Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BS

BAB IV ANALISIS PERBANDINGAN BTS MICROWAVE DENGAN BTS FIBER OPTIC

4.1 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BS

Pada sub bab ini, Perhitungan Pathloss dilakukan dengan memvariasikan tinggi Base Station, sedangkan parameter yang lain konstan. Tinggi Base Station adalah antara antara 10 meter sampai 80 meter. Frekuensi ditetapkan sebesar 900MHz, sedangkan untuk parameter jarak antara BTS dengan terminal yang digunakan, ditetapkan sebesar 2500 meter. Dengan menjumlahkan nilai S yaitu peubah acak yang terdistribusi secara lognormal sebagai representasi shadowing oleh pohon atau bangunan yang harganya antara 8,2 dB-10,6 dB tergantung tipe terrain. Nilai peubah acak S nilai nya bervariasi mengikuti parameter yang ada. Berikut penjabaran bagimana cara mencari nilai Pathloss untuk parameter A dengan ketinggian 30 m. Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 Universitas Sumatera Utara = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 4.615 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.785 x log -1.94707 -3.25112+10.6 = 143.9553 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter B dengan ketinggian 30m Pertama-tama kita cari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 Universitas Sumatera Utara nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 4.1675 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.645 x log -1.94707 -3.25112+9.4= 138.0839 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter C dengan ketinggian 30m Pertama-tama cari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 3.9 Universitas Sumatera Utara selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.6 X hCPE = -20 = -6.0206 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.55 x log -1.94707 -6.0206+8.2= 131.7031dB Untuk perhitungan ketinggian 40-80 meter dilakukan pengulangan terhadap rumus dengan mengubah tinggi antena BTS maka didapatkanlah tabel hasil perhitungan pathloss untuk parameter A, parameter B, dan parameter C seperti dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave Tinggi BTS m P LA dB P LB dB P LC dB 30 143.9553 138.0839 131.7031 40 141.439 135.1832 128.6742 50 139.5098 133.0793 126.5773 60 137.8742 131.3738 124.9464 70 136.4064 129.896 123.5817 80 135.0434 128.5604 122.3835 Jika hasil perhitungan Pathloss pada ketiga tipe Terrain tersebut di plot ke dalam grafik dengan menggunakan excel, maka akan didapatkan grafik seperti Gambar 4.1. Dari grafik pada Gambar 4.1 dapat terlihat bahwa tinggi Base Station dan Pathloss berbanding terbalik secara eksponensial. Hal ini dapat diartikan bahwa semakin tinggi Base Station yang digunakan maka Pathloss akan semakin kecil. Hal ini mengakibatkan kinerjanya akan meningkat. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.1 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave Dari hasil perbandingan Tinggi BS dan Pathloss antara Terrain tipe A, tipe B, dan tipe C, maka dapat disimpulkan bahwa Pathloss untuk Terrain tipe A lebih besar daripada Pathloss untuk tipe B, dan Pathloss untuk Terrain tipe B lebih besar daripada Pathloss untuk tipe C. Sehingga kinerja model propagasi SUI yang terbaik berada pada terrain tipe C dibanding pada tipe B dan tipe A. Sedangkan apabila diteliti pada antena BTS Fiber Optik yang punya ketinggian 10m sampai 30m dan dengan jarak jangkauan 500m maka akan didapatkan hasil yang berbeda dengan nilai peubah acak pada sesuai dengan parameter yang disediakan. Berikut penjabaran bagimana cara mencari nilai Pathloss untuk parameter A dengan ketinggian 10 m pada BTS FO yang pastinya berbeda. Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f Universitas Sumatera Utara dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 5.785 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.785 x log -1.94707 -3.25112+10.6 = 117.3594421 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter B dengan ketinggian 10m Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz Universitas Sumatera Utara λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 5.645 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.645 x log -1.94707 -3.25112+9.4= 115.1808841 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter C dengan ketinggian 10m Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 Universitas Sumatera Utara = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 5.55 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.6 X hCPE = -20 = -6.0206 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.55 x log -1.94707 -6.0206+8.2= 110.5474dB Untuk perhitungan ketinggian 20-30 meter dilakukan pengulangan terhadap rumus dengan mengubah tinggi antena BTS maka didapatkanlah tabel hasil perhitungan pathloss untuk parameter A, parameter B, dan parameter C seperti dapat dilihat pada Tabel 4.2 . Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS FO Tinggi BTS m P LA dB P LB dB P LC dB 10 117.3594 115.1809 110.5474 20 112.4317 108.7504 103.2082 30 110.4396 106.304 100.5288 Jika hasil perhitungan Pathloss pada ketiga tipe Terrain tersebut di plot, maka akan didapatkan grafik seperti pada Gambar 4.2. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.2 Grafik Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS FO Dari grafik pada Gambar 4.2 dapat terlihat bahwa frekuensi dan Pathloss berbanding terbalik secara eksponensial. Hal ini dapat diartikan bahwa semakin tinggi antena yang digunakan maka Pathloss akan semakin rendah. Hal ini mengakibatkan kinerjanya akan meningkat. Dari hasil perbandingan Tinggi BS dan Pathloss antara Terrain tipe A, tipe B, dan tipe C, maka dapat disimpulkan bahwa Pathloss untuk Terrain tipe A lebih besar daripada Pathloss untuk tipe B, dan Pathloss untuk Terrain tipe B lebih besar daripada Pathloss untuk tipe C. Sehingga kinerja model propagasi SUI yang terbaik berada pada terrain tipe C dibanding pada tipe B dan tipe A. Dari kedua hasil perhitungan diatas bisa ditabel dan dilukiskan sehingga didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.3. Jarak m Pat hlo ss dB Universitas Sumatera Utara Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave dan BTS FO Tinggi BTS m P LA dB MW P LB dB MW P LC dB MW P LA dB FO P LB dB FO P LC dB FO 30 143.9553 138.0839 131.7031 117.3594 115.1809 110.5474 40 141.439 135.1832 128.6742 112.4317 108.7504 103.2082 50 139.5098 133.0793 126.5773 110.4396 106.304 100.5288 60 137.8742 131.3738 124.9464 70 136.4064 129.896 123.5817 80 135.0434 128.5604 122.3835 Gambar 4.3 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave dan BTS FO Dari Tabel 4.3 dan Gambar 4.3 dapat ditarik disimpulkan BTS FO punya Pathloss yang lebih kecil dari BTS Microwave. 4 .2 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS Tinggi m Pat hlo ss dB Universitas Sumatera Utara Pada subbab ini akan dibahas perhitungan Pathloss yang dilakukan dengan memvariasikan Frekuensi, sedangkan parameter yang lain konstan. Frekuensi yang digunakan menggunakan range 900MHz sampai dengan 2100MHz. Untuk parameter jarak antara Base Station dengan terminal ditetapkan 2500 m, sedangkan untuk parameter tinggi Base Station ditetapkan 60 m. Dengan menjumlahkan nilai S yaitu peubah acak yang terdistribusi secara lognormal sebagai representasi shadowing oleh pohon atau bangunan yang harganya antara 8,2 dB-10,6 dB tergantung tipe terrain. Nilai S tersebut bervariasi tergantung dengan parameter yang digunakan. Berikut penjabaran bagimana cara mencari nilai Pathloss untuk parameter A dengan frekuensi sebesar 900MHz. Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 4.36 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 Universitas Sumatera Utara X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.785 x log -1.94707 -3.25112+10.6 = 107.3991196 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter B dengan frekuensi 900MHz Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 3.895 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 Universitas Sumatera Utara X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.645 x log -1.94707 -3.25112+9.4= 102.948909 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter C dengan ketinggian 900Mhz Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 3.633 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.6 X hCPE = -20 = -6.0206 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 Universitas Sumatera Utara x 4.81 x log -1.94707 -6.0206+8.2= 97.15046158 dB Untuk perhitungan frekuensi 1000-2100Mhz dilakukan pengulangan terhadap rumus dengan mengubah frekuensi kerja BTS. BTS maka didapatkanlah tabel hasil perhitungan pathloss untuk parameter A, parameter B, dan parameter C seperti dapat dilihat pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS Microwave Frekuensi MHz P LA dB P LB dB P LC dB 900 137.874211 8 130.173 8 122.546 4 1000 139.063906 5 131.363 5 123.736 1 1100 140.140116 3 132.439 7 124.812 3 1200 141.122618 9 133.422 2 125.794 8 1300 142.026433 7 134.326 126.698 6 1400 142.863235 4 135.162 8 127.535 4 1500 143.642279 2 135.941 9 128.314 4 1600 144.371026 1 136.670 6 129.043 2 1700 145.055578 5 137.355 2 129.727 7 1800 145.700991 6 138.000 6 130.373 2 1900 146.311500 1 138.611 1 130.983 7 2000 146.890686 4 139.190 3 131.562 8 2100 147.441608 2 139.741 2 132.113 8 Jika hasil perhitungan Pathloss pada ketiga tipe Terrain tersebut di plot, maka akan didapatkan grafik seperti pada Gambar 4.3. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.4 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS Microwave Dari grafik pada Gambar 4.4 dapat terlihat bahwa frekuensi dan Pathloss berbanding lurus secara eksponensial. Hal ini dapat diartikan bahwa semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka Pathloss akan semakin tinggi juga. Hal ini mengakibatkan kinerjanya akan menurun. Dari hasil perbandingan Tinggi BS dan Pathloss antara Terrain tipe A, tipe B, dan tipe C, maka dapat disimpulkan bahwa Pathloss untuk Terrain tipe A lebih besar daripada Pathloss untuk tipe B, dan Pathloss untuk Terrain tipe B lebih besar daripada Pathloss untuk tipe C. Sehingga kinerja model propagasi SUI yang terbaik berada pada terrain tipe C dibanding pada tipe B dan tipe A. Sedangkan apabila diteliti pada antena BTS Fiber Optik yang punya ketinggian 10m maka akan didapatkan hasil yang berbeda. Berikut penjabaran bagimana cara mencari nilai Pathloss untuk parameter A dengan frekuensi 900 m. Pertama-tama dicari nilai λ yaitu Universitas Sumatera Utara λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 5.785 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.785 x log -1.94707 -3.25112+10.6 = 117.3594421 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter B dengan ketinggian 10m Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms Universitas Sumatera Utara f = 900Mhz λ = = 0.33333 selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 5.645 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.5 X hCPE = -10.8 = -3.25112 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.645 x log -1.94707 -3.25112+9.4= 115.1808841 dB Penjabaran Pathloss untuk parameter C dengan ketinggian 10m Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c f dimasukkan nilai c = 3 x 10 8 ms f = 900Mhz λ = = 0.33333 Universitas Sumatera Utara selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan 3.2 = 71.5222 nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3.3 γ = = 5.55 selanjutnya nilai X f dapat dihitung dengan rumus 3.4 X f = = -1.94707 Nilai X hCPE dapat dicari dengan rumus 3.6 X hCPE = -20 = -6.0206 Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan 3.1 x 5.55 x log -1.94707 -6.0206+8.2= 110.5474dB Untuk perhitungan frekuensi 1000-2100Mhz dilakukan pengulangan terhadap rumus dengan mengubah frekuensi kerja BTS. BTS maka didapatkanlah tabel hasil perhitungan pathloss untuk parameter A, parameter B, dan parameter C seperti dapat dilihat pada Tabel 4.5. Tabel 4.5 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS FO Frekuensi Mhz P LA dB P LB dB P LC dB 900 117.3594 115.1809 110.5474 1000 118.5491 116.3706 111.7371 1100 119.6253 117.4468 112.8133 1200 120.6078 118.4293 113.7958 1300 121.5117 119.3331 114.6996 1400 122.3485 120.1699 115.5364 1500 123.1275 120.949 116.3155 1600 123.8563 121.6777 117.0442 1700 124.5408 122.3623 117.7288 Universitas Sumatera Utara 1800 125.1862 123.0077 118.3742 1900 125.7967 123.6182 118.9847 2000 126.3759 124.1974 119.5639 2100 126.9268 124.7483 120.1148 Jika hasil perhitungan Pathloss pada ketiga tipe Terrain tersebut di plot, maka akan didapatkan grafik seperti pada Gambar 4.5. Gambar 4.5 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS FO Dari grafik pada Gambar 4.5 dapat terlihat bahwa frekuensi dan Pathloss berbanding lurus secara eksponensial. Hal ini dapat diartikan bahwa semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka Pathloss akan semakin tinggi juga. Hal ini mengakibatkan kinerjanya akan menurun. Dari hasil perbandingan Tinggi BS dan Pathloss antara Terrain tipe A, tipe B, dan tipe C, maka dapat disimpulkan bahwa Pathloss untuk Terrain tipe A lebih besar daripada Pathloss untuk tipe B, dan Pathloss untuk Terrain tipe B Universitas Sumatera Utara lebih besar daripada Pathloss untuk tipe C. Sehingga kinerja model propagasi SUI yang terbaik berada pada terrain tipe C dibanding pada tipe B dan tipe A. Dari kedua hasil perhitungan diatas bisa ditabel dan dilukiskan sehingga didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.6. Tabel 4.6 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS Microwave dan BTS FO Frekuensi MHz P LA dB MW P LB dB MW P LC dB MW P LA dB FO P LB dB FO P LC dB FO 900 137.8742118 130.1738 122.5464 117.3594 115.1809 110.5474 1000 139.0639065 131.3635 123.7361 118.5491 116.3706 111.7371 1100 140.1401163 132.4397 124.8123 119.6253 117.4468 112.8133 1200 141.1226189 133.4222 125.7948 120.6078 118.4293 113.7958 1300 142.0264337 134.326 126.6986 121.5117 119.3331 114.6996 1400 142.8632354 135.1628 127.5354 122.3485 120.1699 115.5364 1500 143.6422792 135.9419 128.3144 123.1275 120.949 116.3155 1600 144.3710261 136.6706 129.0432 123.8563 121.6777 117.0442 1700 145.0555785 137.3552 129.7277 124.5408 122.3623 117.7288 1800 145.7009916 138.0006 130.3732 125.1862 123.0077 118.3742 1900 146.3115001 138.6111 130.9837 125.7967 123.6182 118.9847 2000 146.8906864 139.1903 131.5628 126.3759 124.1974 119.5639 2100 147.4416082 139.7412 132.1138 126.9268 124.7483 120.1148 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.6 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS Microwave dan BTS FO Dari Tabel 4.6 dan Gambar 4.6 dapat ditarik disimpulkan BTS FO punya Pathloss yang lebih kecil dari BTS Microwave.

4.3 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Jarak BTS Ke MS