JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
NLOS WIRELESS 300 – 400 MHz PADA DAERAH RURAL
Dwi Harinitha1 ABSTRACT Transmitting radio wave propagation is affected by the wave propagation directly (LOS) or indirectly (NLOS). In real communication, propagation in NLOS conditions and that it is popular at the time of Wireless Communication Systems. Terrestrial Trunked Radio (TETRA) is one of them, only the frequency used is 300-400 MHz. TETRA is the standard for Trunked Radio Systems in Europe, published by ETSI (European Telecommunications Standards Institute for). TETRA is designed for use in government, emergency services (ambulance, fire brigade, police), transport services (trains), and the military. TETRA terminals can connect communications point-to-point, point-to-multipoint, and multipoint-tomultipoint. Implementation of the TETRA system is simple walkie-talkie. For implementation, we conducted a study "Signal Prediction Model" Urban areas are conducted in Riyadh city. In the measurements, carried out a total of 17 fixed route selection point. Effective working frequency in the range of TETRA System 380-400 MHz with the transmit power between 45.78 to 46 dBm. EIRP between 50.135 to 51.204 dBm and the antenna gain of 6 dBi. TETRA radio position controller is at a height of 1.5 m above ground. For the exponential models (n) in the city of Riyadh, was obtained at 3 0.7 and Base Station (BS) is able to cover Urban areas are BS numbers 2, 5, and 9. Keywords: Wireless NLOS, TETRA, 300-400 MHz. INTISARI Transmisi gelombang radio dipengaruhi oleh propagasi gelombang yaitu propagasi secara langsung (LOS) atau pun tidak langsung (NLOS). Dalam komunikasi sesungguhnya, propagasi lebih pada kondisi NLOS dan yang popular pada saat ini adalah Sistem Komunikasi Wireless. TErresterial Trunked Radio (TETRA) termasuk salah satu diantaranya, hanya saja frekuensi yang digunakan adalah 300 – 400 MHz. TETRA merupakan standar untuk Sistem Trunked Radio di Eropa yang dipublikasikan oleh ETSI (European Institut for Telecommunications Standards). TETRA didesain untuk digunakan pada pemerintahan, layanan gawat darurat (ambulans, pemadam kebakaran, polisi), layanan transportasi (kereta api), dan militer. Terminal TETRA dapat menghubungkan komunikasi secara point-topoint, point-to-multipoint, dan multipoint-to-multipoint. Implementasi sederhana dari sistem TETRA adalah walkie-talkie. Untuk implementasi, telah dilakukan suatu studi “Model Prediksi Sinyal” yang dilakukan di wilayah Urban Kota Riyadh. Pada pengukuran, dilakukan pemilihan rute sebanyak 17 fixed point. Frekuensi kerja efektif Sistem TETRA berada pada range 380 – 400 MHz dengan daya pancar antara 45,78 – 46 dBm. EIRP antara 50,135 – 51,204 dBm dan penguatan antena sebesar 6 dBi. Posisi radio kontroler TETRA berada pada ketinggian 1,5 m diatas permukaan tanah. Untuk
1 Dosen Kopertis Wilayah 10 DBK AKATEL Jambi
107
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
model eksponensial (n) di kota Riyadh, diperoleh sebesar 3 0,7 dan Base Station (BS) yang dapat mengcover wilayah Urban adalah BS nomer 2, 5, dan 9. Kata Kunci : Wireless NLOS, TETRA, 300 – 400 MHz.
108
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
PENDAHULUAN Transmisi radio dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah propagasi antara Transmitter dan Receiver (kondisi LOS atau NLOS). Secara definisi, Line of Sight (LOS) merupakan Visual Line Of Sight yang menjelaskan kemampuan rata-rata mata manusia untuk melihat benda yang cukup jauh. Sedangkan kondisi Non Line of Sight atau Near Line of Sight (NLOS) digunakan untuk mendeskripsikan transmisi radio melalui jalur yang diblok/ terhalangi secara parsial, biasanya berupa objek fisik dalam zona Fresnel. Penghalang yang dapat menyebabkan kondisi NLOS adalah bangunan, pepohonan, bukit, gunung dan pegunungan. Pada beberapa kasus, tegangan tinggi pada sambungan listrik dapat juga menjadi penghalang. Beberapa dari penghalang tersebut menyebabkan gelombang radio dipantulkan, diserap, atau menimbulkan distorsi sehingga dapat membatasi penggunaan transmisi radio.
Material Penghalang Secara umum, gelombang dapat dipengaruhi oleh material penghalang tergantung dari ukuran penghalang yang relatif terhadap panjang gelombang dan karakteristik dielektrik dari penghalang. Jika dimensi dari penghalang lebih kecil dari panjang gelombang maka tidak akan mempengaruhi gelombang. Jika dimensi penghalang sebanding dengan panjang gelombang maka akan terjadi difraksi/pantulan disekitar penghalang, tetapi transmisi masih tetap bisa dilakukan walaupun gelombang mengalami redaman atau penguatan. Jika penghalangnya besar maka gelombang akan bergantung pada karakteristik dielektrik dari material penghalang, yaitu karakteristik konduktor dan isolator. Konduktor yang baik akan memantulkan gelombang radio dengan kekuatan yang sama. Secara virtual tidak ada power RF yang akan diserap oleh material tersebut dan secara virtual tidak ada yang ditransmisikan. Semua bahan metal merupakan konduktor yang baik dan banyak sekali contoh yang menyebabkan pemantulan gelombang radio, yaitu seperti jembatan, bangunan dari metal, gudang, pesawat, dan transmisi listrik. Sementara Isolator yang baik akan mentransmisikan gelombang yang melaluinya. Secara virtual tidak ada power RF yang diserap namun akan ada yang dipantulkan. Sedikit sekali objek yang merupakan insulator yang baik kecuali fresh water icebergs (lelehan es di Antartika).
Komunikasi radio dikatakan dalam kondisi LOS [1] jika: - Garis lurus yang bebas dari apapun yang akan menghalangi pandangan, meskipun sebenarnya jarak ini terlalu jauh untuk dilihat dengan mata manusia. - Virtual LOS merupakan pandangan garis lurus menembus material penghalang, sehingga menyebabkan transmisi gelombang radio masih dapat dideteksi / diterima. NLOS menjadi popular pada komunikasi WLAN (Wireless Local Area Network) seperti WiFi dan wireless pada jaringan metropolitan seperti WiMax karena kemampuan link untuk menyediakan level coverage NLOS yang lebih luas. Dari sisi bisnis, hal ini akan meningkatkan penjualan.
Pada umumnya material yang mempengaruhi transmisi gelombang radio melalui link NLOS merupakan material antara/pertengahan; bukan insulator yang baik dan juga bukan konduktor yang baik. Jika gelombang radio yang melewati material
109
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012 pertengahan, maka sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diserap tergantung dari ketebalan material tersebut. Jika penghalang cukup tebal maka gelombang radio akan diserap semua. Karena penyerapan tersebut maka sering disebut lossy material, meskipun derajat loss biasanya dalam bentuk variabel dan tergantung pada level kelembaban.
ISSN : 2086 – 4981
3. Repeater Aktif; terdiri dari Transmitter dan Receiver, serta antena Transmitter dan Receiver. Jika ujung NLOS terletak pada posisi A dan C, maka Repeater diletakkan pada posisi B, sehingga kondisi A-B dan B-C menjadi LOS. Repeater aktif akan memperkuat (amplify) sinyal yang diterima dan dikirim lagi baik dalam frekuensi yang sama maupun frekuensi yang berbeda. Contoh Repeater aktif adalah komunikasi satelit dimana terdapat perbedaan frekuensi kirim dan terima. 4. Propagasi Groundwave; merupakan aplikasi vektor pointing ke polarisasi vertikal pada gelombang LF (30-300 kHz) dan VLF (3-30 kHz) yang mengindikasikan komponen tanah berpropagasi beberapa meter di atas permukaan bumi. Loss propagasinya sangat kecil dan dapat berkomunikasi beribu mil melalui link NLOS. Karena frekuensi rendah, maka bandwidth pun sangat rendah, oleh karena itu tipe ini tidak banyak digunakan. 5. Jalur Hamburan Troposperik; pada kondisi NLOS biasanya beroperasi pada beberapa Gigahertz dengan menggunakan daya yang sangat tinggi (3 kW hingga 30 kW, tergantung kondisi), Receiver yang sensitif dan gain yang sangat tinggi sehingga biasanya digunakan antena Reflector yang besar. 6. Refraksi melalui Atmosfer, NLOS yang terjadi bisa ditimbulkan dari bumi itu sendiri yang bertindak sebagai penghalang (jika ujung link berada pada sisi lain batas horizon). Atmosfer menjadi lapisan yang sangat bermanfaat. Link NLOS yang menggunakan refraksi melalui atmosfer biasanya beroperasi pada frekuensi VHF dan UHF termasuk FM dan broadcast TV teresterial. Dalam kebanyakan sistem, sinyal yang diterima diasumsikan sebagai
Penerimaan NLOS Agar transmisi pada kondisi NLOS dapat diterima dengan baik, maka ada beberapa cara yang dapat dilakukan [2], yaitu: 1. Refleksi Pasif Acak; diperoleh pada saat gelombang berjalan diatas satu atau beberapa jalur reflektif yang berada disekitar objek sehingga kondisi LOS menjadi NLOS. Jalur reflektif tersebut bisa disebabkan oleh beberapa objek seperti benda metal atau bangunan besar, tembok, dsb. Refleksi ini biasanya terjadi di daerah urban. Layanan komunikasi yang menggunakan refleksi pasif adalah WiFi, WiMax, WiMAX MIMO, komunikasi seluler dan terrestrial broadcast pada daerah urban. 2. Repeater Pasif; bisa digunakan untuk menerima link NLOS yang dilewatkan melalui Reflector (Reflektor) yang dirancang dan ditempatkan pada suatu posisi untuk menyediakan jalur di sekitar penghalang. Namun hal ini sulit dilakukan/dikembangkan di daerah urban karena akan membutuhkan banyak Reflektor, selain itu juga dipengaruhi masalah ijin tempat/ pendirian bangunan. Reflektor pasif dapat juga menyebabkan loss karena dapat mengalami penerimaan sinyal yang “double inverse square law” terhadap sinyal yang ditransmisikan. Tetapi cara ini cocok untuk daerah rural seperti area pegunungan.
110
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012 sinyal yang berpropagasi pada kondisi LOS.
pemerintah, layanan gawat darurat (polisi, pemadam kebakaran, ambulans), layanan transportasi (kereta api), dan militer.
TETRA
Teknologi TETRA Terminal TETRA dapat berfungsi sebagai telepon selular (cell phone) dengan koneksi langsung ke PSTN. Selain itu bisa juga dioperasikan pada mode pemanggilan grup dimana hanya dengan menekan satu tombol maka akan segera terhubungkan antara user dan tujuan serta semua pengguna lain pada satu grup.
Tetra merupakan singkatan dari TErrestrial Trunked RAdio (dikenal juga sebagai Trans European Trunked RAdio) yang merupakan standar untuk Trunked Radio Systems di Eropa dimana versi pertama dipublikasikan oleh ETSI (The European Institute for Telecommunications Standards) pada tahun 1995 [3]. TETRA merupakan bentuk khusus dari spesifikasi Professional Mobile Radio dan two way transceiver (dikenal sebagai walkie talkie). TETRA didesain untuk digunakan oleh
Mikrophone
CODEC
Protocol
ISSN : 2086 – 4981
Transmitter
4 Timeslots with a total of 36 kBit/s, 28.8 kBit/s useful rate
Frequency 1
Analogue Signal
Speaker
Digital Signal 4.8 kBit/s
CODEC
Digital Signal Protocol 7.2 kBit/s
Protocol
TETRA-Infrastructure
Receiver
Frequency 1+10 MHz
Gambar 1. Blok Diagram TETRA Terminal TETRA juga dapat difungsikan pada koneksi point-topoint (walkie talkie) yang tidak memiliki batasan jarak karena panggilan menggunakan jaringan. Tombol darurat disediakan pada terminal, sehingga memungkinkan bagi user untuk mengirimkan sinyal darurat ke tujuan sambil menjalankan aktifitas lain pada waktu yang bersamaan. Blok diagram TETRA dapat dilihat pada Gambar 1, dan untuk Gambar 2 merupakan Standar Interface TETRA.
TETRA menggunakan TDMA (Time Division Multiple Access) dengan 4 kanal user pada satu carrier radio dan jarak antar carrier 25 kHz. Hal ini lebih baik dari Trunked Radio dengan sistem analog yang beroperasi dengan jarak 12.5 kHz. Dengan penambahan/ penggandaan jarak pada carrier maka kualitas pada transmisi menjadi lebih baik/meningkat. Jika dibandingkan dengan jaringan GSM yang beroperasi pada 8 kanal
111
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012 dengan jarak antar kanal 200 kHz, maka sistem TETRA menawarkan frekuensi quadrupling. Visualisasi kanal TETRA dapat dilihat pada Gambar 3. Transmisi data digital termasuk juga dalam standar TETRA dengan laju data yang rendah. Kecepatan transmisi pada frekuensi carrier TETRA adalah 36 kbit/s. Pesan (message) yang ditransmisikan berisi informasi protokol dan kode yang diperlukan untuk mengamankan link radio antara subscriber dengan base station. Maksimum kecepatan data pada user untuk setiap kanal adalah 7,2 kbit/s (per time slot). Mobile Station (MS) TETRA dapat berkomunikasi secara Direct
ISSN : 2086 – 4981
Mode atau menggunakan Infrastruktur Trunked (Switching and Management Infrastructure - SwMI) ke Base Station TETRA (TBS). Ketika cakupan jaringan hilang (tidak tercover), Direct Mode atau DMO akan memungkinkan penggunaan satu atau serangkaian terminal TETRA sebagai relay untuk sinyal, fungsi ini disebut DMO gateway (dari DMO ke TMO) atau DMO Repeater (DMO ke TMO). TETRA mendukung beberapa tipe komunikasi data, dimana status pesan dan Short Data Services (SDS) disediakan pada kontrol kanal utama, sementara Paket Data atau Circuit Switched digunakan untuk kanal trafik yang secara normal telah terenkripsi. Interfaces 1. System Air Intreface 2. Direct Mode Operation (DMO) air interface 3. Man-Machine Interface (MMI) 4. Peripheral Equipment Interface (PEI) 5. LLocal Dispatcher 6. Gateway to External Networks 7. Inter System Interface (ISI) 8. Network Management Interface
Base Station
Base Station
Gateway
Base Station
Controller
ISI ISI
Network Manager SwMI System Infrastructure
SwMI
PSTN/ISDN PABX/PDN
Gambar 2. Standar Interface TETRA
112
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
Gambar 3. Kanal pada TETRA
Layanan-layanan yang didukung oleh TETRA ditunjukkan pada Gambar 4.
(one-to-one) maka TETRA dibangun untuk melakukan koneksi one-to-one, one-to-many, dan many-to-many. Mode operasional ini secara langsung relevan untuk keamanan publik dan profesional. „Direct mode' dimana secara langsung saling berbagi saluran (walkie-talkie mode). Frekuensi yang digunakan jauh lebih rendah sehingga memberikan range yang lebih luas, yang mana mengizinkan level yang sangat tinggi dari cakupan geografis dengan jumlah transmitter yang lebih kecil, sehingga dapat mengurangi biaya infrastruktur. Efisiensi sectral tinggi - 4 saluran dalam dan tidak ada guard band, dibandingkan dengan GSM dengan 8 saluran dalam dan band penjaga .Infrastruktur TETRA biasanya terpisah dari jaringan telepon publik (mobile), sehingga (biasanya) tidak ada biaya panggilan untuk pemilik sistem dan substansial lebih beragam serta komunikasi handal dan lebih mudah untuk disesuaikan dan diintegrasikan dengan aplikasi data (lokasi kendaraan, database GIS, sistem dispatch, dll).
Dalam penggunaan sistem TETRA, untuk diberbagai Negara adalah berbeda-beda. Di Inggris digunakan oleh „Airwave‟, di Belgia 'A.S.T.R.I.D', di Belanda 'C2000', di Swedia „RAKEL‟, di Finlandia „VIRVE (Virano-maisradioverkko : "officer network"). Namun hanya sistem VIRVE dan C2000 yang menggunakan jaringan TETRA untuk seluruh area cakupan negaranya. Manfaat TETRA Manfaat dari TETRA dapat dilihat dari fitur atau keuntungan yang diberikan dibanding teknologi lain adalah : Frekuensi yang digunakan jauh lebih rendah memberikan jangkauan yang lebih panjang, yang pada gilirannya memungkinkan tingkat yang sangat tinggi cakupan geografis dengan sejumlah kecil dari pemancar, sehingga memotong biaya infrastruktur. satu grup panggilan ke banyak grup panggilan umumnya di set-up dalam 0,5 detik (biasanya kurang dari 250 ms untuk satu node panggilan). Tidak seperti teknologi seluler, yang menghubungkan satu pelanggan ke satu pelanggan lain
Efisiensi spektral yang tinggi, 4 kanal pada 25 kHz dan tanpa guard band.
113
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
Sistem berisi beberapa mekanisme, yang dirancang ke dalam protokol dan parameter radio, untuk memastikan keberhasilan komunikasi bahkan selama situasi overload (misalnya selama major public event atau disaster situation), sehingga panggilan akan selalu diperoleh (ini tidak seperti pada sistem selular). Sistem ini juga mendukung berbagai modus panggilan darurat.
Call set-up yang sangat cepat memanggil call set-up - satu untuk panggilan grup banyak umumnya dibentuk dalam 0,5 detik (kurang dari 250 msec untuk panggilan node tunggal) dibandingkan dengan banyak detik (biasanya 7 sampai 10-an) yang diperlukan untuk jaringan. Bekerja pada kecepatan tinggi >400 km/h. TETRA digunakan pada kereta TGV Perancis dengan kecepatan 574,8 km/h yang direkam pada 3 April 2007.
LAN/WAN
Internet
PDN
ISSN : 2086 – 4981
ISI PSTN PEI ISDN PABX
C3
Gambar 4. Layanan/Servis yang Didukung oleh TETRA Sistem terdiri dari beberapa memungkinkan pengguna untuk mekanisme yang dirancang kedalam: memiliki link satu-ke-satu radio Gateway mode, dimana single antara set tanpa memerlukan mobile dengan koneksi ke jaringan keterlibatan langsung dari ruang dapat bertindak sebagai relay untuk kontrol/operator.Hal ini yang lainnya (terdekat) yang keluar memungkinkan pengguna untuk dari infrastruktur. memiliki link 'radio' Trunked one-to TETRA juga menyediakan fungsi one antar set tanpa perlu point-to-point yang sistem layanan keterlibatan langsung dari control darurat radio analog. Menyediakan room operator/dispatcher. fungsi point-to-point yang tidak Tidak seperti teknologi seluler, disediakan pada sistem radio untuk yang menghubungkan satu layanan darurat yang masih pelanggan ke pelanggan lain satu tradisional (analog). Hal ini (satu-ke-satu) maka TETRA
114
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012 dibangun untuk melakukan satu-kesatu, satu-ke-banyak dan banyakke-banyak. TETRA mendukung enkripsi air interface sebuah enkripsi End-to-end. Peralatan tersedia dari banyak pemasok di seluruh dunia, sehingga memberikan manfaat kompetisi.
ISSN : 2086 – 4981
in yang menjamin privasi dan kerahasiaan data/komunikasi suara. Produk ini juga dirancang dengan kemampuan untuk mentransfer data dengan rate lebih cepat dibandingkan dalam komunikasi selular. Tabel 2 merupakan perbandingan TETRA dengan teknologi komunikasi lainnya. Memorandum of Understanding (MoU) TETRA yang telah dibuat merupakan forum untuk mewakili kebutuhan berbagai anggota dari industri komunikasi selular (termasuk produk manufaktur, badan-badan telekomunikasi, dan end user dari mobile device). Ole M. Lauridsen, Ketua MoU TETRA, mengantisipasi bahwa pengenalan TETRA di seluruh Eropa tidak hanya akan meningkatkan dan melakukan standarisasi komunikasi radio mobile untuk user PMR/PAMR yang ada saat ini, akan tetapi secara signifikan juga dapat menurunkan biaya peralatan dan terminal sebanyak 30% – 40% dari peralatan analog yang saat ini dijual dipasaran.
Disamping fitur yang ada tersebut, perlu juga diperhatikan kekurangan atau pengaruh lain dari TETRA. Secara garis besar, TETRA ini memiliki kelemahan sebagai berikut : Handset lebih mahal dibanding selular, namun lebih murah daripada PMR, pesaing teknologi APCO. Transfer data yang efisien dan jangkauan cukup jauh (beberapa km), tetapi lambat karena standar modern pada 7,2 kbit/s per timeslot (throughput paket data 3,5 kbit/slot), meskipun sampai 4 timeslot dapat dikombinasikan dengan satu kanal data untuk mencapai rate yang lebih tinggi yang masih sesuai untuk satu kanal bandwidth 25 kHz. Memerlukan amplifier linier untuk memenuhi spesifikasi RF yang ketat sehingga diijinkan untuk berjalan berdampingan dengan layanan radio lainnya.
Tabel 1. Frekuensi pada TETRA Sistem Emergensi Pasangan Frekuensi (MHz) No. Band 1 Band 2 1 380 – 383 390 – 393 2 383 – 385 393 – 395
Untuk frekuensi, diropa, TETRA menggunakan frekuensi seperti dapat dilihat pada Tabel 1. Seperti telah dijelaskan sebalumnya, berdasarkan teknik digital, teknologi radio trunked TETRA pada saat ini dipercaya menjadi arsitektur dan standar generasi berikutnya menggantikan pasar PMR dan PAMR analog. TETRA benar-benar akan mengambil fitur dari beberapa wilayah yang secara teknologi berbeda: Mobile radio, telepon digital, paging, dan data wireless. TETRA berbasis produk berawal dari fitur enkripsi built
No. 1 2 3 4
115
Sistem Emergensi Pasangan Frekuensi (MHz) Band 1 Band 2 410 – 420 420 – 430 870 – 876 915 – 921 450 – 460 460 – 570 385 – 390 395 – 399.9
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
Tabel 2. Tabel Perbandingan TETRA dengan Sistem Komunikasi Lainnya Analogue TETRA GSM Mobile data mobile radio Cellular telephony
Yes
yes
N/A
no
Fast call set-up
Yes
no
no
no
Individual “press to talk” calls
Yes
no
yes
yes
Group calls
Yes
no
no
yes
Broadcast calls
Yes
no
yes
yes
Circuit mode data
Yes
yes
no
yes
Packet data
Yes
no
yes
no
Maximum data rate (kbps)
28.8
9.6
4.8
1.2
National coverage
Yes
yes
yes
yes
Digital voice quality
Yes
yes
N/A
no
SMS (short messaging service)
Yes
yes
yes
no
Workgroup management services
Yes
no
no
yes
Connection to PABX
Yes
yes
no
yes
Handover of the call between cells
Yes
yes
no
no
Telephone style handset
Yes
yes
no
no
16
4
N/A
8
Voice channels per 100KHz
Implementasi TETRA Implementasi standar TETRA dikembangkan di Daerah Urban dan terus diperkenalkan di Negara lain termasuk Indonesia, Cina, Timur Tengah, dan termasuk di Amerika Serikat (badan-badan keselamatan publik di Amerika Serikat menggunakan standar APCO 25). Namun standar TETRA akan menjadi bahan pertimbangan bersama dengan standar lainnya untuk kemudian dimasukkan dalam tahapan pelaksanaan Proyek APCO 25.
diakui akan menjadi pengembang komersial berbasis sistem TETRA pertama di Eropa, yang akan mengintegrasikan komunikasi selular baik data maupun suara ke dalam satu jaringan. Pengembangan awal direncanakan di seluruh Inggris, Prancis, dan Jerman. Untuk implementasi di Timur Tengah, telah dilakukan suatu studi “Model Prediksi Sinyal” pada Tetra Outdoor dengan Skala Besar untuk Area Urban Riyadh. Model prediksi sinyal yang diterima mempunyai peranan yang penting pada optimisasi cakupan RF dan penggunaan yang efisien dari resource yang tersedia pada komunikasi wireless, seperti meningkatnya permintaan dari layanan berbasis lokasi (Location Based Service-LBS) pada daerah
Sebagai host produsen dan penguji, ETSI masih melakukan pengujian lapangan dan percobaan TETRA. Telekomunikasi Dolphin di Inggris telah melaporkan rencana untuk merilis sendiri ExpressNet pada musim panas 2000. ExpressNet
116
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
berada pada range 2 – 4,4. Dan telah dilakukan juga perhitungan parameter analisis secara statistik seperti Cumulative Fade Distribution (CFD), Average Fade Duration (AFD), dan Level Crossing Rate (LCR).
NLOS. Disini dibutuhkan model prediksi sinyal terima yang robust untuk meningkatkan ketelitian dari teknik-teknik LBS yang tidak berdasarkan pada penerima GPS. Model prediksi sinyal terima yang berskala besar digunakan untuk berbagai jenis terrain. Diantaranya mengembangkan suatu estimator lokasi mobile station pada sistem mobile seluler yang disebut juga dengan Sistem Teresterial Trunked Radio (TETRA) yang ditetapkan oleh ETSI sebagai standar terbuka pada sistem radio trunking dan digunakan oleh Public Safety dan Security Organizations untuk layanan seperti Layanan Emergency, Polisi, Pemadam Kebakaran, dan Services Utilities Provider. Tabel 3 menunjukkan fitur dan parameterparameter utama TETRA.
Metoda prediksi adalah berbeda dengan path loss dan ini telah diperkenalkan untuk band VHF dan UHF. Perbandingan yang ditunjukkan pada metoda prediksi Hata memberikan agreement yang lebih baik untuk semua area karena Hata menyertakan faktor koreksi untuk berbagai daerah. Metoda Walfisch-Ikegami merupakan agreement untuk area urban dan suburban dengan band VHF. Dan pada path loss, nilai eksponen –n yang berlaku untuk urban, suburban dan area terbuka secara berurutan adalah 3,3; 2,5; dan 2,2. Standar deviasi dari nilai path loss yang diamati untuk area urban dan suburban pada frekeunsi 200 MHz adalah 3,4 dan 4,6. Sedangkan standar deviasi untuk area suburban dan terbuka dengan frekuensi 400 MHz adalah 6,0 dan 7,7 dB.
Model path loss skala besar untuk jaringan TETRA telah diimplementasikan juga di Athena. Modelnya mengikuti model logdistance dan path loss dengan eksponen n, dimana untuk daerah urban berada pada range n = 4 0,5. Sehingga standar deviasi () untuk fluktuasi fading skala kecil adalah σ = 8.6 ± 0.2 dB. Model yang ditemukan hanya untuk 2 base station TETRA dan terbatas untuk jarak yang terpisah antara 1 km hingga kurang dari 5 km. Root Mean Square Error (RMSE) tidak dihitung untuk pengukuran variasi antara median pada data window skala kecil.
Survei pengukuran propagasi TETRA telah dilakukan pada sistem TETRA Saudi Arabia National Guard (SANG) yang telah ada di kota Riyadh. Sistem terdiri dari beberapa base station yang mengcover area suburban. Base station nomor 2, 5, dan 9 mengcover area urban sedangkan yang lainnya mengcover area sub urban. Karakteristik fisik utama dari Base Station area urban dapat dilihat pada Tabel 4. Sedangkan daerah yang dipilih untuk survei pengukuran di kota Riyadh ini ditunjukkan pada Gambar 5.
Sementara itu, di Turki telah diimplementasikan tuning dari model path loss “Bertoni-Walfisch” untuk jaringan GSM 950 MHz. Model ini didasarkan pada pengukuran untuk beberapa area di Istanbul. Path loss dengan eksponen n untuk area ini
Tabel 3. Fitur dan Parameter Utama TETRA
117
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
Adapun faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih area pengukuran adalah: 1. Rute pengukuran ditentukan berdasarkan cakupan sinyal radio dan kondisi parameter propagasi lainnya yang meliputi : a. Rute harus dapat melewati area metropolitan, sepanjang itu dapat dilakukan, b. Rute harus melewati area sub urban seperti area terbuka, c. Rute harus dapat juga melewati jenis terrain yang berbeda.
ISSN : 2086 – 4981
2. Tunnel juga dipilih dan diberi label dengan angka di dalam kotak persegi kecil yang berwarna putih (Gambar 5). 3. Pengukuran di dalam ruangan dilakukan pada lantai yang berbeda dari gedung Departemen Teknik Listrik Universitas King Saud. Tetapi pada paper ini, tidak akan membahas mengenai analisa pengukuran tunnel dan indoor dan model prediksi. Pengukuran yang telah dilakukan dimulai pada tanggal 4 Desember 2005 dan selesai pada tanggal 3 Januari 2006. Untuk meningkatkan keandalan, maka setiap pengukuran dilakukan dua kali dalam satu hari yaitu pada pagi dan malam hari dengan menggunakan software Motorola Scout. Kondisi cakupan radio yang berbeda (baik untuk outdoor maupun indoor), juga harus dipertimbangkan termasuk juga efek mobilitasnya.
Pada Gambar 5, rute ditandai dengan warna merah. Pada rute tersebut, telah dipilih 17 titik pengukuran dan diberi label dengan angka-angka di dalam lingkaran kecil berwarna putih. Untuk menentukan koordinat titiktitik ini, digunakan GPS militer dan komersial yang didasari oleh sistem Geodesi Dunia tahun 1984 (WGS 84).
118
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
Gambar 5. Pengukuran Propagasi TETRA di Kota Riyadh (Peta Digital Kota Riyadh di Download dari Website Google Map) Tabel 4. Karakteristik Fisik Utama dari Base Stations di Daerah Urban Quantity The altitude of the measurement area range (m)
BS 2
BS 5
BS 9
576 – 645 m
Area Type
High Density Urban 380 – 400 MHz
The frequency band Base station type
Type 1
Transmitter’s Power (W)
39.33
40.1
38
Transmitter’s Power (dBm)
45.95
46
45.78
Cable Length (m)
62
30
62
Cable Losses (dB)
1.645
0.796
1.645
Antenna Gain (dBi) Whiptype / Omni-directional
6
Antenna Height (m)
53
12.5
53
Building Height (m)
0
111 (37story Building)
0
EIRPT (dBm)
50.305 51.204 50.135 dalam setup pembangunan dan Perlu usaha yang kuat dalam kemudian pelaksanaannya. melakukan pengukuran, pertama Direktorat General Survei Militer
119
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012
ISSN : 2086 – 4981
KESIMPULAN
(GDoMS) juga berpartisipasi dalam pengukuran ini dengan menyediakan estimasi yang akurat dari 17 fixed point yang didistribusikan disepanjang rute yang telah dipilih sebagai tambahan pada lokasi base station pada jaringan TETRA.
Kesimpulan yang dapat diambil dari paper ini adalah : 1. Pada sistem TETRA, terminal tidak saja terhubung secara pointto-point, point-to-multipoint, ataupun multipoint-to-multipoint, tetapi dapat juga dihubungkan langsung ke PSTN sehingga berfungsi sebagai telepon selular. 2. Pada umumnya pengukuran dilkakukan pada kondisi Standstill, sehingga perilaku propagasi TETRA pada kondisi outdoor yang berbeda dan kecepatan yang berbeda dapat dipelajari. 3. TETRA menggunakan Sistem TDMA dengan 4 kanal user pada satu carrier, sehingga transmisi menjadi lebih meningkat jika dibandingkan sistem lainnya. 4. Frekuensi kerja efektif Sistem TETRA berada pada range 380 – 400 MHz dengan daya pancar antara 45,78 – 46 dBm, dan EIRP 50,135 – 51,204 dBm, serta penguatan antena sebesar 6 dBi. Posisi radio kontroler TETRA berada pada ketinggian 1,5 m diatas permukaan tanah. 5. Model eksponensial (n) di Kota Riyadh adalah 3 0,7.
Sementara melintasi rute yang dipilih, pengukuran pada 17 fixed point dibuat dalam kondisi standstill sedangkan antara pengukuran fixed point dibuat dalam kondisi bergerak dengan kecepatan kurang lebih 40 km/jam. Untuk area urban high density, pengukuran dilakukan pada kondisi bergerak. Di dalam tunnel, pengukuran dilakukan hampir dengan kondisi standstill. Hal ini memungkinkan untuk mempelajari perilaku propagasi dari TETRA pada kondisi propagasi outdoor yang berbeda yaitu dalam area tunnel, urban (metropolitan), suburban, dan rural (terbuka) dengan kecepatan yang berbeda. Sebagai tambahan, pengukuran indoor telah dilakukan dengan baik. Selain itu, harus diperhatikan juga efek small scale fading. Ini dilakukan dengan pengambilan data setiap detik dengan radio genggam TETRA dengan tinggi 1,5 meter di atas permukaan permukaan tanah. Jumlah data yang sangat besar dikumpulkan selama dilakukannya pengukuran. Dari pengukuran yang dilakukan, model eksponensial (n) di Kota Riyadh adalah 3 ± 0,7. Harga rata-rata standar deviasi untuk fluktuasi small scale fading pada short period dari travel distance (40 λ) adalah sekitar 2,5 – 4,7. Dalam studi ini, belum diperhitungkan tinggi antena, tinggi gedung terdekat, dan profil terrain. Efek dari faktor koreksi untuk model prediksi log-distance akan meningkatkan keakuratan prediksi. Model prediksi log-distance sendiri memiliki batasan jika digunakan pada wilayah urban dengan density tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
120
[1]
István Z. Kovács . 1998. Radio Channel Characterisationfor Private Mobile Radio Systems. Center For Person Communikation, Aal-borg University.
[2]
Ali, A,A., Alaotaibi, F,D. 2006. TETRA Outdoor Large–Scale Received Signal Prediction Model in Riyadh Urban Area. IEEE Wireless and Microwave Technology Conference. Clearwater, Florida, US. December 4-5,
JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN VOL. 5 NO. 1 MARET 2012 [3]
ETSI.1998. TETRA (Terrestrial Trunked Radio) Mobile
ISSN : 2086 – 4981
Telephone Tech-nology. TETRA MoU Group. Europe.
121
