Serba-Serbi Radio Microwave Point to Point


Mumpung masih ingat di kepala, pengalaman kerja 6 tahun di vendor industri Telekomunikasi ketika saya memegang produk Radio Microwave point to point, jadi saya tulis saja di sini.

Alhamdulillah saya sempat merasakan kerja di PT Siemens Indonesia selama setahun sebagai Microwave Service Engineer. Tugasnya adalah supervisory instalasi perangkat microwave point to point pada jaringan mobile communication pada tahun 2004-2005. Setelah itu dilanjutkan di PT Ericsson Indonesia bagaian Solution untuk perangkat Microwave point to point selama 5 tahun.

Radio point to point Microwave tahun 2004 ada yang PDH maupun SDH. PDH merupakan singkatan dari Plesiochronous Digital Hierarchy, sedangkan SDH merupakan singkatan dari Synchronous Digital Hierarchy. Ketika itu radio PDH biasanya untuk jarak pendek, biasanya untuk akses dari BTS beberapa hop ke BSC untuk teknologi GSM. Kami menggunakan istilah hop untuk satu link atau satu tembakan antara dua buah tower. Harga PDH lebih murah dari radio SDH. Ketika saya baru bergabung di Siemens ketika itu PDH paling kecil berkapasitas 4 E1, di mana satu E1 itu besarnya sekitar 2 Mbps (Mega bit per second), sedangkan yang paling besar adalah 16 E1. Untuk mendapatkan 1 E1 sebesar 2 Mbps atau tepatnya 2,042 Mbps ini adalah dari 32 time slot (slot waktu), sebuah time slot memiliki kapasitas 64 Kbps (Kilo bit per second).  Untuk mendapatkan kapasitas 16 E1 ini diperlukan bandwidth sebesar 28 MHz (Mega Hertz) dengan modulasi QPSK (Quadrature Phase Shift Keying).  Sedangkan untuk mendapatkan 4 E1 berarti kita butuh sekitar 7 MHz bandwidth.

QPSK adalah sistem pemetaan pada komunikasi digital yang menggunakan bilangan biner nol (0) dan satu (1) sebagai data. Dengan menggunakan QPSK kita bisa memetakan satu pasang bilangan biner yaitu 00, 01, 10 dan 11 dalam masing-masing sebuah simbol tegangan.  Sepertinya untuk masalah modulasi ini perlu dibuat tulisan tersendiri untuk memahaminya.

Biasanya radio PDH ini menggunakan QPSK maksimal sampai 16 E1 dengan bandwidth 28 MHz, seiring dengan perkembangan zaman radio PDH ini mulai meningkat kapasitasnya dengan menggunakan modulasi yang lebih tinggi seperti 16 QAM yang mengirimkan 4 bit sekaligus dalam satu simbol, dan juga 64 QAM yang mengirimkan 6 bit sekaligus dalam satu simbol.  Biasanya radio PDH yang sampai 64 QAM ini dengan kecepatan transfer data sebesar 75 E1 atau 150 Mbps dalam satu modem dan radio

SDH lebih sering dipakai untuk backbone pada mobile communication. Backbone (tulang punggung atau tulang belakang) ini sering dipakai karena biasanya menghubungkan antar BSC yang berisi komunikasi banyak sekali pengguna jasa telekomunikasi. Jadi emang backbone ini sangat vital sekali, sekali putus, bisa banyak sekali pelanggan yang tidak bisa melakukan komunikasi. SDH ini menggunakan satuan kapasitas STM (Synchronous Transfer Module), biasanya kelipatan 4 ditulis setelah tulisan STM (Jadi ingat Sekolat Teknik Menengah ya, sekarang sudah jadi SMK🙂 ) yaitu STM-1, STM-4, STM-16, dan seterusnya. SDH ini juga teknologi yang biasa dipakai pada jaringan optic. Biasanya untuk mendapatkan STM-1 ini dibutuhkan bandwidht 28 MHz dengan modulasi 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

Dari 64 QAM ini kita mendapatkan bahwa 64 merupakan 2^6 yang memiliki arti setiap 6 pasang data biner yang akan kita transmisikan kita petakan ke sebuah simbol pasangan tegangan I dan Q. Jadi dengan 28 MHz pada 64 QAM bisa didapatkan STM-1 atau sebesar 155 Mbps. Jika kita jadikan E1, maka kita akan mendapatkan total 64 E1, atau sebesar 64 x 2 Mbps = 128 Mbps. Selisih dari 155 Mbps dengan 128 Mbps ini yaitu sebesar 27 Mbps adalah overhead untuk sinkronisasi, dll, dalam membentuk sebuah STM-1.

Radio Microwave ini biasa juga disebut bagian dari mobile backhaul. Teman-teman sesama mobile backhaul adalah optical network dan copper (kabel tembaga).

Ada dua macam model Radio Microwave Point to Point dalam segi arsitektur. Yang pertama adalah Split Radio dan yang kedua adalah Fully Indoor Radio.

Untuk yang split radio, maka Radio Microwave Point to Point (PtP) ini dibagi menjadi Indoor Unit (IDU) dan Outdoor Unit (ODU). Indoor Unit terdiri dari perangkat yang menjalankan fungsi menerima input data berupa E1 untuk dimodulasi dengan QPSK maupun QAM, dan kemudian keluar dalam Intermediate Frequency (IF) melalui kabel Coax menuju Outdoor Unit yang merubahnya menjadi Gelombang Radio frekuensi tinggi ke antenna.

Cable Coax ini biasanya paling kecil berdiameter 7.6 mm untuk panjang sekitar 100 meter. Sedangkan yang sering diorder adalah 10 mm dengan performansi bagus sampai 200 m.  Kadang dibeli dalam gelondongan per 400 m, ada juga yang paketan per 100 m.

Pada Indoor Unit untuk radio tipe lama ada Multiplexer Modem Unit (MMU). Card MMU ini menggabungkan beberapa E1 dari interface masukan oleh multipexer, kemudian dimodulasi QAM atau QPSK oleh Modem sebelum dikirimkan ke Radio Unit (RAU) pada ODU. Interface masukan E1 menuju MMU melalui bus di backplane megazine IDU. Dengan perkembangan Radio Microwave diperkenalkan Node Processor Unit (NPU) untuk memproses Ethernet switching.

Sedangkan untuk fully indoor radio, semua proses ada di dalam shelter. Yang keluar shelter sudah dalam bentuk sinyal radio frekuensi tinggi dibawa oleh wave guide menuju antenna bundar yang ada di bagian atas menempel pada tiang-tiang tower.

Frequensi yang dipakai pada Microwave ini dari sekitar 3 GHz – 23 GHz. Biasanya yang radio split untuk access memakai 7 GHz, 15 GHz, 18 GHz, dan 23 GHz.

Perkembangan tahun 2010 sebelum saya resign adalah sedang dikembangkan radion 70/80 GHz, disebut juga pencil beam. Saya kebagian bikin study regulasi negara-negara yang sudah bikin untuk frekuensi tersebut. Karena kecilnya beam bagaikan pensil, maka di regulasi ada yang menggratiskan pemakaian frekuensi ini karena kemungkinan interferensi kecil hanya dengan memainkan ketinggian antena saja.

Begitu 3G dengan basis WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) mulai diinstall di mana-mana, seiring dengan teknologi radio access atau Node-B yang mulai mengeluarkan data Ethernet/IP menuju radio point to point microwave. Maka Radio microwave ptp ini pun mulai berkembang menjadi radio Ethernet/IP.  Kami menyebutkan migrasi menuju jaringan Ethernet/IP.

Proses migrasi ini menggabungkan dalam satu casing modem untuk PDH, modem untuk SDH, dan modem untuk Ethernet Packet. Pada awalnya Ethernet ini masih dibungkus dalam PDH. Jika ingin dilalui menggunakan SDH, maka Ethernet ini dibungkus PDH kemudian dibungkus lagi dengan SDH. Ethernet juga bisa dibungkus langsung per VC12 atau VC4 agar mengurang overhead jika dibungkus PDH terlebih dahulu. Setelah itu perkembangannya mulailah Ethernet murni di modulasi QAM mapunu QPSK untuk dikirimkan langsung ke radio unit dan disalurkan ke antenna parabola yang mirip gendang.

Kemudian dikembangkan juga fitur Adaptive Modualation, karena dengan bertambahnya orde modulasi maka treshold sinyal yang diterima makin kurang sensitif, jadi jika ada fading seperti hujan yang membuat kuat sinyal yang diterima kecil sekali misalnya -70 dBm utuk order modulasi tinggi maka otomatis langsung dikurangi orde modulasinya sehingga treshold received singal level bisa makin sensitif. Karena kalau lebih kecil dari treshold sinyal yang diterima akan dianggap sebagai noise.

Perkembangan modulasi pun begitu pesat, dari tadinya QPSK, 16 QAM, 128 QAM. Perkembangan berikutnya 64 QAM, 256 QAM. Ketika terakhir saya kerja tahun 2010 saat itu kami sudah demo pertama kali di dunia pada suatu operator di Indoensia yaitu 512 QAM dengan bandwidth 56 MHz untuk Ethernet murni.

Kemudian mulai dikembangkan fully outdoor unit, di mana modem, radio, dan antenna ditaruh di atas tower, dan interface yang keluar langsung Ethernet interface berupa kabel optik maupun kabel LAN.

…. bersambung …

Pos ini dipublikasikan di Telekomunikasi, Tidak terkategori. Tandai permalink.

2 Balasan ke Serba-Serbi Radio Microwave Point to Point

  1. umam2014 berkata:

    bagaimana cara microwave mentransfer data? mohon penjelasannya

    • rezakahar berkata:

      dari data bit, menjadi simbol konstelasi, kemudian dijadikan sinyal analog dengan dikalikan ke frekuensi carrier radio

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s