BASE TRANSCEIVER STATION (BTS)

       Antena - antena selalu kita jumpai dimanapun karena tanpa antena kita tidak akan bisa menonton, mendengar pancaran suara, dan lain - lain. Namun selain antena, kita juga membutuhkan BTS untuk berkomunikasi. dibawah ini kami akan berbagi beberapa informasi tentang BTS.

      1.      Pengertian BTS

BTS adalah kependekan dari Base Transceiver Station.Terminologi ini termasuk baru dan mulai populer di era booming seluler saat ini. BTS berfungsi menjembatani perangkat komunikasi pengguna dengan jaringan menuju jaringan lain. Satu cakupan pancaran BTS dapat disebut Cell. Komunikasi seluler adalah komunikasi modern yang mendukung mobilitas yang tinggi. Dari beberapa BTS kemudian dikontrol oleh satu Base Station Controller (BSC) yang terhubungkan dengan koneksi microwave ataupun serat optik.


Meskipun istilah BTS dapat diterapkan ke salah satu standar komunikasi nirkabel, biasanya dan umumnya terkait dengan teknologi komunikasi mobile seperti GSM dan CDMA. Dalam hal ini, BTS merupakan bagian dari base station subsystem (BSS) perkembangan untuk sistem manajemen. Ini juga mungkin memiliki peralatan untuk mengenkripsi dan mendekripsi komunikasi, spektrum penyaringan alat (band pass filter), dll antena juga dapat dipertimbangkan sebagai komponen dari BTS dalam arti umum sebagai mereka memfasilitasi fungsi BTS. Biasanya BTS akan memiliki transceiver beberapa (TRXs) yang memungkinkan untuk melayani beberapa frekuensi yang berbeda dan berbagai sektor sel (dalam kasus BTS sectorised). Sebuah BTS dikendalikan oleh kontroler orangtua base station melalui fungsi base station kontrol (BCF). BCF ini dilaksanakan sebagai unit diskrit atau bahkan tergabung dalam TRX di BTS kompak. Para BCF menyediakan operasi dan pemeliharaan (O & M) koneksi dengan sistem manajemen jaringan (NMS), dan mengelola kondisi operasi dari TRX masing-masing, serta penanganan perangkat lunak dan koleksi alarm. Struktur dasar dan fungsi dari BTS tetap sama tanpa teknologi nirkabel.

      2.      Topologi BTS

BTS & handphone sama-sama disebut transceiver (kepanjangan BTS= Base Transceiver Station) karena sifatnya yang sama-sama bisa mengirim informasi & menerima informasi. Pada saat BTS mengirim informasi kepada handphone, saat itu pula handphone juga bisa mengirim informasi kepada BTS secara bersama-sama selayaknya saat kita  mengobrol via telepon kita bisa berbicara bersamaan.Dalam topologinya BTS berfungsi untuk menyediakan jaringan (interface) berupa sinyal radio gelembang elektromagnetik untuk penggunanya dalam hal ini adalah handphone, modem, fax dll. Frekuensinya mengikuti alokasi yang telah diberikan pemerintah kepada operator masing-masing, ada yang di band 450Mhz, 800Mhz, 900Mhz, 1800 Mhz maupun frekuensi diatas itu.Komunikasi dari arah BTS ke pengguna disebut downlink, sedangkan jalur frekuensi yang digunakan mengirim informasi dari pengguna ke BTS disebut uplink

Ada penyebab dimana frekuensi downlink dibuat lebih tinggi daripada frekuensi uplink, hal ini berhubungan dengan masalah daya yang harus disediakan oleh perangkat pengguna dalam hal ini adalah battery handphone. Dalam ilmu sains semakin tinggi frekuensi maka gangguan (noise) akan semakin besar, sehingga diperlukan daya yang lebih besar agar kualitasnya lebih terjamin. Kalau frekuensi uplink menggunakan frekuensi yang tinggi maka konsekuensinya battery handphone bisa lebih boros dan cepat habis. Makin jauh jarak pengguna handphone ke BTS juga berpengaruh terhadap kebutuhan daya  Hubungan jarak adalah berbanding terbalik dengan kualitas sinyal, makin dekat jarak makin bagus pula kualitasnya. Sebaliknya makin jauh jarak makin berkurang kualitasnya. Efeknya apa? kalau kualitas sinyal handphone yang diterima oleh BTS menurun maka BTS akan memerintahkan handphone untuk menaikkan daya pancarnya, tentu saja pemakaian battery akan cepat habis.

      3.      Komponen BTS

1)   Tower

Tower adalah menara yang terbuat dari rangkaian besi atau pipa baik segi empat atau segi tiga, atau hanya berupa pipa panjang (tongkat), yang bertujuan untuk menempatkan antenna dan radio pemancar maupun penerima gelombang telekomunikasi dan informasi. Tower BTS (Base Transceiver System) sebagai sarana komunikasi dan informatika, berbeda dengan tower SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) Listrik PLN dalam hal konstruksi, maupun resiko yang ditanggung penduduk di bawahnya. Tower BTS komunikasi dan informatika memiliki derajat keamanan tinggi terhadap manusia dan mahluk hidup di bawahnya, karena memiliki radiasi yang sangat kecil sehingga sangat aman bagi masyarakat di bawah maupun disekitarnya.

Berdasarkan Lokasinya, tower jaringan telekomunikasi dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1. Rooftop             : Tower yang berdiri di atas sebuah gedung.
2. Greenfield         : Tower yang berdiri langsung di atas tanah.

Tipe Tower jenis ini pada umumnya 3 macam, yaitu :

1) Tower dengan 4 kaki ( Rectangular Tower ), atau tower pipa besar (diameter pipa 30 cm keatas)

Tower dengan 4 kaki sangat jarang dijumpai roboh, karena memiliki kekuatan tiang pancang serta sudah dipertimbangkan konstruksinya. Tipe ini mahal biayanya (650 juta hingga 1 milyar rupiah), namun kuat dan mampu menampung banyak antenna dan radio. Tipe tower ini banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan bisnis komunikasi dan informatika yang bonafid. (Indosat, Telkom, Xl, dll). Contoh : Lattice Tower, Mini Tower.

 2) Tower segitiga ( Triangle Tower ) yang dikokohkan dengan tali pancang.

Tower Segitiga disarankan untuk memakai besi dengan diameter 2 cm ke atas. Beberapa kejadian robohnya tower jenis ini karena memakai besi dengan diameter di bawah 2 cm. Ketinggian maksimal tower jenis ini yang direkomendasi adalah 60 meter. Ketinggian rata-rata adalah 40 meter. Tower jenis ini disusun atas beberapa stage (potongan). 1 stage ada yang 4 meter namun ada yang 5 meter. Makin pendek stage maka makin kokoh, namun biaya pembuatannya makin tinggi, karena setiap stage membutuhkan tali pancang/spanner. Jarak patok spanner dengan tower minimal 8 meter. Makin panjang makin baik, karena ikatannya makin kokoh, sehingga tali penguat tersebut tidak makin meruncing di tower bagian atas.

3) Pipa besi (pole) yang dikuatkan dengan tali pancang

Tower jenis ketiga lebih cenderung untuk dipakai secara personal. Tinggi tower pipa ini sangat disarankan tidak melebihi 20 meter (lebih dari itu akan melengkung). Teknis penguatannya dengan spanner. Kekuatan pipa sangat bertumpu pada spanner. Sekalipun masih mampu menerima sinyal koneksi, namun tower jenis ini tidak direkomedasi untuk penerima sinyal informatika (internet dan intranet) yang stabil, karena jenis ini mudah bergoyang dan akan mengganggu sistem koneksi datanya, sehingga komputer akan mencari data secara terus menerus (searching).

Tower ini bisa dibangun pada areal yang dekat dengan pusat transmisi/ NOC = Network Operation Systems (maksimal 2 km), dan tidak memiliki angin kencang, serta benar-benar diproyeksikan dalam rangka emergency biaya. Dari berbagai fakta yang muncul di berbagai daerah, keberadaan Tower memiliki resistensi/daya tolak dari masyarakat, yang disebabkan isu kesehatan (radiasi, anemia dll), isu keselamatan hingga isu pemerataan sosial. Hal ini semestinya perlu disosialisasikan ke masyarakat bahwa kekhawatiran pertama (ancaman kesehatan) tidaklah terbukti. Radiasinya jauh diambang batas toleransi yang ditetapkan WHO.

Tower BTS terendah (40 meter) memiliki radiasi 1 watt/m2 (untuk pesawat dengan frekuensi 800 MHz) s/d 2 watt/m2 (untuk pesawat 1800 MHz). Sedangkan standar yang dikeluarkan WHO maximal radiasi yang bisa ditolerir adalah 4,5 (800 MHz) s/d 9 watt/m2 (1800 MHz). Sedangkan radiasi dari radio informatika/internet (2,4 GHz) hanya sekitar 3 watt/m2 saja. Masih sangat jauh dari ambang batas WHO 9 watt/m2. Radiasi ini makin lemah apabila tower makin tinggi. Rata-rata tower seluler yang dibangun di Indonesia memiliki ketinggian 70 meter. Dengan demikian radiasinya jauh lebih kecil lagi. Adapun mengenai isu mengancam keselamatan (misal robohnya tower), dapat diatasi dengan penerapan standar material, dan konstruksinya yang benar, serta pewajiban perawatan tiap tahunnya.

Komponen yang ada pada tower BTS:

·       Antenna Sektoral

Antena didefinisikan sebagai suatu struktur yang berfungsi sebagai pelepas energi gelombang elektromagnetik diudara dan juga bisa sebagai penerima/penangkap energi gelombang elektromagnetik diudara. Karena merupakan perangkat perantara antara saluran transmisi dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai (match) dengan saluran pencatunya.

     Antena adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal elektromagnetik lalu meradiasikannya. Antena sektoral merupakan antena yang memancarkan dan menerima sinyal sesuai dengan sudut pancar sektornya. Antena yang digunakan adalah antena 3 sektor dengan kombinasi Distributed Control System. 

·       Antenna Microwave
    Microwave system dalah sebuah sistem pemancaran dan penerimaan gelombang mikro yang berfrekuensi sangat tinggi. Microwave system digunakan untuk komunikasi antar BTS atau BTS-BSC. Microwave system yang digunakan merupakan sistem indoor. Namun antena microwave tetap terpasang menara.
         Pada antena microwave (MW) Radio, yang bentuknya menyerupai rebana genderang itu termasuk jenis high performance antena. biasanya ada 2 brand, yaitu Andrew dan RFS. Ciri khas dari antena high performance ini adalah bentuknya yang seperti gendang dan terdapat penutupnya yang disebut radome. Fungsi radome antara lain untuk melindungi komponen antena tersebut dari perubahan cuaca di sekitarnya.
       

·       Penangkal petir
        Penangkal petir itu semacam rangkaian jalur yang difungsikan sebagai jalan bagi petir menuju ke permukaan bumi tanpa merusak benda - benda yang dilewatinya

               

·       Lampu

       Lampu adalah peralatan yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Lampu digunakan untuk penerangan di sekitar lingkungan BTS.

2) Shelter

Shelter BTS adalah suatu tempat yang disitu terdapat perangkat-perangkat telekomunikasi. Untuk letaknya, biasanya juga tidak akan jauh dari suatu Tower atau Menara karena adanya ketergantungan sebuah fungsi diantara keduanya, yakni shelter BTS dan Tower.

Komponen yang ada pada shelter:

   Pada suatu shelter terdapat RBS 3G dan RBS 2G,1 RBS terdapat 6 TRU dan 1 TRU

terdapat 2 TRx. TRx adalah perangkat yang memancarkan dan menerima sinyal

komunikasi dari/ke perangkat mobile.TRx terdiri dari perangkat Transmitter dan Receiver

 ·     Transmisi

Perangkat yang digunakan untuk mengatur slot trafik pada BTS.Menghubungkan dari TRx ke BOIA adalah Prosesor BTS (bentuk sama dengan Base band,namun memiliki port penghubung untuk maintenance)

·       Rectifier

Rectifier sebagai penyearah tegangan dari tegangan AC yang berasal dari PLN dikonversikan ke dalam tegangan searah untuk dikomsumsi perangkat lainnya. Terdapat 2 buah modul, tiap modulnya mensuplai 30 Ampere, Tegangan yang digunakan di BTS adalah -48 Vdc

·       AC (Air Conditioner)

AC adalah suatu komponen/peralatan yang dipergunakan untuk mengatur suhu, sirkulasi, kelembaban dan kebersihan udara di dalam ruangan

  

·       PDB (Power Distribution Board)

Berupa kotak berisi MCB / saklar-saklar power tiap-tiap perangkat

·       Lampu

Untuk member penerangan di sekitar BTS. 

·       Power Distribution Box

Untuk mendistribusikan / membagikan arus listrik ke berbagai komponen yang digunakan  pada BTS

·       Grounding

berfungsi untuk mengurangi atau menghindari bahaya yang disebabkan oleh tegangan tinggi misalnya bahaya petir dengan tegangan tinggi.  

     Nah, perlu juga kita ketahui bersama bahwa antena dan BTS menggunakan gelombang
dalam proses komunikasinya. Salah satu gelombang yang akan kami bagikan adalah
gelombang microwave.

  

 GELOMBANG MICROWAVE

A.    Pengertian Gelombang Mikro

Gelombang mikro  (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu di atas 3 GHz (3x109 Hz).  Gelombang ini tidak dapat dilihat dengan mata kita, karena panjang gelombang yang sangat pendek (walaupun sangat kecil dibanding gelombang radio),  dan jauh lebih besar daripada panjang gelombang cahaya (di luar spektrum sinar tampak). Keduanyasama-samaterdapat dalam spektrum gelombang elektromagnetik.Panjang gelombang cahaya berkisar antara 400-700 nm (1 nm = 10-9 m); sedangkan kisaran panjang gelombang mikro sekitar 1-30 cm (1 cm = 10-2m).

B.     Sumber Gelombang Mikro

• Matahari, walaupun sebagian besar gelombang mikro terhalang oleh atmosfer bumi.
• Alat tabung vakum, cara kerjanya dengan menggunakan gerakan balistik electron dalam ruang hampa yang dipengaruhi oleh medan listrik. Perangkat ini bekerja dalam modus kepadatan dimodulasi. Ini berarti bahwa komponen-komponen tadi bekerja atas dasar kumpulan elektron terbang ballistik melalui mereka, dengan menggunakan aliran kontinyu. 
• Sumber microwave yang membutuhkan energi kecil seperti tunnel diodes, Gunn diodes and IMPATT diodes.
• Maser, amplifier (penguat) yang membentuk gelombang elektromagnetik koheren disebabkan oleh emisi buatan.maser adalah perangkat yang mirip dengan laser, yang menguatkan energi cahaya dengan merangsang radiasi yang dipancarkan. maser ini, memperkuat energi cahaya, memperkuat frekuensi yang lebih rendah, panjang gelombang microwave.

C.    Kegunaan Gelombang Mikro

Pemanfaatan gelombang elektromagnetik sangat luas dalam kehidupan sehari hari. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik tersebut terutama untuk keperluan telekomunikasi. Berikut akan diuraikan secara khusus tentang pemanfaatan gelombang mikro:

a.    Pemanasan

Gelombang mikro mempunyai energi yang sangat besar, karena frekuensinya yang sangat besar. Hal itu dapat kita ketahui dari persamaan E=hf, sehingga gelombang mikro dapat menghasilkan kalor yanga besar. Kita tentu tidak asing dengan nama microwave oven yang sehari-hari kita pakai untuk memanaskan makanan. Microwave oven menggunakan gelombang mikro dalam band frekuensi sekitar 2.45GHz.Prinsip Dasar Microwave adalah sebuah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 1 milimeter sampai 1 meter dan berfrekuensi antara 300 megahertz sampai 300 gigahertz. Oven adalah sebuah peralatan dapur yang digunakan untuk memasak atau memanaskan makanan. Microwave oven adalah adalah sebuah peralatan dapur yang menggunakan radiasi gelombang mikro untuk memasak atau memanaskan makanan.

b.    Telekomunikasi

Bagi yang senang memanfaatkan fasilitas hotspot tentunya tidak asing dengan WiFi yang menggunakan band frekuensi ISM. Begitu juga yang gemar menggunakan bluetooth untuk transfer file antara handphone atau handphone dnegan komputer. Operator telekomunikasi juga memanfaatkan gelombang mikro untuk komunikasi antara BTS ataupun antara BTS dengan pelanggannya. di Eropa khususnya di Jerman sudah jarang terlihat penggunaan gelombang mikro untuk komunikasi dengan metode WDM antara BTS dengan BSC. Jaringan backbone komunikasi sudah memakai jarinagn fiber optis. Untuk komunikasi ke end user pada sistem selular tetap menggunakan gelombang mikro. Untuk di indonesia pada tower2 operator telekomunikasi sangat sering kita jumpai antena directional untuk komunikasi antara BTS . Untuk komunikasi ke end user operator GSM di indonesia memakai frekuensi di sekitar 800 MHz, 900MHz dan 1800MHz.

c.    Radar

Radar merupakan pemanfaatan gelombang mikro pada rentang frekuensi 3 GHz. Radar adalah singkatan dari Radio Detection and Ranging. Antena radar dapat bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik. Waktu antar transmit dan receive itu yang dipergunakan untuk mengitung jarak objek tersebut. pada sistem radar, pengolahan sinyal memainkan peranan yang penting untuk mengurangi interferens. Radar memancarkan dan menerima sinyal pantulan secara bergantian dengan sistem switch. Sisem kerja radar ini diterapkan pada sistem GPS. Setiap satelit secara periodis mengirimkan pesan yang isinya adalah waktu pengiriman pesan dan informasi orbit satelit. Receiver GPS akan menghitung jarak receiver dengan setiap satelit yang mengirimkan pesan – pesan tersebut. Dengan membandingkan jarak antara beberapa satelit ini dapat ditentukan letak GPS receiver tersebut.

d.   Sifat karakteristik gelombang mikro adalah sebagai berikut :

• Arah perambatannya lurus (Line of Sight), sehingga membutuhkan ruang bebas tanpa hambatan dalam perambatannya di udara.
• Memiliki sifat optik, sehingga dapat terpengaruh oleh uap air, curah hujan serta pembiasan oleh udara.
• Membutuhkan daya pancar RF yang tidak terlalu besar serta efisien, dengan penggunaan antena yang memiliki penguatan pengarahan (directivity) yang tinggi.
• Memiliki frekuensi tinggi, sehingga memberikan lebar pita (bandwidth) transimisi yang sangat lebar dan handal untuk mentransmisikan ribuan kanal telepon serta memiliki kualitas yang sama jika digunakan untuk beberapa kanal televisi dan kanal komunikasi data.
• Frekuensi pembawa (carrier) yang digunakan adalah dalam rentang 3-12 GHz.