BASE TRANSCEIVER STATION (BTS)
Makalah yang disusun untuk memenuhi Tugas Mata Kuliah
Komunikasi Data (Dosen Pembimbing : Periyadi, S.T)
Oleh:
Fathony Irsat; Waryono; Abdul Rosyid; Agus Baharuddin
A. Pengertian BTS
Base Transceiver Station (BTS) adalah bagian dari network element GSM yang berhubungan langsung dengan Mobile Station (MS). BTS berhubungan dengan MS melalui air-interface dan berhubungan dengan BSC dengan menggunakan A-bis interface. BTS berfungsi sebagai pengirim dan penerima (transciver) sinyal komunikasi dari/ke MS serta menghubungkan MS dengan network element lain dalam jaringan GSM (BSC, MSC, SMS, IN, dsb) dengan menggunakan radio interface. Secara hirarki, BTS akan terhubung ke BSC, dalam hal ini sebuah BSC akan mengontrol kerja beberapa BTS yang berada di bawahnya. Karena fungsinya sebagai transceiver, maka bentuk pisik sebuah BTS pada umumnya berupa tower dengan dilengkapi antena sebagai transceiver, dan perangkatnya.Sebuah BTS dapat mecover area sejauh 35 km (hal ini sesuai dengan nilai maksimum dari Timing Advance (TA)).
Fungsi dasar BTS adalah sebagai Radio Resource Management, yaitu melakukan fungsi-fungsi yang terkait dengan :
1. meng-asign channel ke MS pada saat MS akan melakukan pembangunan hubungan.
2. menerima dan mengirimkan sinyal dari dan ke MS, juga mengirimkan/menerima sinyal dengan frekwensi yang berbeda-beda dengan hanya menggunakan satu antena yang sama.
3. mengontrol power yang di transmisikan ke MS.
4. Ikut mengontrol proces handover.
5. Frequency hopping
Gambar di bawah ini menunjukan blok diagram sebuah BTS dengan sebuah TRX.
Dari gambar di atas dapat kita jelaskan sebagai berikut :
1. Module Transmitter/Receiver : Module ini berfungsi untuk menerima dan mengirimkan signal dari/ke MS dan dari/ke BSC. Proces-proces digital sinyal processing seperti modulasi dan demodulasi juga dilakukan di modul ini.
2. Module Operation dan Maintenance (O&M) : Module ini paling tidak terdiri dari sebuah central unit yang mengatur kerja seluruh perangkat BTS. Untuk tujuan penaturan kerja ini, module ini dihubungkan dengan BSC dengan menggunakan channel O&M. Hal ini menagakibatkan module O&M dapat memproces command yang diberikan dari BSC atau dari MSC dan melaporkan hasilnya. Module O&M juga memiliki sebuah Human Machine Interface (HMI) yang memungkinkan petugas untuk melakukan maintenance dan control BTS secara lokal (tanpa melalui BSC atau MSC).
3. Module Clock : Module ini sebenarnya termasuk bagian dari module O&M. Fungsi module ini adalah sebagai module yang men-generate dan mendistribusikan clock. Walaupun lebih banyak keuntungannya bila menggunakan reference clock dari sinyal PCM pada A-bis interface, tapi penggunaan internal clock di BTS adalah sebuah keharusan (mandatory), hal ini khususnya diperlukan bila sebuah BTS harus di-restart dalam kondisi standalone (tanpa koneksi ke BSC) atau ketika terjadi link failure yang mengakibatkan clock PCM-nya tidak tersedia.
4. Filter Input &Output : Module ini terdiri dari filter input dan filter output yang fungsinya untuk membatasi bandwidth sinyal yang diterima dan ditarnsmisikan oleh BTS. Filter input pada dasarnya adalah sebuah wideband filter yang non-adjustable (tidak dapat diatur-atur). Artinya pada arah uplink (dari MS ke BTS) filter input ini akan menerima dan melewatkan semua sinyal yang berada dalam rentang frekwensi GSM, baik itu frekwensi GSM 900, DCS 1800, ataupun PCS 1900. Berbeda dengan filter output yang berkerja pada arah downlink (dari BTS ke MS). Filter output adalah sebuah filter wideband yang adjustable, dimana filter ini akan membatasi bandwidth sinyal yang ditansmisikan oleh BTS dalam rentang 200 kHz. Filter output juga dapat mengatur besar frekwensi yang akan digunakan oleh BTS untuk men-transmisikan sinyal ke MS. Perubahan besarnya frekwensi yang digunakna ini dapat dilakukan melalui module O&M.
B. Jenis dan Kelas BTS
Dalam istilah BTS juga dikenal berbagai pembagian Jenis dan kelas. Misalnya untuk penempatan BTS, dibagi kedalam kelas indoor dan outdoor.
BTS indoor mempunyai spesifikasi desain yang lebih ramping atau simpel, dan relatif lebih awet karena ditempatkan di dalam ruangan. Namun BTS indoor juga memiliki kelemahan pada penempatan ruangan tersendiri yang harus dilengkapi AC (Air Conditioner) sebagai pendingin. Rentang suhu yang dapat diterima komponen BTS antara -5 hingg 55 derajat celcius. Umumnya perangkat BTS ini yang terdapat di dalam shelter dan mall-mall.
BTS outdoor yang mempunyai spesifikasi tidak memerlukan ruangan khusus. Dapat ditempatkan pada dinding (wall mounted), terowongan, dan pinggir jalan. Sifatnya yang lebih fleksibel, tapi punya kelemahan desain yang lebih besar dan berat. Perbedaan biasanya hanya pada rack, tapi isi module-nya hampir sama dengan BTS indoor.
Menurut Hendarmin, kemampuan BTS juga dipengaruhi kapasitas yang tersedia. Kapasitas dalam hal ini menyangkut daya tampung Trx (Tranceiver) atau frekuensi. Biasanya dalam satu tower BTS terdiri dari 3 cell. Jika 1 cell memiliki 3 Trx, dimana 1 Trx tersebut memiliki 8 time slot. Artinya time slot inilah yang digunakan oleh subscriber atau pelanggan untuk melakukan komunikasi selular. Dari 8 time slot, 1 time slot khusus digunakan untuk signaling yang berfungsi untuk membawa informasi tentang parameter cell. Sisanya tujuh time slot biasa digunakan untuk komunikasi voice dan GPRS. Jadi satu cell yang memiliki tiga Trx (3 x 8 slot) – 1 time slot, artinya terdapat 23 time slot yang bisa digunakan komunikasi oleh 23 pelanggan secara bersamaan. Singkatnya 69 percakapan suara dapat di cover bersamaan oleh 1 tower BTS dengan 3 cell yang ada.
Hubungan Antara Cell dan Converage
Cell dalam BTS mempunyai kaitan erat dengan converage (area layanan). Besar kecilnya cell tentu berpengaruh pada performa jaringan yang diterima oleh pelanggan.Penyediaan cell pun tidak terlepas dari faktor kontur permukaan bumi. Seperti tanah lapang, pegunungan dan daerah gedung bertingkat mempunyai pengaruh tersendiri dalam pemasangan cell BTS. Berikut ini dijelaskan beberapa tipe cell, dan luas converage yang mampu dicakup.
Macro cell – jenis ini yang paling gampang dilihat, sebab ditempatkan di atas gedung tinggi atau tower dengan ketinggian sekitar 50 meter. Ciri macro cell yakni memiliki transmit power yang lebih tinggi, dan converage lebih luas. Umumnya macro cell banyak ditempatkan di daerah pinggiran kota yang mempunyai kepadatan rendah (low traffic) dan sesuai bagi pelanggan yang membutuhkan mobilitas tinggi. Jarak jangkauan bisa berbeda antar operator, tergantung desain yang dibutuhkan. Maksimum macro cell mempunyai jangkauan hingga 35 km, pada realitanya macro cell hanya beroperasi hingga 20 km saja. Ini disebabkan adanya halangan-halangan yang mengganggu penetrasi signal.
Micro cell – jenis ini biasanya ditempatkan di pinggiran jalan atau di sela-sela pojok gedung. Macro cell dirancang bagi komunikasi pelanggan dengan kepadatan tinggi, namun bermobilitas rendah. Ciri micro cell yakni converage nya kecil namun kapasitas besar dengan transmit power yang rendah. Biasanya antenanya cukup dipasang di plafon atau langit-langit suatu ruangan, ada juga tanpa antena alias ditempel pada dinding.Micro cell sendiri dibagi ke dalam micro cell standar, pico cell, dan nano cell.Maksimum micro cell mempunyai jangkauan antara 500 meter hingga 1 km.
C. Instalasi BTS
Didalam instalasi BTS harus memperhatikan VSWR. VSWR adalah rasio dari tegangan yang keluar dari antena dengan tegangan pantulan.nilai VSWR yang baik adalah nilai VSWR yang kecil mendekati 1, nilai 1,5 : 1 pada pita frekwensi yang dipakai merupakan batasan maksimum Selama periode bulan juli-oktober. Ketika akan melakukan pemasangan BTS maka frekuensi harus diperhatikan, ada beberapa perangkat yang harus dipersiapkan, diantaranya sebagai berikut :
1. Antena Sektoral (alpha, beta, gama)
dari prinsip (panjang gelombang = kecepatan cahaya/frekuensi) otomotis ukuran antena berubah semakin besar frekuensi dimensi antena semakin kecil dan sebaliknya.
2. Feeder dengan rata-rata diamete 1 , 1 1/4
3. perangkat BTS, telkom mencoba untuk melakukan migrasi terhadap perangkat BTS dari produk siemens (swedia) ke produk huawei (cina) dimana produk yang baru menawarkan kualitas yang hampir sama dan harga yang relatif lebih murah
Sebelum semua BTS di on-kan secara serentak maka perlu dicek dahulu apakah proses instalasi pada tahap 1 sudah memenuhi syarat VSWR.
VSWR adalah rasio dari tegangan yang keluar dari antena dengan tegangan pantulan.nilai VSWR yang baik adalah nilai VSWR yang kecil mendekati 1, nilai 1,5:1 pada pita frekwensi yang dipakai merupakan batasan maksimum.
pengukuran VSWR antena menggunakan SWR analyzer jika telah memenuhi standar VSWR yang telah ditentukan, maka tahap selanjutnya yaitu pengukuran daya dengan wattmeter.
Hal-hal yang harus diperhatikan ketika akan memang sebuah BTS, sebagai berikut :
1. Antenna BTS untuk GSMA maupun CDMA biasanya berbentuk panjang didalamnya terdapat dua antenna yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver. Panjang dari antenna tergantung dari frekuensinya, semakin besar besar frekuensi dimensi antenna semakin kecil dan sebaliknya (dari prinsip dipole antenna = 1/2 lambda). Antenna BTS secara umum ada dua type : OMNI antenna dan PANEL antenna.
Pada antenna Microwave (MW) Radio, yang bentuknya seperti rebana genderang, itu termasuk jenis high performance antenna.Biasanya ada 2 brand, yaitu Andrew and RFS.Ciri khas dari antenna high performance ini adalah bentuknya yang seperti gendang, dan terdapat penutupnya, yang disebut radome. Fungsi radome antara lain untuk melindungi komponen antenna tsb, dari perubahan cuaca sekitarnya.
2. Koneksi dari BTS ke BSC itu biasanya pake MW radio, karena biasanya cuma butuh 1×2MBps (E-1). Sedangkan dari BSC ke MSC, biasanya menggunakan Microwave dengan kapasitas besar, sampai 1xSTM-1, atau menggunakan koneksi FO (untuk kota-kota besar).
3. Feeder antenna mempunyai diameter rata-rata 1 ¼, dengan panjang tergantung dari letak antenna diletakkan di tower, semakin panjang feeder redamannya semakin besar.
4. Perangkat yang ada didalam Shelter site : BTS, Microwave indoor unit dan Rectifier system. Hrs menggunakanAC dengan tujuan untuk menjaga suhu didalam ruangan pada suhu optimum (+20C) sehingga life time equipment akan terjaga. Selain itu terdapat sistem alarm keamanan…alarm banjir, alarm kebakaran, alarm infrared.
5. BTS biasanya dicatu dengan DC supply (-48 V), yang dihasilakn oleh Rectifier system. Rectifier system ini dilengkapi dengan battery yang akan memback-up systam bial main PLN mati, biasanya back-up time berkisar antara 2 – 4 jam tergantung dari desainnya
6. Karena BSC merupakan “Controller” dari BTS, jadi BSC ini dikoneksikan dengan beberapa BTS, sehingga yang “agak tampak dari luar” adalah BSC site biasanya punya Antenna MW transmisi yang lebih banyak. Juga Site BSC biasanya lebih besar, dengan adanya perangkat Genset, TRS yang lebih banyak dst
7. Grounding BTS biasanya berbeda dg penangkal petir. Fungsi utama untuk menjaga impedansi tetap stabil, mencegah kebocoran rambatan listrik
