BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Sistem Informasi Geografi 2.1.1 Pengertian Sistem Informasi Geografi Sistem informasi geografi adalah sistem komputer yang mempunyai fungsi untuk menampung dan menggunakan data hasil representasi tempat yang ada di permukaan bumi Rhind (1989:p28). Burrough (1986, p.6) menjelaskan bahwa SIG merupakan sekumpulan tools (peralatan) pada sistem komputer yang digunakan untuk collecting data (mengumpulkan data), storing data (menyimpan data), retrieving data (menaruh kembali data), transforming data (mengubah bentuk data), dan displaying data (menampilkan data) spasial yang berasal dari dunia nyata menjadi sekumpulan data yang memiliki informasi dibutuhkan. 2.1.2 Komponen Sistem Informasi Geografi Heywood (2002, p.13) menerangkan bahwa dalam penerapannya, SIG memiliki komponen yang tidak dapat dilepaskan dari penggunaannya. Komponen yang dimaksud adalah : A. Sistem Komputer dan Perangkat Lunak SIG berjalan pada seluruh sistem komputer, mulai dari personal computers (PCs) hingga kepada multi-users supercomputers dan tersusun
8
9 berdasarkan berbagai macam dan bentuk bahasa penyusun perangkat lunak (software language). Sistem Informasi Geografi memungkinkan untuk dapat diakses pada workstations, dengan monitor serta tabel digitasi yang telah tersusun di dalamnya. Terdapat beberapa elemen yang dapat mempengaruhi efektifitas kinerja SIG, antara lain adalah: o Kinerja prosesor (kecepatan prosesor) yang mempengaruhi jalannya perangkat lunak; o Kapasitas memory untuk menyimpan jumlah data yang besar; o Kualitas resolusi screen yang tinggi serta grafik yang yang berwarna; o Data input dan output devices (digitizers, scanners, keyboards, printers, dan plotters). B. Data Spasial Seluruh perangkat lunak yang mengaplikasikan Sistem Informasi Geografi dirancang sedemikian rupa untuk dapat menangani data spasial. (Heywood, 2002, p.14) menjelaskan bahwa data spasial adalah data yang di dalamnya memuat informasi berupa bentuk dan lokasi geografis (mengenai posisi, hubungan antar fitur secara geografis). Ada 2 jenis model data pemetaan, adapun jenis model data tersebut adalah sebagai berikut : 1. Model Data Raster Pemodelan data raster memiliki metode yang berbeda untuk digunakan dalam meng-encoding sebuah entity spasial untuk
10 disimpan maupun direpresentasikan pada komputer. (Heywood, 2002, p.51) Model raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid. Setiap piksel atau sel ini memiliki atribut tersendiri, termasuk koordinatnya yang unik. Akurasi model ini sangat tergantung pada resolusi atau ukuran pikselnya di permukaan bumi. 2. Model Data Vektor Struktur data vektor paling sederhana dapat digunakan untuk menghasilkan gambar geografis dalam komputer yang merupakan file berdasarkan pasangan koordinat yang dapat merepresentasikan lokasi dari masing-masing individual pointfitures atau poin yang digunakan untuk menyusun garis atau area. (Heywood, 2002, p.54) Model vektor menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik, garis-garis dan kurva atau poligon beserta atribut-atributnya. Bentuk dasar model vektor didefinisikan oleh sistem koordinat kartesian dua dimensi (x,y). C. Manajemen Data Dan Analisis Prosedural Heywood (2002, p.16) mengungkapkan bahwa fungsi dari SIG adalah
memungkinkan
pengguna
untuk
melakukan
data
input
(memasukan data), storage (menyimpan data), management (mengatur data), transformation (merubah bentuk data), analysis (menganalisa
11 data), dan output (menghasilkan data yang berisikan informasi sesuai dengan kebutuhan). Manajemen Data sangat diperlukan sekali dalam aplikasi Sistem Informasi Geografi untuk memfasilitasi penyimpanan, pengaturan, dan pencarian data dengan menggunakan DBMS (Data Base Management System). Sebuah DBMS adalah sekumpulan program komputer untuk mengorganisasikan informasi yang intinya berupa basis data (Heywood, 2002, p.16). D. Manusia Pada umumnya, SIG senantiasa difokuskan kepada perangkat keras, perangkat lunak, data dan komponen analisisnya. Namun, Sistem Informasi Geografi tidak luput dari peran manusia sebagai faktor yang merencanakan, mengimplementasikan, dan mengoperasikan sistem sebaik mungkin berdasarkan keputusan yang menunjang hasil keluaran sesuai dengan kebutuhan. Di dalam penyusunan proyek Sistem Informasi Geografi terdapat seseorang yang bertanggung jawab atas design dan impelementasi dan penghasilan output. Tanpa adanya tanggung jawab tersebut maka akan kecil kemungkinan untuk mewujudkan sebuah Sistem Informasi Geografi yang dapat diimplementasikan sesuai dengan kondisi dan kebutuhan yang ada.
12 2.2
Peta 2.2.1
Pengertian Peta Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, Peta adalah “Gambar atau lukisan pada kertas dan sebagainya yang menunjukkan letak tanah, laut, sungai, gunung, dan sebagainya; representasi melalui gambar dari suatu daerah yang menyatakan sifat-sifat seperti batas daerah, sifat permukaan“. Sedangkan
menurut
Burrough
(1986,
p.13),
peta
adalah
sekumpulan titik, garis, area yang digunakan untuk merepresentasikan lokasi dan tempat yang mengacu pada sistem koordinat, dan peta biasanya direpresentasikan dalam dua dimensi tapi kemungkinan juga dapat direpresentasikan dalam bentuk tiga dimensi. 2.2.2 Syarat-syarat Peta Peta yang ideal memiliki judul peta, tahun pembuatan, skala peta, petunjuk arah mata angin, legenda, dan garis astronomis. Penjelasannya adalah sebagai berikut : 1. Judul Peta Judul suatu peta harus memuat jenis peta dan daerah yang dipetakan, termasuk jenis peta, misalnya Peta Pertambangan. Daerah yang dipetakan misalnya Peta Indonesia maka hasilnya adalah Peta Pertambangan di Indonesia. Judul peta diletakkan di atas tengah.
13 2. Tahun Pembuatan Tahun pembuatan diletakkan di kanan bawah atau kiri bawah. Pencantuman pembuatan peta sangatlah penting karena dapat digunakan untuk memastikan bahwa peta tersebut masih baik untuk digunakan pada saat itu. 3. Skala Peta Skala ialah perbandingan jarak pada peta dengan jarak sesungguhnya pada permukaan bumi. Ada tiga macam skala yaitu : skala angka, skala inci, dan skala garis. Skala angka adalah skala pada petakan yang dinyatakan dengan angka atau numerik. Contoh : Skala 1:500.000, artinya adalah setiap 1 cm jarak pada peta mewakili 500.000 cm jarak pada permukaan bumi. Skala inci adalah skala peta yang dinyatakan dalam satuan inci. 1 inci = 2.539 cm. Skala garis adalah skala pada peta berupa garis yang menunjukkan jarak sesungguhnya di permukaan bumi. 4. Petunjuk Arah Mata Angin Pada setiap pembuatan peta perlu dicantumkan petunjuk arah mata angin sebagai panduan pembaca peta dalam menentukan arah sebenarnya dari daerah yang dipetakan. Pembuatan petunjuk arah mata angin perlu memperhatikan pedoman berikut : a. Indonesia menggunakan orientasi Utara
14 b. Petunjuk arah mata angin ditempatkan pada bagian kosong agar tidak mengganggu peta induk. 5. Legenda Peta memuat informasi yang padat, namun tidak mungkin untuk semua data diberi keterangan rinci. Oleh karena itu, keterangan dibuat berupa simbol-simbol. Keterangan dari simbol pada suatu peta disebut legenda. Ada dua macam simbol dalam peta, yaitu simbol peta kualitatif dan simbol peta kuantitatif. Simbol kualitatif digunakan untuk melukiskan bentuk-bentuk dipermukaan bumi. Simbol kualitatif meliputi simbol titik, simbol garis, dan simbol warna. Simbol kuantitatif digunakan untuk menunjukkan jumlah data yang diwakili. Misalnya untuk menggambarkan jumlah penduduk di daerah tertentu. •
= 1000 jiwa
••
= 2000 jiwa
•••
= 3000 jiwa
6. Garis Astronomis Setiap peta harus mencantumkan garis astronomis, yaitu garis lintang dan garis bujur. Garis lintang adalah garis khayal yang melintangi permukaan bumi. Garis bujur adalah garis khayal yang menghubungkan Kutub Utara dengan Kutub Selatan serta digambarkan secara membujur.
15 Karena merupakan garis khayal maka sesungguhnya kedua garis tersebut tidak ada keberadaannya. Garis tersebut hanya terdapat pada peta yang berfungsi untuk mempermudah cara membaca peta dan menentukan posisi suatu objek pada peta. 2.2.3
Penggunaan Peta Pada umumnya peta dapat digunakan untuk mengetahui beberapa kenampakan pada suatu wilayah yang dipetakan, yakni : a. Memperlihatkan posisi objek pada suatu tempat di permukaan bumi. b. Mengukur luas dan jarak suatu daerah yang sesungguhnya dengan menggunakan skala tertentu. c. Merepresentasikan bentuk suatu daerah yang sesungguhnya dengan menggunakan skala tertentu. d. Menghimpun data suatu daerah yang disajikan dalam bentuk peta. Peta pada khususnya digunakan untuk tujuan tertentu yang menonjolkan satu jenis data saja. Misalnya : Peta Iklim, Peta Penyebaran Penduduk.
2.3 Basis Data Sistem Informasi Geografi 2.3.1 Pengertian Basis Data Menurut McLeod (2001, hal.258), “Basis data adalah suatu koleksi data komputer yang terintegrasi, diorganisasikan, dan disimpan dengan suatu cara yang memudahkan pengambilan kembali “.
16 Dua tujuan utama dari konsep Basis Data adalah meminimasikan pengulangan data dan mencapai independensi data. Pengulangan data (data redundancy) adalah duplikasi data--artinya, data yang sama disimpan dalam beberapa file. Independensi data adalah kemampuan untuk membuat perubahan dalam struktur data tanpa membuat perubahan pada program yang memproses data. Independensi dicapai dengan menempatkan spesifikasi data dalam tabel dan kamus yang terpisah secara fisik dari program. Program mengacu pada table untuk mengakses data. (McLeod, 2001, hal.259) 2.3.2 Relational Database (Basis Data Terelasi) Basis Data Terelasi adalah konsep basis data yang terdapat tabel saling berhubungan satu sama lain. (Hoffer, 2002, p.11) Relational Database Management System (DBMS) adalah Sistem Manajemen Data yang mengimplementasikan sebuah Data Model Terelasi, data tersimpan pada sekumpulan tabel dan terelasi satu sama lain dengan menggunakan common values, bukan links. (Hoffer, 2002, p.259) 2.3.3 Entity Relationship Entity Relationship adalah hubungan antar data berdasarkan persepsi dunia nyata dari sekumpulan objek dasar yang disebut entity, dan hubungan (relationship) antar objek tersebut. Entity adalah benda atau objek pada dunia nyata yang dapat dibedakan terhadap objek lain. Entity
17 digambarkan dalam basis data sebagai atribut. Relationship
adalah
hubungan antara beberapa entity. 2.3.4 Mapping Cardinalities Mapping Cardinalities atau cardinality ratio, mengekspresikan sejumlah entity kepada entity lain yang dapat diasosiasikan melalui relationship set. Jenis-jenis mapping cardinalities adalah ; 1. One to One
: Sebuah entity di A hanya dapat diasosiasikan dengan paling banyak satu entity
di B dan
sebaliknya. 2. One to Many : Sebuah entity di A hanya dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entity di B, namun entity di B hanya dapat diasosiasikan dengan nol atau paling banyak satu entity di A. 3. Many to One : Sebuah entity di A hanya dapat diasosiasikan paling banyak satu entity di B, namun entity di B hanya dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entity di A. 4. Many to Many : Sebuah entity di A hanya dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entity di B, dan sebuah entity di B juga dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entity di A. (Silberschaftz, 2002, p.33) 5.
18 2.4 Normalisasi Menurut Connolly (2002, p386) normalisasi merupakan teknik formal untuk menganalisis relasi atau tabel berdasarkan primary key dan ketergantungan fungsional (functional dependency). Tujuan normalisasi dalam pengembangan model data logikal untuk sistem basis data relasional adalah untuk menciptakan representasi data, hubungan antar data dan batasan yang akurat. Untuk mencapai tujuan tersebut maka harus dilakukan identifikasi secara benar terhadap relasirelasi yang ada. Terdapat tiga bentuk normal yang umum digunakan, yaitu 1NF (first normal form), 2NF (second normal form) dan 3NF (third normal form). (1) UNF (Unnormalized Form) Pada bentuk tidak normal (unnormal form atau UNF), tabel masih mengandung kelompok pengulangan (repeating group). Tabel UNF ini dibuat dengan mentransformasi data dari sumber informasi (seperti formulir) ke dalam tabel berbentuk baris dan kolom. (2) 1NF (First Normal Form) Bentuk normal pertama (first normal form atau 1NF), merepresentasikan tabel dengan cara di mana setiap sel (perpotongan baris dan kolom) hanya mengandung satu nilai, setiap sel mengandung nilai atomik (single value). Untuk mengubah bentuk tidak normal menjadi bentuk normal, maka kelompok perulangan (repeating group) harus dihilangkan dalam tabel. Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk menghilangkan kelompok perulangan tersebut, yaitu :
19 a. Dengan cara mengisi data yang sesuai ke dalam kolom kosong dari baris yang mengandung data berulang. Pendekatan ini disebut juga dengan flattening the table. b. Dengan menempatkan data yang berulang bersamaan dengan atribut asli dalam tabel terpisah. Kedua cara ini benar, tetapi cara kedua menghasilkan tabel dengan redundansi yang lebih sedikit. Sedangkan, bila menggunakan cara pertama, maka perlu dilakukan langkah normalisasi lagi untuk menghasilkan tabel yang sama dihasilkan cara kedua. (3) 2NF (Second Normal Form) Sebuah tabel berada pada bentuk normal kedua (2NF) jika dan hanya jika setiap atribut bukan primary key (PK) tergantung sepenuhnya (fully functionally dependent) pada primary key (PK). Full functionally dependency berdasarkan prinsip functional dependency (A Æ B) di mana B tidak hanya tergantung pada beberapa atribut dari A, tetapi seluruh atribut A. Bila salah satu atau beberapa atribut A dihilangkan dan functional dependency tetap ada, maka hubungan tersebut disebut partial dependency. Proses normalisasi dari 1NF menjadi 2NF mencakup penghilangan partial dependency. Jika terdapat partial dependency dalam tabel, maka harus dipisahkan dalam tabel yang baru. (4) 3NF (Third Normal Form) Sebuah tabel berada pada bentuk normal ketiga jika dan hanya jika tidak ada atribut bukan primary key tergantung kepada atribut bukan primary key
20 lainnya. Suatu kondisi dalam tabel dimana atribut bukan primary key tergantung pada attribut bukan primary key lainnya disebut dengan transitive dependency. Dengan kata lain sebuah tabel berada pada 3NF, jika dan hanya jika tidak mengandung transitive dependency. Proses normalisasi dari 2NF menjadi 3NF mencakup penghilangan transitive dependency. Jika terdapat transitive dependency dalam tabel, maka harus dipisahkan dalam tabel yang baru. 2.5 Entity Relationship Diagram (ERD) ERD merepresentasikan keseluruhan struktur logika database secara grafik/gambar. Komponen ERD adalah : 1. Persegi Panjang, merepresentasikan entity sets; 2. Elips, merepresentasikan atribut; 3. Belah Ketupat, merepresentasikan relationship sets; 4. Garis, merepresentasikan hubungan antara atribut ke entity dan entity sets ke relationship sets; 5. Double Elips, merepresentasikan atribut ber-multivalue; 6. Dashed Elips, merepresentasikan notasi atribut derive; 7. Double Garis, mengindikasi total partisipasi dari sebuah entity sets kepada relationship sets; 8. Double Persegi Panjang, merepresentasikan weak entity sets. (Silberschaftz, 2002, p.42 ) ERD mendokumentasikan data perusahaan dengan mengidentifikasi jenis entity dan hubungannya. ERD disiapkan pada suatu titik dalam proses
perancangan dan pengembangan sistem ditentukan. ERD merupakan peralatan pembuatan model data yang paling fleksibel, dapat diadaptasi untuk berbagai pendekatan yang mungkin diikuti perusahaan dalam pengembangan sistem. (McLeod, 2001, hal.304) Hal yang perlu diperhatikan dalam ERD adalah : A. Jenis Entitas Jenis entitas dapat berupa suatu elemen lingkungan, sumber daya, atau transaksi, yang begitu pentingnya sehingga didokumentasikan dengan data. Contoh jenis-jenis entitas adalah pelanggan, costumer service, dan simcard GSM. Jenis entitas didokumentasikan dengan segi empat. Tiap segi empat diberi nama sesuai dari jenis entitas. (McLeod, 2001, hal.304)
Gambar 2.1 Contoh Entitas
B. Hubungan Hubungan (relationship) adalah suatu asosiasi yang ada di antara dua jenis entitas. Tiap belah ketupat diberi label kata kerja. Contoh : Pelanggan menggunakan sim card GSM. Diilustrasikan kata menggunakan di dalam belah ketupat tersebut. (McLeod, 2001, hal.304) C. Keterkaitan Keterkaitan (connectivity) merupakaan banyaknya suatu entitas yang berhubungan dengan entitas lain. Jenis keterkaitan adalah satu-ke-satu (oneto-one), satu-ke-banyak (one-to-many), banyak-ke-satu (many-to-one), dan banyak-ke-banyak (many-to-many). (McLeod, 2001, hal.304)
22 D. Identifikasi dan Deskripsi Entitas Tiap kejadian dari entitas perlu diidentifikasi dan dideskripsikan, dan ini ditandai dengan menggunakan atribut. Atribut adalah keterangan khas dari suatu entitas. Misalnya, atribut seorang pelanggan meliputi nomor pelanggan, nama pelanggan, dan wilayah berlangganan. Atribut-atribut tersebut sebenarnya adalah elemen-elemen data, dan masing-masing diberi satu nilai tunggal yaitu nilai atribut. Atribut yang mengidentifikasi entitas disebut identifiers, contohnya adalah nomor pelanggan. Atribut-atribut lain yang mendeskripsikan entitas disebut descriptor, contohnya adalah nama pelanggan dan wilayah berlangganan. (McLeod, 2001, hal.305) 2.6 Data Flow Diagram (DFD) Diagram Arus Data (Data Flow Diagram),atau DFD, adalah suatu gambaran grafis dari sistem yang menggunakan sejumlah bentuk-bentuk simbol untuk menggambarkan bagaimana data mengalir melalui suatu proses yang saling berkaitan. Walaupun nama diagram ini menekankan pada data, situasinya justru sebaliknya: penekanannya ada pada proses. (McLeod, 2001, hal.316) DFD hanya terdiri dari empat simbol. Simbol-simbol ini digunakan untuk merepresentasikan (1) external entity; (2) proses; (3) arus data; serta (4) penyimpanan data. (McLeod, 2001, hal.316)
A. External Entity External Entity merupakan elemen-elemen lingkungan yang berada di luar batas sistem. Elemen ini menyediakan bagi sistem sebagai input data dan menerima output data dati sistem.
Gambar 2.2 External Entity digambarkan dalam DFD dengan suatu kotak atau segi empat.
B. Proses Proses adalah sesuatu yang merubah input menjadi output. Proses digambarkan dengan lingkaran, atau juga dengan segi empat tegak dengan sudut-sudut yang membulat. Tiap simbol proses diidentifikasikan dengan label. Teknik penamaan label yang paling umum adalah dengan menggunakan kata kerja objek, tetapi anda juga dapat memberi nama dengan kata sistem atau program.
Gambar 2.3 Proses Mencetak Laporan
C. Arus Data Arus Data terdiri dari sekelompok elemen data yang berhubungan secara logis yang bergerak dari suatu entity atau proses ke entity atau proses yang lain. Tanda panah digunakan untuk menggambarkan arus itu. Panah juga
dapat direpresentasikan sebagai garis lurus ataupun garis lengkung. (McLeod, 2001, hal.317)
Gambar 2.4 Contoh DFD yang merepresentasikan Arus Data diantara External Entity dengan Proses.
D. Penyimpanan Data Dalam istilah DFD, penyimpanan data (data storage) adalah suatu penampungan data. Peyimpanan data digambarkan sebagai satu set garis paralel, segi empat terbuka, atau segi empat bersudut lonjong. Menggambar DFD
sebenarnya
hanyalah
usaha
mengidentifikasi
berbagai
proses,
mengaitkan dengan arus data untuk menunjukkan hubungan, mengidentifikasi external entity yang menyediakan input dan menerima output, serta menambahkan penyimpanan data jika perlu.
Gambar 2.5 Contoh representasi penyimpanan data
2.2 State Transition Diagram (STD) Diagram transisi bertugas untuk menunjukkan urutan-urutan fungsi yang dijalankan sebuah sistem. Dalam beberapa sistem bisnis, model ini tidak perlu diperhatikan mengingat urutan yang ada sudah diketahui dengan tepat. Komponen utama dari sebuah diagram transisi adalah state dan anak panah yang mewakili
perubahan state. State adalah sekumpulan keadaan atau atribut karakter seseorang atau sesuatu pada waktu tertentu (Yourdon, p260). Dalam suatu sistem pasti terjadi perubahan dari satu state ke state berikutnya. Pada gambar 2.6 tampak perubahan dari state 1 ke state 2, kemudian perubahan dari state 2 ke state 3 atau kembali ke state 1.
Gambar 2.6 Contoh representasi hubungan antar state
Pada sistem umumnya memiliki sebuah inisial state dan final state. Inisial state merupakan state awal dari suatu sistem dimana pada gambar berupa state 1. Sedangkan final state merupakan state akhir dari suatu sistem dimana pada gambar berupa state 3. Suatu sistem hanya dapat memiliki sebuah final state, akan tetapi pada kenyataannya suatu sistem dapat memiliki lebih dari satu final state yang bersifat mutual exclusive dimana hanya satu final state yang dapat dicapai pada satu kali sistem dijalankan. Pada gambar 2.7 terdapat dua final state yaitu state 4 dan 6.
Gambar 2.7 Multiple state diagram
Untuk melengkapi state transition diagram yang dibangun, perlu ditambahkan dua komponen lain yaitu kondisi yang menyebabkan suatu perubahan state dan aksi yang dilakukan sistem sebagai akibat dari perubahan state.
Gambar 2.8 Menampilkan kondisi dan aksi
27 Terdapat dua macam cara pendekatan yang dapat digunakan dalam pembuatan diagram transisi : 1.
Mendefinisikan semua state yang mungkin pada sistem dengan cara menampilkan ke dalam bentuk kotak-kotak terpisah, kemudian mencari hubungan yang ada antar kotak.
2.
Inisialisasi state, dimulai dari state paling awal kemudian dilanjutkan ke state-state berikutnya hingga state akhir.
2.8 Struktur Sistem Selluler Bagian paling rendah dari sistem GSM adalah MS (Mobile station). Bagian ini berada pada tingkat pelanggan dan portable pada tiap sel terdapat BTS (Base Tranceiver Station). BTS ini fungsinya sebagai stasiun penghubung dengan MS. Jadi,merupakan sistem yang langsung berhubungan dengan hand phone pelanggan (MS). BTS pada dasarnya hanya pelaksana tugas saja. Otak yang mengatur lalu lintas trafik di BTS adalah BSC (Base Station Controller). Location updating penentuan BTS dan proses handover pada percakapan di tentukan oleh BSC ini. Beberapa BTS dalam satu region di atur oleh sebuah BSC. BSC-BSC ini dihubungkan dengan MSC (Mobile Switching Center). MSC merupakan pusat penyambungan yang mengatur jalur hubungan antar BSC maupun antara BSC dengan jenis layanan telekomunikasi lain (PSTN, PLMN lain, AMPS, dll).
28 2.8.1
Teknik Modulasi dan Bandwidth Teknik modulasi yang di gunakan pada GSM adalah GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Teknik ini bekerja dengan melewatkan data yang akan di modulasikan melalui filter Gaussian. Filter ini menghilangkan sinyal-sinyal harmonik dari gelombang pulsa data dan menghasilkan bentuk yang lebih bulat pada ujung-ujungnya. Jika hasil ini di aplikasikan pada modulator fasa, hasil yang di dapat adalah bentuk envelope yang termodifikasi (ada sinyal pembawa). Bandwidth envelope ini lebih sempit di bandingkan dengan data yang tidak di lewatkan pada filter Gaussian. Bandwidth yang di alokasikan untuk tiap frekuensi pembawa pada GSM adalah sebesar 200 Khz. Pada kenyataannya, bandwidth sinyal tersebut lebih besar dari 200 Khz, bahkan setelah di lakukan pemfilteran gaussian pun hal itu tetap terjadi. Akibatnya sinyal akan memasuki kanal-kanal di sebelahnya. Jika pada satu sel terdapat BTS dengan frekuensi pembawa yang sama atau bersebelahan kanal, maka akan terjadi interferensi akibat overlapping tersebut dengan alasan inilah yang menyebabkan mengapa dalam satu sel atau antara sel-sel yang berdekatan tidak boleh menggunakan kanal yang sama atau berdekatan.
29 2.8.2
Pembagian Sel Pembagian area dalam kumpulan sel-sel merupakan prinsip penting GSM sebagai sistem telekomunikasi seluler. Sel-sel tersebut di modelkan sebagai bentuk hexagonal seperti pada gambar berikut.
Gambar 2.9 Sel Tiap sel mengacu pada satu frekuensi pembawa/kanal/ARFCN tertentu pada kenyataannya jumlah kanal yang dialokasikan terbatas, sementara jumlah sel bisa saja berjumlah sangat banyak.Untuk memenuhi hal ini, dilakukan teknik pengulangan frekuensi (frekuensi re-use). 2.9
DCS 1800 (Digital Communication System 1800) 2.9.1 Pengertian DCS 1800 Digital Communication System 1800 atau DCS 1800 adalah standar sistem turunan dari standar GSM yang di kembangkan oleh ETSI (Europen Telecommunication Standard Institute). GSM merekomendasikan DCS 1800 untuk kebutuhan Digital Personal Communication System dan mengusulkan pita frekuensi 1800 Mhz, yang mempunyai kapasitas trafik tiga kali lebih besar daripada
30 jaringan seluler lainnya (misal gsm 900) karena kanal trafik yang tersedia lebih banyak. Diameter sel mulai dari 200 meter sampai 8 kilometer yang di implementasikan untuk jaringan PCS memungkinkan pengaturan daya jangkau menurut kebutuhan intensitas trafik. Daya transmisi yang rendah diperlukan untuk jangkauan pendek dan kondisi propagasi di band 1800 Mhz menunjang penggunaan spektrum frekuensi yang efisien karena potensi reusability yang tinggi dari frekuensi transmisi. Jaringan DCS 1800 dikembangkan dengan menggunakan jaringan komunikasi
bergerak
yang
inteligent
untuk
menunjang
tingkat
kehandalan dan ketersediaan yang tinggi. Selain itu sistem ini memungkinkan standar mobile baru di kombinasikan dengan yang sudah ada. Dengan basis GSM ini, DCS 1800 merupakan sistem yang cukup mature yang tidak hanya mengoptimalisasi kekuatan awal untuk pengembangan di masa depan, tetapi memudahkan fitur-fitur GSM dapat segera dipergunakan. Karakteristik Utama DCS 1800 adalah sebagai berikut: •
Range frekuensi diantara 1780-1880 Mhz.
•
Menggunakan metode akses TDMA.
•
FC (frequency carrer) = 200 Khz.
•
Menggunakan metode modulasi GMSK (gaussian minimum shift keying).
•
Kecepatan transmisi = 270,83 Kbps.
•
Daya keluaran transmisi = 100 sampai dengan 250 mW.
31
2.9.2
•
Pengkodean suara = 22,8 Kbps RELP.
•
Jumlah kanal frekuensi pembawa = 8 Ts (time slot).
•
Radius sel = 0,2 sampai dengan 8 Km.
Evolusi DCS 1800 dari GSM •
1982 CEPT menginisialisasi sistem baru bernama GSM.
•
1985 CEPT membuat keputusan jadwal waktu dan action plan.
•
1986 CEPT telah melakukan tes delapan eksperimen sistem di paris.
•
1987 Memorandum Of Understanding (MoU), mengalokasikan frekuensi: o 890-915 Uplink (dari MS ke Base station). o 935-960 Downlink (dari Base station ke MS) yang kemudian terkenal dengan nama GSM 900.
•
1988 ETSI dibuat meliputi anggota administrasi, industri dan pemakaian secara group.
•
1989 rekomendasi terakhir dan spesifikasi.
•
1991 pertama kali di resmikannya istilah GSM.
•
1992 Operator Australia yang pertama kali sebagai operator non Eropa yang menandatangani GSM pada MoU.
•
1992 alokasi frekuensi baru. o 1710-1785 Mhz Uplink. o 805-1880 Mhz Downlink yang kemudian terkenal dengan nama GSM 1800 atau DCS 1800.
32 2.9.3
Traffic Management Sistem DCS 1800 menyimpan database pelanggannya pada SIM (Subscriber Identity penanganan
Module). Informasi yang ada pada SIM adalah
keamanan
informasi,
identitas
pelanggan,
informasi
keberadaan pelanggan pada jaringan, access right, jaringan yang disukai dan yang tidak di sukai. Data yang bersifat permanen akan disimpan pada HLR (Home Location Register), data yang temporary di simpan di VLR (Visitor Location Register) yang menyatu dengan MSC. 2.9.4
Location Update Pada proses ini MS selalu mengirim informasi kepada jaringan. Pada jaringan keberadaan MS dimonitor melalui VLR dari SIM card, jika MS menempati lokasi yang berbeda, maka akan melakukan location update baru lagi.
2.9.5
Call set up Call Setup yaitu : a. Call set up di GSM jaringan PSTN originated call, dengan mengakses nomor Mobile Subscriber International ISDN Number (MSISDN). MSISDN = CC+NDC+SN CC
= country code
NDC
= national destination code
33 SN
= subscriber number
b. Call set up di jaringan GSM, panggilan melalui PSTN melalui jaringan GSM, dimana MSC terhubung dengan PSTN untuk mengetahui Gateway MSC (GMSC). Kemudian GMSC menganalisa MSISDN yang telah diterima. Database pelanggan GSM hanya diberikan oleh HLR, GMSC meminta HLR untuk beberapa routing informasi dan untuk mengetahui kemana rute panggilan. Database pada HLR berisi IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Proses yang terjadi adalah: •
HLR menerima alamat subscriber dari VLR dan dari databasenya.
•
HLR mengirim permintaan routing informasi message ke target MSC/VLR.
•
Target MSC/VLR untuk menempatkan MSRN (Mobile Subscriber Roaming Number).
•
Format MSRN sama dengan MSISDN.
•
MSRN juga mempunyai informasi yang cukup untuk memungkinkan GMSC melewatkan panggilan ke target MSC.
•
Target MSC memajukan MSRN ke MSC.
•
HLR memajukannya ke originating MSC.
•
Originating MSC menganalisa MSRN.
34 2.10
Struktur Jaringan GSM Struktur jaringan GSM terdiri dari tiga bagian utama yaitu: •
Switching System.
•
Base Station System (BSS).
•
Operation and Maintenace Subsystem (OSS).
2.10.1 SWITCHING SYSTEM 2.10.1.1 MOBILE SERVICES SWITCHING CENTER (MSC) MSC dalam sistem GSM menggunakan teknologi AXE, termasuk di dalamnya modularitas sistem. MSC mengontrol panggilan dari dan menuju sistem telepon maupun data yang lain. MSC juga menjalankan fungsi lainnya seperti : fungsi gerbang toll, interface jaringan, common channel signaling, dll. 2.10.1.2 GATEWAY MSC (GMSC) Gateway adalah titik pertemuan yang menghubungkan dua jaringan (networks). Gateway sering diletakkan bersama dalam MSC. Tipe yang diset-up ini selanjutnya disebut Gateway-MSC (GMSC). Semua MSC dalam jaringan dapat berfungsi sebagai gerbang. 2.10.1.3 HOME LOCATION REGISTER (HLR) HLR adalah database yang digunakan untuk menyimpan dan mengatur data-data pelanggan. HLR dianggap sebagai
35 database yang paling penting sejak HLR dapat menyediakan data-data pelanggan tetap, termasuk status layanan pelanggan, informasi lokasi pelanggan berada, dan status aktivasi pelanggan. Ketika pelanggan membeli nomor dari sebuah operator seluler, mereka akan teregistrasi dalam HLR milik operator tersebut. HLR dapat disatukan dengan MSC/VLR atau sebagai HLR yang berdiri sendiri. 2.10.1.4 VISITOR LOCATION REGISTER (VLR) VLR merupakan database yang memiliki informasi pelanggan sementara yang diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang berkunjung dari area lain. VLR selalu berintegrasi dengan MSC. Ketika sebuah MS berkunjung ke sebuah MSC area yang baru, VLR akan terkoneksi ke MSC dan MSC akan meminta data tentang MS tersebut dari HLR tempat MS teregistrasi. Selanjutnya, jika MS membangun hubungan, VLR akan memberikan informasi yang dibutuhkan untuk call set-up tanpa harus berkoordinasi dengan HLR setiap waktu. 2.10.1.5 AUTHENTICATION CENTER (AUC) Unit
yang
disebut
AUC
menyediakan
parameter-
parameter autentikasi dan encryption yang memeriksa identitas pemakai dan memastikan kemantapan dari setiap call. AUC melindungi operator network dari berbagai tipe penipuan yang
36 ada dalam dunia seluler saat ini. AUC dapat diimplementasikan dalam HLR untuk tipe GSM R6.1/R3. 2.10.1.6 EQUIPMENT IDENTITY REGISTER (EIR) EIR merupakan database yang mengandung informasi tentang identitas peralatan mobile yang mencegah calls dari pencurian, ketidakamanan, atau ketidak berfungsian MS. AUC dan EIR diimplementasikan sebagai bagian yang berdiri sendiri atau kombinasi bagian AUC/EIR. 2.10.1.7 DATA TRANSMISSION INTERWORKING UNIT (DTI) DTI terdiri dari hardware dan software yang menyediakan interface ke jaringan-jaringan yang bervariasi untuk komunikasi data. Melalui DTI, pelanggan dapat menggunakan alternatif antara jalur bicara maupun data dalam satu call yang sama. Fungsi penting DTI antara lain : sebagai modem dan penyesuaian fax dan kemampuan untuk melakukan penyesuaian kecepatan. Sebelum ada DTI, fungsi ini dijalankan oleh GSM Interworking Unit (GIWU). 2.10.1.8 INTERWORKING LOCATION REGISTER (ILR) ILR adalah sebuah produk yang hanya digunakan pada jaringan GSM 1900. ILR membuat roaming antar sistem dapat terjadi, ini berarti kita dapat menjelajah dalam jaringan AMPS
37 maupun jaringan GSM 1900. ILR terdiri dari AMPS HLR dan 1900 VLR. 2.10.1.9 ADDITIONAL (SS) FUNCTIONAL ELEMENTS Ada beberapa perangkat pilihan tambahan yang dapat dikonfigurasikan
kedalam
Switching
System.
Perangkat
tersebut adalah Message Center (MXE), Mobile Intelligance Node (MIN), Billing GateWay (BGW), dan Service Order GateWay (SOG). 2.10.2 BASE STATION SYSTEM (BSS) Semua fungsi hubungan radio dijalankan oleh BSS. BSS terdiri dari Transcoder Controller (TRC), Base Station Controller (BSC), dan Radio Base Station (RBS). 2.10.2.1 TRANSCODER CONTROLLER (TRC) TRC menghubungkan BSS dengan kemampuan adaptasi kecepatan. Perangkat yang menjalankan adaptasi kecepatan disebut transcoder. Kecepatan bit per chanel dikurangi dari 64 Kbps menjadi 16 Kbps. Ini mengamankan jalur transmisi antara MSC ke BSC. 2.10.2.2 BASE STATION CONTROLLER (BSC) BSC mengatur semua fungsi hubungan radio dari jaringan GSM. BSC adalah switch berkapasitas besar yang menyediakan
38 fungsi seperti handover HP, penyediaan chanel radio, dan kumpulan dari konfigurasi data beberapa cell. Beberapa BSC dapat dikontrol oleh setiap MSC. 2.10.2.3 RADIO BASE STATION (RBS) RBS mengendalikan hubungan radio ke handphone. Satu RBS dapat melayani 1, 2, atau 3 cell. Beberapa RBS dikontrol oleh satu BSC. Ericsson mempunyai 2 jenis base station, yaitu RBS 200 dan RBS 2000. 2.10.3 OPERATION AND SUPPORT SYSTEM (OSS) OSS adalah gabungan dari OMC. OSS menghubungkan jalur dari pendukung operasi pusat, regional, dan lokal serta aktifitas yang diinginkan oleh jaringan selular. OSS merupakan satu-kesatuan fungsi dari jaringan monitor operator dan mengontrol sistem. OSS dapat dimonitor melalui 2 level fungsi pengaturan. Pusat kontrol jaringan melalui instalasi dari Network Management Center (NMC), dengan subordinat Operation and Maintenance Center (OMC) sangat menguntungkan. Staf NMC dapat berkonsentrasi dalam systemwideissues;
dimana
perngkat
lokal
dalam
setiap
OMC
dapat
berkonsentrasi dalam jangka pendek (short term), regional issues. OMC dan NMC secara fungsional dapat dikombinasikan dalam instalasi pisik yang sama atau diimplementasikan pada lokasi yang berbeda.
39 OSS didesain untuk menghubungkan sistem pengaturan yang koheren yang mendukung beberapa elemen jaringan. Contoh dari elemen-elemen jaringan, yaitu: •
Mobile Switching Center (MSC)
•
Base Station Controller (BSC)
•
Radio Base Station (RBS)
•
Visitor Location Register (VLR)
•
Home Location Register (HLR)
•
Equipment Identity Register (EIR)
•
AUthentication Center (AUC)
•
Mobile Intelligent Network nodes (MIN)
2.10.4 ARSITEKTUR BASE STATION SYSTEM Semua fungsi hubungan radio dikonsentrasikan pada BSS. BSS bertanggung jawab untuk pembangunan dan pemeliharaan hubungan ke MS. BSS me-alokasikan channel 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 : •
Transcoder Controller (TRC) TRC menjalankan pengadaptasian kecepatan dari informasi. Fungsi tersebut dapat juga diletakkan di beberapa titik hubungan hardware yang terpisah atau bersama-sama dengan BSC di titik
40 hubungan BSC/TRC. Kecepatan bit perchannel dikonversi dari 64 kbps menjadi 16kbps. •
Base Station Contoller (BSC) BSC mengontrol semua fungsi hubungan radio untuk semua sistem. Perangkat BSC merupakan aplikasi dari teknologi AXE.
•
Radio Base Station (RBS) RBS adalah perangkat radio yang diperlukan untuk melayani satu atau lebih cell dalam suatu jaringan. RBS 200 dan RBS 2000 merupakan produk dari Ericsson yang merupakan spsifikasi GSM untuk Base Transceiver Station (BTS), dimana perangkat tersebut melayani satu cell.
2.10.4.1 BASE STATION CONTROLLER AND TRANSCODER CONTROLLER Ada dua pilihan utama yang mampu digunakan untuk menghubungkan TRC dan BSC dalam BSS Ericsson : •
BSC/TRC : sebuah kombinasi BSC dan TRC pada sistem AXE yang sama. Sistem ini cocok untuk kapasitas aplikasi medium dan high, contoh: area jaringan urban dan suburban. Bagian ini dapat menghandle sampai dengan 1020 TRX. 15 BSC remote dapat dihandle dari satu BSC/TRC.
•
Standalone BSC dan standalone TRC : standalone BSC (tanpa transcoder) digunakan pada kapasitas aplikasi low
41 dan medium dan merupakan kebalikan dari BSC/TRC, terutama area jaringan rural dan sub urban. BSC ini dapat menghandle sampai 300 TRX. Standalone TRC dapat dialokasikan
pada
MSC/VLR
untuk
meningkatkan
efisiensi transmisi yang digunakan. Sebuah standalone TRC dapat menghandle 16 BSC remote.
