasional), Balai Besar Pengujian Perangkat Telekomunikasi harus berkomitmen
menghasiakan
hasil
pengukuran
yang
akurat
dengan
ketertelusuran (tracible) yang jelas.
20
Ketertelusuran pengukuran sangat diperlukan untuk menjamin keakuratan data yang didapat, hal ini dilakukan dengan melakukan kalibrasi alat ukur secara berkala, untuk mengetahui penyimpangan hasil pengukuran. 1. Ketertelusuran Apabila hasil dari suatu pengukuran dapat dikaitkan / ditelusur sampai ke standar yang lebih teliti (Standar Primer nasional dan atau internasional) melalui rangkaian perbandingan yang tidak terputus. Didalam melaksanakan serangkaian perbandingan yang tidak terputus ini tentunya dilaksanakan dengan menggunakan metode perbandingan yang telah teruji (diverifikasi) dengan referensi standar ukur yang terkalibrasi serta analisa ketidak pastian yang benar dengan memperhitungkan semua sumber ketidakpastian yang ada dalam metode perbandingan yang digunakan.
2. Metode Pengukuran Dalam melaksanakan pengukuran tentunya melibatkan alat ukur, standar, pelaksana pengukuran/ kalibrasi serta kondisi lingkungan dimana pengukuran dilaksanakan.
Obyek Ukur
Comparator
Faktor Lingkungan
Alat Ukur Standar
Pelaksana ukur/ kalibrasi
Penyimpangan +/- ketidakpastian
Gambar 2.7 Sumber-sumber ketidakpastian
Agilent 8960 E5515 series 10 dilengkapi juga dengan menu “check and adjusment” atau self-calibration yang dilakukan sebelum melaksanakan pengukuran, selain itu kita harus menggunakan nilai-nilai ketidakpastian yang ada dalam dokumen sertifikat kalibrasi. Dimana hasil pengukuran berupa hasil rata-rata dari beberapa kali pengukuran ± ketidakpastian.
21
3. Analisa kesalahan dan ketidakpastian ISO Guide mendefinisikan ketidakpastian pengukuran sebagai parameter hasil pengukuran yang mengkarakterisasi dispersi nilai-nilai yang dapat dikenakan pada besaran ukur. ISO
Guide
juga
mendefinisikan
ketidakpastian
baku
(Standard
Uncertainty) sebagai ketidakpastian hasil pengukuran sebagai acuan baku (Standard deviation). ISO Guide mendefinisikan dua jenis komponen ketidakpastian yaitu Tipe A dan Tipe B yang dibedakan menurut periode evaluasinya. a. Tipe A dievaluasi dengan menggunakan metode statistik baku untuk menganalisa satu himpunan data pengukuran hasil dari hasil pengukuran berulang dan mencakup kesalan acak. Kesalahan ini dikarakterisasi menggunakan taksiran varians atau simpangan baku, nilai rata-rata dan derajat kebebasan. i=n
sd =
(1(n-1))
(Xi - Xav)
2
i=1
Simpangan baku (deviasi standar)
U = sd / n , dengan nilai derajat kebebasan = n-1 b. Tipe B dievalusi dengan cara berbeda dari analisa statistik untuk sejumlah kesalahan sistematik. Dalam mengevaluasi perlu dicari besaran yang diambil variansinya (diasumsikan). Kesalahan ini dikarakterisasi dengan taksiran variansi dan standar baku, nilai ratarata dan derajat kebebasan. Untuk sumber ketidakpastian type B dapat diperoleh dari beberapa sumber antara lain : 1. Sertifikat Kalibrasi dari perangkat yang digunakan untuk pengujian biasanya ditulis dengan faktor cakupan k = 2, maka ketidakpastian sertifikat UC = dibagi k=2. 2. Resolusi
pembacaan
alat
ukur
yang
digunakan
dimana
ketidakpastian akibat resolusi = ± (½) x digit terkecil. 3. Hysterisis atau kesalahan pembacaan alat ukur naik dan turun atau disebut sebagai drift.
22
U drift = d / v 3 4. Batas kepresisian aritmatik dan pembulatan angka. 5. Koreksi residual misal karena suhu dan kondisi lingkungan. 6. Penaksiran sebaran pengukuran. 7. Penaksiran sebaran pengukuran bila pengukuran hanya dilakukan sekali.
c. Ketidakpastian gabungan Ketidakpastian
gabungan
merupakan
gabungan
dari
sumber
ketidakpastian type A dan type B dengan persamaan sebagai berikut : 1
2
2
2
Uc = v (S 1 U1 ) + (S 2 U 2 ) + ... Dimana S1 = adalah sensitifitas terhadap U masing masing. Faktor cakupan (coverage Factor) k >1 yang besarnya ditentukan oleh derajat kebebasan efektif dan tingkst kepercayaan (confident level). Kondisi umum yang sesuai dengan ISO GUM ( Guide of Uncertainty Measurement ) mengijinkan penggunaan k = 2 pada tingkat kepercayaan 95% ketidakpastian cakupan U = k . Uc
4. Penulisan hasil pengukuran Dalam penulisan hasil pengukuran terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain : a. Perhitungan ganda : jangan sampai ada perhitungan ganda untuk satu sumber ketidakpastian yang sama b. Konsistensi penulisan satuan yang digunakan : pemberian satuan yang tepat dapat memudahkan pembacaan hasil pengukuran; % (persen), ppm (path permillion), % dari skala, % dari pembacaan. c. Contoh penulisan : Benar : 18.32 ± 0.45 dBm; 2415.2 ± 0.01 MHz ; Salah : 18.3032 ± 0,15 dBm; 22645371 ± 32.1 Hz Dalam
angka
dibelakang
koma
dikatakan
efektif
dengan
menggunakan dua digit dibelakang koma. 23
BAB III PERSIAPAN PENGUJIAN TERMINAL CDMA
Dalam pengujian terminal CDMA dengan menggunakan Agilent 8960 dan E6560A dilakukan beberapa langkah sebelum melakukan pengujian.
I.
Konfigurasi Hardware Agilent 8960 Beberapa langkah dalam mempersiapkan hardware yang akan digunakan dalam pengujian : 1. Memasang kabel GPIB pada port GPIB yang ada dengan GPIB card yang ada pada PC yang digunakan dalam pengujian. 2. Menghubungkan power supply perangkat pada tegangan jala-jala 220 VAC 3. Menekan Tombol “On” pada perangkat, tunggu proses booting perangkat 4. Memastikan mode pengujian yang digunakan merupakan mode pengujian CDMA. 5. Memasang SIM operator CDMA pada terminal yang sebelumnya telah diketahui identitasnya SID, NID dan primary channelnya. 6. Menghubungkan terminal CDMA dengan menggunakan kabel test jig yang sesuai dengan instrument. 7. Melakukan pre-test terminal melakukan langkah ; call setup, registering, originating.
II.
Instalasi Software E6560A 1. Masukkan CD Software WTM E6560A CDMA2000 ke CDROM 2. Setup
24
Gambar 3.1 Setup awal WTM6560A
3. Ikuti instruksi dibawah, untuk melanjutkan instalasi
Gambar 3.2 Instalasi WTM6560A
25
Gambar 3.2 Instalasi WTM6560A
Gambar 3.3 Instalasi WTM6560A
26
Gambar 3.4 Instalasi WTM6560A
Gambar 3.5 Instalasi WTM6560A
27
Gambar 3.6 Instalasi WTM6560A
Gambar 3.7 Instalasi WTM6560A
28
Gambar 3.8 Instalasi WTM6560A 4. Instalasi sukses
Gambar 3.9 Installasi Sukses
29
III.
Konfigurasi WTM Beberapa langkah dalam melakukan pengujian terminal CDMA antara lain: 1. Klik Start → Agilent Wireless Test Manager → E6560 A CDMA2000
Gambar 3.10 Membuka aplikasi WTM E6560A
2. Menu WTM E6560A cdma 2000 a. Run Test Plan Menu ini digunakan untuk menentukan dan eksekusi test plan yang telah dibuat sebelumnya ·
Pemilihan Test Plan terdapat pada menu Test Control → Current Test Plan
·
Eksekusi Test Plan terdapat pada menu Test Control → R
un
Test Plan ·
Untuk melihat hasil terdapat pada menu Test Control → View Result
30
Gambar 3.11 Window Run Test Plan
b. Define Test Plan Menu ini digunakan untuk menentukan definisi Test Plan yang akan digunakan sesuai dengan parameter-parameter yang diinginkan ·
Penambahan step dilakukan dengan sorting pilihan pada menu Define test plan → Available Step ke menu Define test plan → Current test plan steps.
·
Membuat Test Plan dilakukan dengan Test Plan Manager → Add New Test Plan, lalu tentukan test plan yang diinginkan.
·
Menduplikasi Test Plan dilakukan dengan memlih test plan pada Test plan manager → current test plan dan pilih Copy Plan.
·
Menghapus Test plan dilakukan dengan memilih test plan pada Test plan manager → current test plan dan pilih Delete Plan.
·
Copy Plan to Temporary berfungsi untuk menduplikasi secara sementara test plan yang ditentukan.
31
Gambar 3.12 Window Define Test Plan
c. Set Specs/Parameters Menu ini digunakan untuk mengisi parameter-parameter yang ada pada Test Plan
Gambar 3.13 Window Set Specs/Parameter
32
d. Set Global Parameters Menu ini digunakan untuk menentukan parameter-parameter pengukuran secara umum
Gambar 3.14 Window Set Global Parameter
e. Change Configuration Menu ini digunakan untuk melakukan perubahan beberapa konfigurasi : ·
Bar Code Reader Control Digunakan untuk mengatur bit kode yang masuk pada Wireless Test Set dengan menggunakan interface RS232.
33
Gambar 3.15 Window Bar code reader control
·
Data Collection Digunakan untuk melakukan penyimpanan data yang dapat disimpan dalam bentuk file dan kemudian siap dianalisa, bila data yang diperoleh diproses dengan Ms. Excel sebaiknya menggunakan tipe file *.xml
Gambar 3.16 Window Data Collection
34
·
Display Control Menu ini berfungsi untuk memilih data yang akan diambil dan ditampilkan; nilai hasil ukur, batas atas dan bawah, ditampilkan hanya jika gagal, hasil ukur yang terakhir
Gambar 3.17 Window Run Test Plan
·
DUT Control Digunakan untuk mengatur parameter-parameter Baud Rate, Handshaking Control, Parity, Number of Data bits, Stop bits, data terminal ready, Request to send, receive termination, Transmit termination, Test Communication.
35
Gambar 3.18 Window DUT Control
·
Fixture Control Digunakan untuk mengontrol fungsi lain dari alat ukur lain yang dapat bekerja secara bergantian dalam satu sistem pengukuran dan pelaporan.
Gambar 3.19 Window Fixture Control
36
·
Instrument Control Digunakan untuk konfigurasi hubungan alat ukur dengan PC sebagai kontrol dalam pengukuran
Gambar 3.20 Window Instrument Control
·
Path Loss Value Digunakan untuk memberikan nilai toleransi loss dalam pengukuran (dalam pengukuran ini, loss yang digunakan adalah “0”).
37
Gambar 3.21 Window Path Loss Value
·
Printer Control Digunakan untuk setting pencetakan hasil uji berupa hardcopy setelah pengujian.
Gambar 3.22 Window Printer Control
38
·
Run Test Condition Digunakan sebagai control dalam pelaksanaan pengukuran, dimana disediakan berbagai macam kondisi; Single Step, Pause testing on failure, Debug mode enabled, Demo mode, Terminate on failure, Repeat test plan.
Gambar 3.23 Window Run Test Condition
·
System IO Ports Digunakan untuk koneksi I/O pada sistem pengukuran secara menyeluruh koneksi PC dengan Wireless Test Set, Wireless Test Set dengan alat ukur yang lain, juga untuk mengatur kondisi perangkat yang diukur.
39
Gambar 3.24 Window system I/O Ports
·
Test Plan Attributes Database Digunakan untuk mengetahui lokasi database yang dipakai
Gambar 3.25 Window Test Plan Attributes Database
·
Test Plan Start and End Control Digunakan untuk kontrol saat permulaan dan akhir dari test plan yang dipakai dalam pengukuran
40
Gambar 3.26 Window Test Plan and End Control
f. Previous test Result Menu ini berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran sebelumnya
Gambar 3.27 Window Test Result
41
IV.
Pembuatan Test Plan Pembuatan beberapa test plan untuk pengujian CDMA 800 MHZ USCellular ditujukan untuk membandingkan keakuratan dalam pelaksanaan pengujian ditinjau dari beberapa aspek. Parameter-parameter yang dimasukkan dalam Test Plan disesuaikan acuan spesifikasi teknis yang tercantum dalam Keputusan Direktur Jenderal Pos dan Telekomunikasi Nomor 297/DIRJEN/2004 tentang “Persyaratan Teknis Terminal Code Division Multiple Access (CDMA)”, khususnya pada band 800 MHz (US Cellular) Parameter-parameter yang diuji harus memenuhi standar sebagaimana form berikut : Tabel 3.1 Acuan Teknis terminal CDMA 800 MHz No
Item Uji
Spesifikasi
Persyaratan Umum 1
Spasi Kanal
1.25 MHz
2
Duplex Separation
45 MHz
Persyaratan Pemancar 3
Daya Pancar (Class III)
4
Pita Frekuensi
5
23 dBm ~ 30 dBm
Uplink
824.025 - 848.985 MHz
Downlink
869.025 – 893.985 MHz
Pengkanalan
1 ≤ N ≤ 799
CDMA 800
991 ≤ N ≤ 1023 6
Deviasi Frekuensi
± 300 Hz
7
Emisi Spurious
< - 42 dBc (885 KHz - 1.98 MHz) < - 54 dBc (1.98 MHz - 4 MHz)
Penerima 8
Sensitivitas
Level
RF
FER < 0.5%
terhadap FER (-104dBm)
Pengujian Terminal CDMA 800 MHz (US Cellular) Global parameter yang harus diisi antara lain (disesuaikan dengan kartu test yang digunakan), pengetesan ini menggunakan SIM Mobile-8 : 1. Call Parameter Cell Band : US Cellular 2. NID (Network ID)
: 65535 42
3. SID (System ID)
: 10530
4. Primary Channel
: 384
Gambar 3.28 Instalasi WTM6560A
Test Plan yang dirancang adalah sebagai berikut : A. Test Plan 1 Pengukuran pada test plan ini dilakukan dengan 5 kali pengulangan pengukuran dengan menggunakan 3 channel sampel pada masing-masing band, dimana untuk US Cellular menggunakan channel 991, 384 dan 799. Dan dimana channel yang digunakan mewakili frekuensi awal, tengah dan akhir. ·
CDMA Registration
·
Change Channel awal
·
CDMA TX RX Quick General
·
Spurious Emission
·
Change Channel tengah
·
CDMA TX RX Quick General
·
Spurious Emission
·
Change Channel akhir
·
CDMA TX RX Quick General
·
Spurious Emission
43
B. Test Plan 2 Pengukuran pada test plan ini dilakukan dengan 30 kali pengulangan pengukuran dengan menggunakan 3 channel sampel pada masing-masing band, dimana untuk US Cellular menggunakan channel 991, 384 dan 799. Dan dimana channel yang digunakan mewakili frekuensi awal, tengah dan akhir. ·
CDMA Registration
·
Change Channel awal
·
CDMA TX RX Quick General
·
Spurious Emission
·
Change Channel tengah
·
CDMA TX RX Quick General
·
Spurious Emission
·
Change Channel akhir
·
CDMA TX RX Quick General
·
Spurious Emission
C. Test Plan 3 Pengukuran pada test plan ini seperti pada test plan 1 tetapi step CDMA TX RX Quick General diganti dengan step yang lebih detail. ·
CDMA Registration
·
Change Channel awal
·
Maximum RF Output
·
Handoff Waveform Quality
·
Receiver Sensitivity
·
Spurious Emission
·
Change Channel tengah
·
Maximum RF Output
·
Handoff Waveform Quality
·
Receiver Sensitivity
·
Spurious Emission
·
Change Channel akhir
·
Maximum RF Output 44
·
Handoff Waveform Quality
·
Receiver Sensitivity
·
Spurious Emission
D. Test Plan 4 Pengukuran pada test plan ini seperti pada test plan 2 tetapi step CDMA TX RX Quick General diganti dengan step yang lebih detail. ·
CDMA Registration
·
Change Channel awal
·
Maximum RF Output
·
Handoff Waveform Quality
·
Receiver Sensitivity
·
Spurious Emission
·
Change Channel tengah
·
Maximum RF Output
·
Handoff Waveform Quality
·
Receiver Sensitivity
·
Spurious Emission
·
Change Channel akhir
·
Maximum RF Output
·
Handoff Waveform Quality
·
Receiver Sensitivity
·
Spurious Emission
Untuk pengambilan dan pengolahan data secara otomatis dilakukan langkah data collection.
45
Gambar 3.29 Penyimpanan Data dalam bentuk *.XML
V.
Proses Pengambilan data dan analisa data hasil pengujian Sebagaimana Guidance dalam ISO 17025:2005 maka perhitungan uncertainty measurement harus dilaksanakan dalam pengukuran dan pengujian terminal CDMA 800 MHz dengan menggunakan ISO GUM (Guidance of Uncertainty Measurement). Analisa data pengujian harus menyertakan perhitungan ketidakpastian untuk mengetahui cakupan hasil pengukuran yang sangat mempengaruhi keakuratan hasil pengukuran.
46
BAB IV PELAKSANAAN & ANALISA HASIL PENGUJIAN TERMINAL CDMA
I. Persiapan pengujian 1. Melakukan pemanasan Wireless Test Set 8960 E5515 minimal 30 menit sebelum dilakukan pengujian 2. Memasang RUIM CDMA 800 pada terminal CDMA yang akan diuji 3. Menghubungkan RF In/Out Wireless Test Set dengan test point pada terminal 4. Memastikan Wireless Test Set pada setting berikut ·
Operating Mode
: Active Cell
·
System Type
: IS-2000
·
Cell Power
: -50.00 dBm
·
Cell Band
: US Cellular
·
SID
: 10530
·
NID
: 65535
5. Melakukan Paging dengan menekan tombol paging. Tunggu beberapa saat untuk terjadinya suatu koneksi, dengan adanya tanda “connected”.
Gambar 4.1 Koneksi Wireless Test Set Agilent E5515C dengan Terminal CDMA
47
6. Pemeriksaan awal parameter-parameter pengujian dengan pengujian manual dari Wireless Test Set 8960 E5515 ·
Sensitifitas, FER dan Channel Power
Gambar 4.2 Pengukuran Sensitifitas, FER dan Channel Power dengan menggunakan Wireless Test Set 8960 E5515C ·
Emisi Spurious dan Frekuensi Error
Gambar 4.3
Pengukuran
Spurious dan Frekuensi Error dengan
menggunakan Wireless Test Set 8960 E5515C
48
II. Pelaksaan Pengujian dengan menggunakan WTM Setelah semua Test Plan dibuat, selanjutnya pelaksanaan dapat dilakukan.
Gambar 4.4 Test Plan 1 pada Wireless Test Manager E6560A
Kalkulasi evaluasi data pengukuran X
= x1 + x2 + ... +xn n
Sx =
(x1 - X)
;
+ (x2 - X) + .... + (xn - X) ; n-1
Ur = Sx / n
X
= rata-rata;
Sx
= Standar deviasi;
n
= jumlah pengambilan data
Ur
= Ketidakpastian dalam pengambilan data (Uncertainty repeatibility)
49
a. Pelaksanaan Test Plan 1 Run Test Plan 1
Gambar 4.5 Hasil Pengukuran Test Plan 1 dengan menggunakan Wireless Test Manager E6560A
Data pengujian 1. Channel Power Tabel 4.1 Channel Power pada Test Plan 1 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
23.49
23.25
23.09
22.93
23.13
23.178
0.208614
Data yang didapat dalam pengujian channel power (dBm) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “CDMA Tx Rx Quick General” pada bagian maximum RF Output Power. 2. Transmitter Spurious Tabel 4.2 Spurious pada Test Plan 1 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
Adj (-)
-57.22
-57.22
-57.08
-57.35
-57.1
-57.194
0.108995
Adj (+)
-56.94
-57.07
-57.07
-57.13
-57
-57.042
0.07328
Alt (-)
-68.91
-68.94
-68.94
-69.09
-69.01
-68.978
0.072595
Alt (+)
-68.73
-68.86
-68.89
-69.09
-69.07
-68.928
0.151394
Data yang diperoleh dalam pengujian spurious emission (dBc) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “spurious emissions”.
50
3. Stabilitas Frekuensi Tabel 4.3 Frekuensi Error Test Plan 1 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
2.98
0.24
3.18
0.83
0.52
1.55
1.413966
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (Hz) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “CDMA Tx Rx Quick General” pada bagian Frequency Error. 4. FER Tabel 4.4 Frame Error Rate Test Plan 1 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0
0
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (%) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “CDMA Tx Rx Quick General” pada bagian Sensitivity FER @-104 dBm (%). 5. Waktu total Pengujian pada Test Plan 1 memerlukan waktu pengujian selama 120.3 detik. 6. U repeatibility Perhitungan dilakukan dengan rumus berikut : Ur = Sx / n
Tabel 4.5 U Repeatibility Test Plan 1 Channel Power
0.093295
dB
Spurious
0.048744
dB
0.032772
dB
0.032465
dB
0.067705
dB
0.632345
Hz
Frekuensi error
51
b. Pelaksanaan Test Plan 2 1. Channel Power Tabel 4.6 Channel Power pada Test Plan 2 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
23.37
23.2
23.07
22.94
22.86
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
23.07
23.32
23.02
23.24
22.94
Data 11
Data 12
Data 13
Data 14
Data 15
23.12
23.43
22.88
23.09
23.09
Data 16
Data 17
Data 18
Data 19
Data 20
23.04
23.16
23.03
23.25
22.97
Data 21
Data 22
Data 23
Data 24
Data 25
22.97
23.22
23.17
22.92
23.15
Data 26
Data 27
Data 28
Data 19
Data 30
22.89
22.88
22.86
23.11
23.1
Rata-rata
S Dev
23.079
0.154
Data yang didapat dalam pengujian channel power (dBm) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “CDMA Tx Rx Quick General” pada bagian maximum RF Output Power.
2. Transmitter Spurious Tabel 4.7 Spurious pada Test Plan 2 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Adj (-)
-56.94
-57.23
-57.34
-57.13
-57.18
Adj (+)
-56.93
-56.99
-57.08
-56.98
-56.97
Alt (-)
-68.01
-68.02
-67.98
-68.07
-68.01
Alt (+)
-67.96
-67.87
-68.18
-68.04
-67.91
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
Adj (-)
-56.99
-56.98
-57.09
-57.08
-56.94
Adj (+)
-57.03
-56.8
-56.98
-56.91
-57
Alt (-)
-68
-67.92
-67.92
-68.08
-67.79
Alt (+)
-68.05
-68.06
-67.93
-68
-67.82
Data11
Data 12
Data 13
Data 14
Data 15
Adj (-)
-57.1
-57.07
-57.08
-57.08
-56.96
Adj (+)
-56.85
-56.88
-57.13
-56.89
-56.89
Alt (-)
-67.91
-67.98
-68.02
-67.93
-67.9
Alt (+)
-67.88
-68.06
-68.06
-67.74
-68.08
Data16
Data 17
Data 18
Data 19
Data 20
Adj (-)
-57.15
-57.07
-57.07
-57.15
-57.12
Adj (+)
-57.03
-56.91
-56.94
-57.01
-56.96
Alt (-)
-67.87
-67.93
-67.85
-67.92
-67.75
Alt (+)
-67.79
-68.09
-68.09
-68.03
-67.88
Ratarata
S Dev
52
Data21
Data 22
Data 23
Data 24
Data 25
-57.04
-57.02
-57.13
Adj (-)
-57.09
-57.04
Adj (+)
-56.81
-57.03
-56.8
-57.02
-56.94
Alt (-)
-68
-67.77
-67.87
-67.95
-67.76
Alt (+)
-67.88
-67.92
-67.82
-67.79
-67.72
Data26
Data 27
Data 28
Data 19
Data 30
Adj (-)
-57.01
-57.11
-57.09
-56.95
-57.26
-57.083
0.093
Adj (+)
-56.83
-57.09
-56.92
-56.97
-56.81
-56.946
0.089
Alt (-)
-67.7
-67.88
-67.84
-67.68
-67.82
-67.904
0.106
Alt (+)
-67.73
-67.86
-67.85
-67.79
-67.84
-67.924
0.126
Data yang diperoleh dalam pengujian spurious emission (dBc) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “spurious emissions”. 3. Stabilitas Frekuensi Tabel 4.8 Frekuensi Error Test Plan 2 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
3.36
2.56
1.66
1.36
1.17
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
1.99
1.79
1.65
2.41
1.52
Data 11
Data12
Data 13
Data 14
Data 15
1.69
1.63
4.23
4.49
1.95
Data 16
Data17
Data 18
Data 19
Data 20
1.14
2.15
3.77
1.89
1.77
Data 21
Data22
Data 23
Data 24
Data 25
6.06
0.89
0.76
0.04
0.71
Data 26
Data27
Data 28
Data 19
Data 30
1.33
1.94
2.38
1.72
4.54
Rata-rata
S Dev
2.152
1.320
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (Hz) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “CDMA Tx Rx Quick General” pada bagian Frequency Error.
53
4. FER Tabel 4.9 Frame Error Rate Test Plan 2 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 11
Data12
Data 13
Data 14
Data 15
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 16
Data17
Data 18
Data 19
Data 20
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 21
Data22
Data 23
Data 24
Data 25
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 26
Data27
Data 28
Data 19
Data 30
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Ratarata
S Dev
0.00%
0
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (%) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “CDMA Tx Rx Quick General” pada bagian Sensitivity FER @-104 dBm (%). 5. Waktu total Pengujian pada Test Plan 2 memerlukan waktu pengujian selama 457.67 detik.
6. U Repeatibility Perhitungan dilakukan dengan rumus berikut : Ur = Sx / n
Tabel 4.10 U Repeatibility Test Plan 2 Channel Power
0.028059
dB
Spurious
0.01698
dB
0.0162
dB
0.019367
dB
0.023052
dB
0.240944
Hz
Frekuensi error
54
c. Pelaksanaan Test Plan 3 1. Channel Power Tabel 4.11 Channel Power pada Test Plan 3 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
23.85
23.53
23.51
23.47
23.17
23.506
0.241413
Data yang didapat dalam pengujian channel power (dBm) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “maximum RF Output Power”. 2. Transmitter Spurious Tabel 4.12 Spurious pada Test Plan 3 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
Adj (-)
-56.82
-57.06
-56.99
-56.92
-56.63
-56.884
0.167422
Adj (+)
-57.32
-57.3
-57.19
-57.16
-57.22
-57.238
0.069426
Alt (-)
-68.55
-68.87
-68.62
-68.72
-68.72
-68.696
0.120955
Alt (+)
-69.09
-69.19
-69.04
-69.2
-69.2
-69.144
0.074364
Data yang diperoleh dalam pengujian spurious emission (dBc) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “spurious emissions”. 3. Stabilitas Frekuensi Tabel 4.13 Frekuensi Error Test Plan 3 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
6.4
4.8
6.38
4.24
1.22
4.608
2.121443
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (Hz) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “Handoff Waveform Quality” pada bagian Frequency Error.
4. FER Tabel 4.14 Frame Error Rate Test Plan 3 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Ratarata
S Dev
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0
0
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (%) diperoleh dari 5 kali pengambilan data plan “Receiver Sensitivity” pada bagian Sensitivity FER @-104 dBm (%). 55
5. Waktu total Pengujian pada Test Plan 3 memerlukan waktu pengujian selama 92.97 detik. 6. U Repeatibility Perhitungan dilakukan dengan rumus berikut : Ur = Sx / n
Tabel 4.15 U Repeatibility Test Plan 3 Channel Power
0.107963
dB
Spurious
0.074873
dB
0.031048
dB
0.054093
dB
0.033257
dB
0.948738
Hz
Frekuensi error
d. Pelaksanaan Test Plan 4 1. Channel Power Tabel 4.16 Channel Power pada Test Plan 4 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
23.13
23.07
23.04
23.25
23.22
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
23.23
23.2
23.19
23.17
23.16
Data 11
Data 12
Data 13
Data 14
Data 15
23.28
23.12
23.11
23.1
23.37
Data 16
Data 17
Data 18
Data 19
Data 20
23.33
23.09
23.09
23.34
23.31
Data 21
Data 22
Data 23
Data 24
Data 25
23.03
23.04
23.3
23.02
23.3
Data 26
Data 27
Data 28
Data 19
Data 30
23.25
23.25
22.98
23.27
23.24
Ratarata
S Dev
23.18267
0.108943
Data yang didapat dalam pengujian channel power (dBm) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “maximum RF Output Power”.
56
2. Transmitter Spurious Tabel 4.17 Spurious pada Test Plan 4 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
Adj (-)
-56.44
-56.43
-56.37
-56.42
-56.25
Adj (+)
-56.98
-56.89
-57.03
-56.94
-57
Alt (-)
-67.72
-67.53
-67.53
-67.75
-67.5
Alt (+)
-68.22
-68.08
-68.19
-68.12
-68.07
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
Adj (-)
-56.28
-56.51
-56.47
-56.39
-56.42
Adj (+)
-56.82
-56.65
-56.88
-56.84
-56.86
Alt (-)
-67.55
-67.62
-67.64
-67.5
-67.63
Alt (+)
-68.13
-68.16
-68.09
-68.04
-67.96
Data 11
Data 12
Data 13
Data 14
Data 15
Adj (-)
-56.48
-56.37
-56.42
-56.47
-56.29
Adj (+)
-57.01
-57.01
-56.96
-56.81
-56.84
Alt (-)
-67.64
-67.53
-67.83
-67.64
-67.61
Alt (+)
-68.26
-68.09
-68.12
-68.04
-68.15
Data 16
Data 17
Data 18
Data 19
Data 20
Adj (-)
-56.3
-56.45
-56.39
-56.24
-56.29
Adj (+)
-56.92
-56.93
-56.92
-56.86
-56.84
Alt (-)
-67.61
-67.71
-67.83
-67.48
-67.62
Alt (+)
-68.13
-68.12
-68.21
-67.87
-68.18
Data 21
Data 22
Data 23
Data 24
Data 25
Adj (-)
-56.41
-56.3
-56.47
-56.36
-56.25
Adj (+)
-56.94
-56.93
-57
-56.89
-56.86
Alt (-)
-67.61
-67.84
-67.75
-67.6
-67.74
Alt (+)
Ratarata
S Dev
-68.14
-68.05
-68.07
-68.15
-68.32
Data 26
Data 27
Data 28
Data 19
Data 30
Adj (-)
-56.37
-56.4
-56.4
-56.2
-56.26
-56.37
0.084241
Adj (+)
-56.94
-56.85
-56.9
-56.96
-57.07
-56.911
0.08368
Alt (-)
-67.58
-67.69
-67.73
-67.64
-67.78
-67.6477
0.102408
Alt (+)
-67.72
-68.18
-68.35
-67.96
-68.07
-68.108
0.12383
Data yang diperoleh dalam pengujian spurious emission (dBc) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “spurious emissions”.
57
3. Stabilitas Frekuensi Tabel 4.18 Frekuensi Error Test Plan 4 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
1.25
4.4
0.06
1.31
0.72
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
0.64
5.68
5.39
2.44
1.17
Data 11
Data 12
Data 13
Data 14
Data 15
1.54
1.92
1.45
4.89
6.6
Data 16
Data 17
Data 18
Data 19
Data 20
0.61
3.94
5.12
4.15
4.12
Data 21
Data 22
Data 23
Data 24
Data 25
3.04
3.2
0.26
0.57
3.38
Data 26
Data 27
Data 28
Data 19
Data 30
0.54
1.49
0.79
4.91
1.13
Ratarata
S Dev
2.557
1.928181
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (Hz) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “Handoff Waveform Quality” pada bagian Frequency Error. 4. FER Tabel 4.19 Frame Error Rate Test Plan 4 Data 1
Data 2
Data 3
Data 4
Data 5
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 6
Data 7
Data 8
Data 9
Data 10
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 11
Data12
Data 13
Data 14
Data 15
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 16
Data17
Data 18
Data 19
Data 20
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 21
Data22
Data 23
Data 24
Data 25
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Data 26
Data27
Data 28
Data 19
Data 30
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
Ratarata
S Dev
0.00%
0
Data yang diperoleh dalam pengujian stabilitas frekuensi (%) diperoleh dari 30 kali pengambilan data plan “CDMA Tx Rx Quick General” pada bagian Sensitivity FER @-104 dBm (%). 5. Waktu total Pengujian pada Test Plan 4 memerlukan waktu pengujian selama 530.17 detik.
58
6. U Repeatibility Perhitungan dilakukan dengan rumus berikut : Ur = Sx / n
Tabel 4.20 U Repeatibility Test Plan 4 Channel Power
0.01989
dB
Spurious
0.01538
dB
0.015278
dB
0.018697
dB
0.022608
dB
0.352036
Hz
Frekuensi error
III.
Ketidakpastian pembacaan alat ukur Berdasarkan sertifikat kalibrasi Laboratorium Kalibrasi MSC (Maintenance Service Center) PT.TELKOM. Report Number CCL/1972/05/MR Tabel 4.21 Ketidakpastian pembacaan pada alat ukur No
Item Pengujian
Ketidakpastian
1
Frekuensi
± 6E-08 Hz
2
Level
± 0.11 dB
3
Audio Test Level
± 120 ppm
Dengan nilai faktor k = 2 IV.
Ketidakpastian Pengukuran s
= standar deviasi
U Rep = ketidakpastian data hasil sampling U Res = ketidakpastian resolusi perangkat ukur U Ins
= ketidakpastian pembacaan alat ukur hasil kalibrasi terhadap faktor k (dimana faktor k=2)
U comb = ketidakpastian gabungan U exp
= ketidakpastian hasil pengukuran
k
= cakupan distribusi data dimana faktor kepercayaannya adalah 95 %
Ures =
(0.5 x resolusi pembacaan instrument) 3
U ins =
ketidakpastian pembacaan hasil kalibrasi k
59
a. Dari data test plan 1 Tabel 4.22 Ketidakpastian Pengukuran pada Test Plan 1 Ch. Power Spurious
Freq. Error
s 0.20861 0.109 0.07328 0.07259 0.15139 1.41397
U Rep 0.093295 0.048744 0.032772 0.032465 0.067705 0.632345
U Res 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289
U Ins 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 3.00E-08
U comb 0.108339 0.073548 0.064088 0.063932 0.087277 0.632351
U exp 0.216678 0.147096 0.128177 0.127865 0.174555 1.264703
b. Dari data test plan 2 Tabel 4.23 Ketidakpastian Pengukuran pada Test Plan 2 Ch. Power Spurious
Freq. Error
s 0.154 0.093 0.089 0.106 0.126 1.320
U Rep 0.028059 0.01698 0.0162 0.019367 0.023052 0.240944
U Res 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289
U Ins 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 3.00E-08
U comb 0.061811 0.057634 0.057409 0.058382 0.059705 0.240961
U exp 0.123622 0.115267 0.114818 0.116764 0.119411 0.481922
c. Dari data test plan 3 Tabel 4.24 Ketidakpastian Pengukuran pada Test Plan 3 Ch. Power Spurious
Freq. Error
s 0.24141 0.16742 0.06943 0.12095 0.07436 2.12144
U Rep 0.107963 0.074873 0.031048 0.054093 0.033257 0.948738
U Res 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289
U Ins 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 3.00E-08
U comb 0.1212 0.092948 0.063224 0.077197 0.064338 0.948743
U exp 0.242399 0.185896 0.126449 0.154393 0.128675 1.897485
d. Dari data test plan 4 Tabel 4.25 Ketidakpastian Pengukuran pada Test Plan 4 Ch. Power Spurious
Freq. Error
s 0.109 0.084 0.084 0.102 0.124 1.928
U Rep 0.01989 0.01538 0.015278 0.018697 0.022608 0.352036
U Res 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289 0.00289
U Ins 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 3.00E-08
U comb 0.058557 0.057183 0.057155 0.058163 0.059535 0.352048
U exp 0.117114 0.114366 0.114311 0.116326 0.119071 0.704096
60
V.
Analisa Data Setelah dilakukan pengujian yang didalamnya terdiri dari pengukuran beberapa parameter yang menghasilkan data pengukuran dilengkapi dengan cakupan ketidakpastian. Maka dapat dilakukan analisa sebagai berikut : 1. Data hasil pengukuran beberapa parameter pada masing-masing test plan a. Test Plan 1 Tabel 4.26 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada Test Plan 1 Channel Power Spurious
Frekuensi error FER
23.178 -57.194 -57.042 -68.978 -68.928 1.550 0.00
± ± ± ± ± ± %
0.22 0.15 0.13 0.13 0.17 1.26
dB dB dB dB dB Hz
b. Test Plan 2 Tabel 4.27 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada Test Plan 2 Channel Power Spurious
Frekuensi error FER
23.079 -57.083 -56.946 -67.904 -67.924 2.152 0.00
± ± ± ± ± ± %
0.12 0.12 0.11 0.12 0.12 0.48
dB dB dB dB dB Hz
c. Test Plan 3 Tabel 4.28 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada Test Plan 3 Channel Power Spurious
Frekuensi error FER
23.506 -56.884 -57.238 -68.696 -69.144 0.949 0.00
± ± ± ± ± ± %
0.24 0.19 0.13 0.15 0.13 1.90
dB dB dB dB dB Hz
61
d. Test Plan 4 Tabel 4.29 Hasil Pengujian termasuk nilai cakupan ketidakpastian pada Test Plan 4 Channel Power Spurious
Frekuensi error FER
23.183 -56.370 -56.911 -67.648 -68.108 2.557 0.00
± ± ± ± ± ± %
0.12 0.11 0.11 0.12 0.12 0.70
dB dB dB dB dB Hz
2. Adanya kemiripan karakterisitk nilai ketidakpastian pada test plan 1 dan test plan 3, nilai cakupan ketidakpastian menghasilkan cakupan yang lebih lebar daripada test plan 2 dan test plan 4 3. Nilai FER (Frame Error Rate) pada semua Test Plan menghasilkan nilai 0.00%.
62
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
I. Kesimpulan Dari pelaksanaan pengujian, pengambilan data dan analisa data pengujian dapat disimpulkan sebagai berikut 1. Jumlah sampel yang diambil dalam suatu pengukuran sangat menentukan keakuratan hasil pengukuran karena nilai ketidakpastian yang dihasilkan pada test plan 2 dan test plan 4 lebih sempit dibandingkan nilai ketidakpastian yang dihasilkan dari test plan 1 dan test plan 3 2. Test Plan 2 merupakan plan yang paling efektif karena nilai cakupan ketidakpastian yang dihasilkan lebih sempit daripada test plan yang lain 3. Dalam pengukuran FER (Frame Error Rate) standar deviasi bernilai 0 “nol” karena nilai yang dihasilkan dalam pengukuran ini merupakan bilangan biner bukan angka yang fluktuatif.
II. Saran Parameter-parameter
pengujian
yang
ada
dalam
Kepdir
nomor
297/Dirjen/2004 hanya mencakup pada aspek dasar frekuensi radio yang digunakan dalam CDMA US Celullar untuk itu perlu ada parameter-parameter yang lebih mendetail sebagai acuan CDMA yang diakui secara nasional.
63
DAFTAR PUSTAKA
1. Dornan, Andy. 2000. “CDMA and 3G Cellular Networks”. Network Magazine. September 2. Feher, Kamilo. 1995. “Wireless Digital Communication: Modulation and Spread Spectrum Applications”. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall PTR. 3. Sunomo. 2004. “Pengantar Sistem Komunikasi Nirkabel”. Grasindo. Agustus. 4. www.agilent.com 5. ISO GUM (Guide of Uncertainty Measurement). 6. Puslit KIM LIPI. 2007. “Pelatihan Khusus Uncertainty Measurement”. Mei.