ELEKTRO
Nomor 25, Tahun V, April 1999
KOMUNIKASI

Memperluas Jangkauan WLL DECT

Home
Halaman Muka

Sajian Utama
Komputer
Energi
Elektronika

Umum

Jarlokar DECT sebenarnya adalah suatu sistem WLL berbasis teknologi cordless digital. Adapun karakteristik dari teknologi tersebut adalah jangkauannya yang kecil (untuk aplikasi mikro sel). Kenyataan tersebut juga didukung dengan spesifikasi yang terdapat pada DECT yang distandarkan oleh ETSI yang menjelaskan bahwa transmit power di sisi base station adalah sebesar 250 mW. Sebagai akibatnya radius yang dapat dicapainya hanya sekitar 5 km. Dan sepertinya kalau dari ETSI belum ada perubahan, maka pihak vendorpun tidak akan merubah spesifikasi sebelumnya sehinggan jangkauan tidak akan bertambah jika hanya menggunakan interface DECT saja.

Semakin lama perkembangan demand di suatu daerah pada umumnya akan semakin besar. Diakibatkan penyebaran yang tidak merata dan bersifat acak maka diperlukan perluasan coverage untuk melayani seluruh calon pengguna. Perluasan di sini berarti memperpanjang jarak jangkau dan bisa berarti menangani daerah blankspot yang sebenarnya secara teori (kondisi LOS) dapat dijangkau oleh suatu base station . Daerah blankspot dimaksud biasanya disebabkan terhalang oleh gedung atau pohon atau disebabkan oleh kountur tanah yang tidak bersahabat.

Teknik yang akan digunakan adalah dengan memasang WRS dan memadukan point to multi point pada sisi approach link dengan DECT itu sendir serta dengan teknik penempatan antena pada sektor tertentu.

Ketiga skenario di atas akan dibahas seperti penjelasan di bawah ini.

  1. Metode WRS (Wireless Relay Station)
Pada uraian ini akan dibahas beberapa hal mengenai WRS hubungannya dengan prinsip kerja, aplikasi penggunaannya dan aspek lain yang berhubungan. Untuk selanjutnya istilah penguat ulang ini akan disebut sebagai WRS.

Prinsip Kerja WRS

Sebuah WRS terdiri dari elemen kearah sistem yaitu Fixed radio Termination (FT) dan elemen kearah pelanggan Portable radio Termination (PT), yang berfungsi meneruskan informasi antara RFP ke PP dan sebaliknya. Dengan kata lain seakan akan WRS berfungsi membuat pantulan sempurna atau memancarkan ulang secara transparan apa yang dipancarkan oleh RFP kepada PP dan juga apa yang diterima dari PP ke RFP.

Gambar 1. Konfigurasi WRS

Namun demikian apabila dibandingkan antara RFP, maka pada WRS terjadi penurunan kapasitas akibat proses frame multiplexing, kapasitas ini akan menurun lagi apabila digunakan secara kaskade atau serial.

Dalam penambahan perangkat sistem WRS, identitas sistem WRS harus disesuaikan (registrasinya, seperti access rights and authentication/encryption keys)terhadap RFP yang terhubung sebagai induknya. Dengan demikian penambahan unit pada infrastruktur DECT eksisting tanpa sepengetahuan operator atau diluar kontrol sistem tidak mungkin dapat dilakukan.

Berdasarkan Standar ETSI, ada dua macam konsep WRS yaitu Cordless Radio Fixed Part (CRFP) dan Repeater Part (REP) yang masing-masing akan dibahas dalam tulisan ini berdasarkan frame multiplexing.

Konsep dasar WRS berdasarkan CRFP (Cordless Radio Fixed Part)

Gambar 2. Typical frame multiplexing CRFP

Proses multiplexing dilakukan pada CRFP. Pada tiap dual frame (Time Slot 1 sampai 12) struktur multiplexing CRFP dapat Transmit dan Receive pada setiap Slot yang tersedia. Untuk memudahkan pengertian ini maka coba dibandingkan dengan RFP dan PP yang tetap mengikuti kaidah TDD yang Transmit atau Receive sesuai alokasi 12 TS yang telah ditetapkan. Kanal duplek kearah PT ataupun FT diproses dengan kombinasi Slot Tx dan Rx pada CRFP dan terpisah sebesar setengah frame.

Slot yang tersedia pada CRFP akan ditandai (booking) sebagai Rx atau Tx. Penandaan sebagai Tx hanya apabila akan digunakan untuk Transmisi.

Selama setengah frame pertama (Slot 1-12) semua Slot Rx dalam proses menerima transmisi dari FT dan semua slot Tx transmit ke PT. Sebaliknya pada setengah frame ke dua semua Slot Rx menerima transmisi dari PT dan semua Slot Tx transmit kepada FT.

Pada kondisi idle, CRFP dalam keadaan memonitor frame FT, mentransmisikan dummy bearer ke PT dan melaksanakan scanning pada seluruh slot yang lain. CRFC mempunyai satu Slot Tx aktif dan satu Slot Rx pada frekuensi tetap serta 22 Slot Rx untuk melakukan scanning berdasarkan prosedur yang ada pada PT maupun RFP.

Konsep Dasar WRS Berdasarkan REP (REpeater Part)

Gambar 3. Typical Frame Multiplexing REP

Konsep yang digunakan untuk REP adalah dengan modifikasi Prosedur dan Message pada layer MAC (Medium Access Control) antara FT dan RFP, sedangkan pada sisi PT ke PP tidak dilakukan modifikasi apapun. Dari hasil modifikasi tersebut terlihat bahwa FT setelah menerima transmisi dari RFP dan meneruskannya ke PP, maka kemudian dalam kurun setengah frame pertama itu juga menerima permintaan alokasi (garis putus-putus) urutan Time Slot (11) yang sama pada setegah frame yang kedua (TS11)pada RFP. Dengan demikian proses pancar ulang informasi selesai dalam interval setengah frame.

WRS untuk tipe CRFP maupun REP dapat digunakan secara kascade atau serial untuk mencatu trafik yang rendah. Dilihat dari penggunaan Time Slot untuk proses multiplexing pada CRFP, semakin banyak jumlah WRS yang digunakan dalam susunan serial maka akan semakin kecil kapasitas kanal yang tersedia.

Penggunaan WRS Secara Umum

Untuk kondisi densitas trafik tinggi, pemakaian WRS tidak efisien karena menggunakan RFP secara umum akan lebih efisien. Pada tabel 1 menunjukkan bahwa berapa banyak kebutuhan WRS dibanding satu RFP untuk mendukung trafik yang sama dengan bloking 0,5 %

Tipe WRS Link Tunggal 2 WRS Cascade
CRFP 3,3 7,6
REP 6,2 30,3

Tabel 1. Jumlah kebutuhan WRS dibandingkan RFP pada kapasitas trafik yang sama

WRS menggunakan lebih banyak kanal (spektrum) pada tiap satu hubungan dibandingkan dengan RFP (satu hubungan menggunakan satu TS) walaupun penggunaan WRS ini kebanyakan secara terisolasi. Dengan demikian untuk kasus densitas rendah, jumlah kanal yang dibutuhkan tiap hubungan adalah seperti tabel 2 berikut ini :

Tipe WRS Link tunggal 2 WRS Cascade 3 WRS Cacade
CRFP 2 3 4
REP 3 5 7

Tabel 2. Jumlah kanal yang dibutuhkan untuk satu hubungan melalui rangkaian WRS

Kualitas Layanan Menggunakan WRS

BER khususnya pada hubungan melalui satu WRS, besarnya akan menjadi kelipatan jumlah TS yang digunakan apabila dibandingkan dengan RFP langsung ke PP, sebanding dengan kebutuhan kanal seperti pada tabel 2. Faktor kelipatan 2 hingga 5 tidak begitu kritis untuk aplikasi pada trafik rendah karena seleksi kanal tidak dibatasi oleh interferensi (tempat terisolasi) melainkan levelnya.

Isu kualitas yang lain adalah adanya penambahan delay. Penambahan delay satu arah rata-rata untuk B-field (user data) adalah 5 ms tiap cascade CRFP dan maksimum 2,5 ms untuk setiap cascade menggunakan REP. Penambahan delay pada data services secara praktis tidak mempengaruhi proses karena masing masing CRFP mempunyai buffer data dan sampai pada MAC (Medium Access Control) Layer secara terpisah pada masing-masing bagian link, sedangkan pada REP hanya mempunyai end to end MAC.

Kualitas suara secara umum tidak ada pengaruh yang mendasar dan tidak memerlukan penambahan DECT echo control untuk penggunaan hingga 2 atau 3 CRFP cascade tergantung dari karakteristik jaringan.

Beberapa Contoh Skenario Implementasi WRS

  1. Mencatu Area Layanan yang mempunyai Level Marginal
Penggunaan WRS sangat tepat digunakan untuk memperbaiki kualitas pelayanan daerah catuan yang marginal secara mudah dan cepat. Instalasi perangkat ini tidak membutuhkan perkabelan kecuali untuk catu daya. Hal tersebut juga dapat digunakan untuk perencanaan instalasi RFP sebelum lokasi instalasi yang tetap ditemukan.
  1. Apabila ada kesulitan penyediaan jalur kabel
Apabila ada kasus dimana sangat sulit untuk menginstal infrastruktur kabel, misalnya:

Kabel harus menyeberang jalan, sungai atau untuk terowongan bawah tanah. Penyediaan kabel (4 kawat atau kelipatannya) tersendiri untuk menarik suatu RFP disamping sulit dalam realisasinya juga tidak ekonomis.

  1. Tempat yang terisolasi dari propagasi
Khususnya untuk aplikasi publi dan WLL, WRS sangat berguna untuk mencatu daerah yang terisolasi karena halangan bukit atau bangunan besar misalnya parkir di basement.

Gambar 4. Aplikasi WRS kasus isolasi propagasi

B. Gabungan Point to Multi point dengan DECT

Jika pada metode WRS yang diperluas adalah sisi air interface pada DECT, maka pada penambahan sistem PMP yang ditambah adalah interface antara controller dan BTS.

Tidak semua teknologi DECT dari tiap vendor menawarkan metode ini. Sebagai contoh dari Siemens dan Ericsson hanya menawarkan pure DECT.

Pada tulisan ini akan mengambil contoh dari vendor Alcatel, hal ini menjadi pertimbangan penulis adalah karena banyaknya DECT Alcatel yang telah diinstal di Indonesia.

Sistem yang ditawarkan adalah Alcatel A9800, mempunyai kapasitas per sistem 512 pelanggan. Sebelum digambarkan gabungan antara PMP dengan DECT, maka ada baiknya kalau digambarkan konfigurasi DECT murni. Secara jelas dapat dilihat seperti gambar berikut ini :

Gambar 5

Untuk melihat perbandingannya secara jelas dengan konfigurasi kombinasi PMP-TDMA dan DECT, maka dapat dilihat seperti gambar di bawah ini :

Gambar 6

Konfigurasi ini merupakan gabungan antara teknologi PMP-TDMA dan DECT. Akses terminal pelanggan dapat secara wireless (DECT) atau langsung dengan kabel ke terminal PMP-TDMA.

Adapun fungsi dari masing-masing sub sistem adalah sebagai berikut :

  • XBS (Exchange Base Station), berfungsi untuk mengontrol seluruh sistem A9800 dan interface ke sentral lokal.
  • RSC (Radio Station Central), berfungsi sebagai Base Station PMP-TDMA yang mentransmisikan sinyal TDM ke RSN dan RST. Perangkat RSC ini dapat ditempatkan di lokasi dekat dengan sentral lokal atau di lokasi berjauhan dengan menggunakan transmisi 2 Mbps (ITU-T Rec. G-703).
  • RST (Radio Station Terminal), adalah merupakan station terminal yang menerima sinyal TDM dari RSC dan kemudian meneruskan ke pelanggan melalui radio DECT (WBT) atau langung dengan kabel. Satu RST maksimum dapat menghandle 2 WBT.
  • RSN (Radio Station Nodal), adalah station repeater PMP-TDMA. RSN memiliki juga fasilitas drop line seperti RST untuk hubungan ke pelanggan baik melalui wireless DECT maupun kabel.
  • WBT (Wireless Base Transceiver), adalah Base Station yang terhubung ke RST dan berfungsi mentransmisikan sinyal radio DECT ke arah terminal pelanggan WST.
  • WST (Wireless Station Terminal), adalah perangkat terminal pelanggan yang berfungsi mentransmisikan sinyal DECT ke arah sentral lokal melalui Base Station WBT.
  1. Pemisahan Antena dengan BS-nya
Seperti diketahui bahwa biasanya banyaknya sektor yang digunakan pada aplikaasi DECT WLL adalah 6 sektor atau 3 sektor yang tentunya terdiri dari 6 atau 3 antena dengan arah/sektor tertentu.

Jika pada suatu lokasi base station terdapat demand yang sebenarnya cukup dekat tetapi tidak bisa dijangkau oleh base station itu, maka dapat diatasi dengan menempat DAN Local Node (DLN). Teknik ini telah digunakan oleh DECT dari vendor Ericsson (DRA 1900).

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat seperti gambar berikut ini :

Gambar 7. Penempatan antena di luar DAN

Keterangan :

LE : Local Exchange
RNC : Radio Network Controller
O & M : Operational and Maintenance
DAN : Dan Acces Node
DLN : DAN Local Node
FAU : Fixed Access Unit

Manfaat yang dapat diambil adalah mengurangi biaya untuk menambah base sattion baru di samping biaya investasi yang lain misalkan membangun tower untuk tempat DAN.

Dari ketiga teknik di atas tentunya berbeda dalam penerapannya bisa tergantung dari lingkungan (envirinment) dan demand forecastnya. Tentunya perlu kajian tersendiri terhadap hal ini.

Kesimpulan

  1. Tiga metode yang dapat digunakan untuk memperluas jangkauan pada WLL DECT adalah WRS, perpaduan PMP dan DECT dan pemisahan lokasi antara antena dengan BS
  2. WRS mempunyai dua macam konsep dasar yang masing masing mempunyai karakteristik yang berbeda CRFP mempunyai kecenderungan penambahan delay sedangkan REP lebih banyak menggunakan kanal.
Daftar Pustaka
  1. ETSI (European Telecommunication Standard Institute) dokumen
  2. Rilis Teknologi DECT, DivRisTI 1998
  3. Materi Pilot Proyek Jarlokar, Surabaya 1998
Oleh : Gunadi Dwi Hantoro

Artikel lain: Jaringan Akses Fiber


| Sajian Utama |
| KOMPUTER | | ENERGI | | ELEKTRONIKA |

Please send comments, suggestions, and criticisms about ELEKTRO INDONESIA.
Click here to send me email.
| Halaman Muka |
© 1996-1999 ELEKTRO Online.
All Rights Reserved.