Analisis Path Loss Model Propagasi Dalam Ruangan

DAFTAR PUSTAKA

[1] John S. Seybold, Ph.D, 2005 “Introduction to RF Propagation”, John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey.

[2] Chapter 3 “Mobile Radio Propagation – Large Scale Path Loss” http://www.pearsonhighered.com/assets/hip/us/hip_us_pearsonhighered/samp lechapter/0133755363.pdf, 12 Januari 2015.

[3] Alaleh M Najusi. 2012 “Indoor Path Loss Modeling and Measurements at 2.4 GHz”, Thesis pada KTH Electrical Engineering, Stockholm, Sweden.

[4] Recommendation ITU-R-R P.1238-7, Feb 2012 “Propagation Data and Prediction Methods for Planning of Indoor Radiocommunication Systems and Radio Local Area Network in The Frequency range 900 MHz to 100 GHz”, Electronic Publication, Geneva.

[5] COST Action 231, 1999 “Final Report Digital Mobile Radio Towards Future Generations Systems”, Directorate General Telecommunication European Commission.

[6] Jose M.Hernando and F. Perez Fontan, 1999 “Intoduction to Mobile Communications Enggineering”, Artech House, Norwood.

[7] Gyokov Solutions, Amazon Try Prime “G-NetWiFi” http://www.amazon.com/Gyokov-Solutions-G-NetWiFi-Pro/dp/B00SHZ9BN 2

[8] Detto, Lavezzi, “RSSI (Received Signal Strength Indication)”, https://www.academia.edu/7665160/RSSI_Received_Signal_Strength_Indicat or, 21 Mei 2015.

[9] Winita, 2011 “Pemilihan Teknik Peramalan”,

http://winita.staff.mipa.uns.ac.id/files/2011/09/pemilihan-teknik-peramalan.pdf, 20 Januari 2015.

[10] Prof. DR. Sudjana, M.A., M.Sc, 2002 “Metoda Statistika Edisi ke-6”, Tarsito, Bandung.

19

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Umum

Dalam menganalisis path loss pada ruangan model propagasi digunakan untuk menghitung path loss yang terjadi, dalam hal ini tentu saja berkenaan dengan model propagasi pada ruangan. Adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk memperoleh nilai path loss menetukan terlebih dahulu ruangan mana yang menjadi letak yang akan diteliti. Setelah menetapkan parameter-parameter apa saja yang dibutuhkan dalam menghitung path loss, selanjutnya menentukan model propagasi pada ruangan. Berdasarkan model propagasi yang digunakan , kemudian menghitung path loss yang terjadi. Dengan memperoleh nilai path loss dari model propagasi yang digunakan, selanjutnya menganalisis dan membandingkan hasil yang telah didapat. Untuk menentukan model yang cocok dan layak digunakan, maka membandingkan nilai path loss yang telah diperoleh dengan hasil pengukuran.

Secara keseluruhan metodologi penelitian yang dilakukan untuk perhitungan dan analisis path loss ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.

20

Mulai.

Menentukan ruangan dan spesifikasi ruangan.

Menetapkan parameter yang memengaruhi Path

Loss.

Menentukan model propagasi yang digunakan

(ITU dan COST231).

Menghitung Path Loss sesuai dengan parameter yang digunakan kedua model

propagasi.

Menganalisis dan membandingkan hasil yang diperoleh dari kedua model.

Membandingkan dengan hasil pengukuran serta menentukan model yang cocok dan

layak digunakan.

Selesai.

Gambar 3. 1 Diagram alir metodologi penelitian

3.2 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bangunan departemen teknik elektro ruangan kelas lantai 3 pada ruangan J314, J313 dan juga ruangan kecil yang disudut. Dimana letak pemancar (HP MSM-802.11n Access Point Series) dan juga penerima akan diilustrasikan dengan menggunakan Microsoft office : Visio 2007 seperti yang dapat terlihat pada Gambar 3.2.

21

Gambar 3. 2 Ilustrasi ruangan kelas lantai 3 ruangan J314, J313 dan ruangan kecil paling sudut di gedung kuliah teknik elektro dilihat dari kanan ke kiri

(a) (b)

Pengukuran II

Pengukuran I

22

(c)

Gambar 3. 3 Ruangan lokasi pengukuran di gedung kuliah teknik elektro (a) Ruangan tempat access point diletakkan di ruang kecil sebelah ruang J314 (b) Ruangan J314 (c)

Ruangan J313

3.3 Parameter Perhitungan Path Loss

Pada perhitungan ini, digunakan beberapa parameter yang memengaruhi nilai path loss.

3.2.1 Parameter frekuensi dan jarak

Dalam hal ini parameter frekuensi yang digunakan adalah frekuensi dengan arah downlink dari access point, serta jarak antara access point dengan penerima (r). Frekuensi yang digunakan adalah sebesar 2,4 GHz. Dimana jarak pengukuran I, yakni pengukuran horizontal masing-masing 1,5 meter; 3,3 meter; 4,2 meter; 5,4 meter; 6,3 meter; 9 meter; 10,5 meter; 12 meter; 13,5 meter; 15 meter; dan 16,5 meter. Begitu pula pada pengukuran II dan pengukuran III.

3.2.2 Variabel lantai dan dinding

Parameter lantai memengaruhi nilai path loss dengan adanya koefisien rugi-rugi daya seperti yang tertera pada Tabel 2. 3, termasuk juga dengan floor penetration factors, Lfnf dimana Lf merupakan loss terhadap penetrasi lantai sedangkan nf merupakan jumlah dari lantai yang ditembus, dalam hal ini nilai nf dapat dirubah-rubah. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2.4 dan Tabel 2.5.

23

Untuk jenis pita frekuensi yang lain dimana koefisien power loss tidak ada untuk bangunan tempat tinggal, maka nilai tersebut dapat digunakan dari bangunan kantor. Standar deviasi dan log-normal dari nilai fading shadow di dalam ruangan ditunjukkan pada Tabel 2.6[4].

3.4 Pemancar Access Point

Pemancar yang digunakan adalah access point HP MSM-802.11n dengan frekuensi kerja 2,4 GHz. Datasheet mengenai access point dapat dilihat pada Lampiran II.

3.5 Model Propagasi Path Loss yang Digunakan

Untuk memprediksikan nilai path loss maka dipilih model propagasi untuk ruangan, yaitu ITU-R-R dan COST231multiwall. Kedua model propagasi dipilih berdasarkan pada kesesuaian aspek lantai dan dinding yang digunakan pada kedua model propagasi. Kedua model ini juga cocok untuk digunakan dalam memprediksikan path loss di dalam ruangan.

3.6 Data Pengukuran

Data pengukuran pada penelitian ini diperoleh dari data hasil drive test dengan menggunakan aplikasi G-Net Wifi yang dipasangkan ke dalam smartphone. Data yang diperoleh merupakan nilai dari RSSI (Received Signal

Strength Indication) pada beberapa jarak tertentu dari access point. Drive test

pengukuran pertama dilakukan pada tanggal 22 Mei 2015 , pengukuran kedua dan ketiga dilakukan pada tanggal 30 Mei 2015 di gedung kuliah teknik elektro lantai 3.

Nilai path loss dari hasil pengukuran dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan 3.1.

���� =���� − ���ℎ����+�_��− �_�� (3.1)

dimana :

24

EIRP = daya efektif yang dipancarkan oleh pemancar (dBm)

GRx = gain antena penerima (dB)

LRx = rugi-rugi pada penerima (dB)

Dari data pengukuran yang telah diperoleh maka dapat dibuat kurva regresi untuk mendapatkan garis kurva yang lebih baik. Regresi merupakan suatu metode yang berupaya memodelkan antara dua variabel dimana satu variabel (variabel terikat) memengaruhi variabel yang lainnya (variabel bebas). Jarak access point dan penerima disebut sebagai variabel terikat (X), sedangkan nilai path loss disebut sebagai variabel bebas (Y) sebab besarnya nilai path loss dipengaruh oleh jarak tersebut.

Kurva regresi yang didasarkan pada persamaan polinomial pangkat ddua disebut dengan Regresi Parabola Kuadratik[6]. Rumus umum regresi parabola adalah seperti Persamaan

�= �+��+��2 (3.2)

dimana a, b, dan c merupakan konstanta yang masing-masing besarnya dapat ditentukan dengan Persamaan 3.3, Persamaan 3.4, dan Persamaan 3.5.

Ʃ(Y) = na + bƩ(X) + cƩ(X2) (3.3)

Ʃ(XY) = aƩ(X) + bƩ(X2) + cƩ(X3) (3.4) Ʃ(X2Y) = aƩ(X2) + bƩ(X3) + cƩ(X4) (3.5) dimana n adalah jumlah data.

3.7 Langkah-Langkah dalam Menganalisis Path Loss Model Propagasi Langkah-langkah yang dilakukan untuk menganalisi path loss adalah sebagai berikut :

a. Menghitung nilai path loss dengan menggunakan kedua model propagasi yang digunakan dengan menggunakan Microsoft Office : Excel 2007.

b. Untuk model propagasi COST 231-MultiWall, perkiraan besar path loss akan dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.4.

25

c. Untuk model propagasi ITU-R, perkiraan besar path loss akan dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.5.

d. Hasil perhitungan yang diperoleh dari kedua model selanjutnya akan dianalisis dan dibandingkan antara kedua model tersebut.

3.8 Langkah-Langkah dalam Menentukan Model Propagasi

Ada dua parameter yang digunakan untuk menentukan model propagasi yang cocok dan layak digunakan seperti sebagai berikut.

3.6.1 Mean Error (rata-rata kesalahan ramalan)

Mean Error merupakan rata-rata kesalahan yag terjadi akibat adanya perbedaan nilai pengukuran terhadap nilai prediksi (hasil perhitungan). Besar nilai ini dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.6[9].

��������� (��) = �

�∑(����− ���) (3.6) dimana :

n = jumlah data path loss

PLmi = nilai pengukuran path loss ke-i

PLi = nilai perhitungan path loss ke-i

3.6.2 Standar Deviasi

Standar deviasi adalah rata-rata jarak penyimpangan titik-titik data path loss yang diukur atau dihitung dari nilai rata-rata data tersebut. Ini dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (3.7)[10].

�������������� (�) = � �

�−�∑��=�(���− ���)� (3.7) dimana :

n = jumlah data path loss

PLi = nilai path loss data ke-i

26

BAB IV

HASIL PEMBAHASAN

4.1 Prediksi Path Loss dan RSSI

Perhitungan prediksi path loss dan RSSI dilakukan dengan menggunakan Wi-Fi dengan frekuensi kerja 2.4 GHz. Parameter-parameter yang digunakan pada perhitungan ini adalah seperti yang tertera pada Tabel 2.1, Tabel 2.2, Tabel 2.4, dan Tabel 2.5.

4.1.1 Prediksi path loss dan RSSI dengan model propagasi COST 231 MultiWall

Perhitungan dengan model propagasi COST 231-Multiwall menggunakan persamaan seperti pada Persamaan 2.4. Langkah-langkah dalam perhitungan adalah sebagai berikut.

f = 2422 MHz

D = 1,5 ; 3,3 ; 4,2 ; 5,4 ; 6,3 ; 9 ; 10,5 ; 12 ; 13,5 ; 15 ; 16,5 (dalam meter)

Menghitung Free Space Loss : ��� = 32.4 + 20 log�+ 20 log�

= 32.4 + 20 log 2422 + 20 log 1,5(10−3)

= 43.605 ��

Menghitung Path Loss :

� = �_��+ �_�+ � �_���_��

� �=1

+ �_�

��−2 ��−1−��_�

= 43.605 ��+ 0 + 0(6.9) + 0(18.3) = 43.605 ��

27

Menghitung RSSI :

���� =���� –���ℎ���� +�_�� − �_��

= 20.5 ��� – 43.605 �� + 2 �� – 0 = −21.105 ���

Perhitungan berikutnya akan dihitung dengan kondisi penambahan dinding sebagai penghalang (obstacle), sehingga diperoleh hasil prediksi path loss dan RSSI seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4. 1

Tabel 4. 1 Path Loss dan RSSI dengan Model COST 231 No. Jarak (m) LT (dB) RSSI (dBm)

1 1,5 43,6053 -21,105

2 3,3 57,3538 -34,854

3 4,2 59,4485 -36,948

4 5,4 61,6314 -39,131

5 6,5 63,2417 -40,742

6 9 72,9683 -50,468

7 10,5 74,3073 -51,807

8 12 75,4671 -52,967

9 13,5 76,4902 -53,99

10 15 77,4053 -54,905

11 16,5 78,2332 -55,733

4.1.2 Prediksi path loss dan RSSI dengan model propagasi ITU-R

Perhitungan dengan model propagasi ITU-R menggunakan persamaan seperti pada Persamaan 2.5. Langkah-langkah dalam perhitungan adalah sebagai berikut.

Menghitung path loss untuk masing-masing jarak (r) yang ditentukan :

�� = 20 log�� + 10(�) log� + ���� −28

= 20 log 2422 + 10(3) log 1.5 + 14 −28 = 58,9662 ��

28

Menghitung EIRP :

���� = ���������������� (��)–��������� +�_��

= 18.5 ��� – 0 + 2 �� = 20.5 ���

Menghitung RSSI :

���� =���� –���ℎ���� +�_�� − �_��

= 20.5 ��� – 58,9662 �� + 2 �� – 0 = −36,466 ���

Perhitungan dilakukan dengan menggunakan jarak tertentu, sehingga akan diperoleh hasil prediksi path loss dan RSSI dengan fungsi jarak menggunakan model ITU-R seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4. 2

Tabel 4. 2 Path Loss dan RSSI dengan Model ITU-R No. Jarak (m) L (dB) RSSI (dBm)

1 1,5 58,9662 -36,466

2 3,3 69,2389 -46,739

3 4,2 72,381 -49,881

4 5,4 75,6553 -53,155

5 6,5 78,0709 -55,571

6 9 82,3108 -59,811

7 10,5 84,3192 -61,819

8 12 86,0589 -63,559

9 13,5 87,5935 -65,093

10 15 88,9662 -66,466

11 16,5 90,208 -67,708

Dari hasil perhitungan yang diperoleh pada Tabel 4. 1 dan Tabel 4. 2 maka dapat menghasilkan grafik path loss dan RSSI untuk kedua model propagasi seperti terlihat pada Gambar 4. 1 dan Gambar 4. 2.

29

Gambar 4. 1 Path Loss Hasil Perhitungan Masing-Masing Model

Gambar 4. 2 RSSI Hasil Perhitungan Masing-Masing Model

4.2 Path Loss Hasil Pengukuran

Data pengukuran diperoleh dengan menggunakan aplikasi yang dipasangkan ke dalam smartphone, yaitu G-Net WiFi. Data yang dihasilkan menggunakan aplikasi ini berupa besarnya sinyal yang diterima, RSSI (Received Signal Strength Indication). Pengukuran dilakukan di gedung kuliah teknik elekro pada ruangan J314, J313 dan ruangan kecil yang berikutnya setelah J314. Pada

30

pengukuran, Access Point akan diletakkan pada ruangan kecil tersebut. Seperti terlihat pada Gambar 4.3, dilakukan pengukuran langsung.

(a) (b)

Gambar 4. 3 (a) Gambar perangkat wifi (b) Gambar smartphone

Path Loss Hasil Pengukuran Pertama

Pada pengukuran ini, didapat ada sejumlah orang yang berada pada ruangan yang terpisah dua sekat dinding, dalam hal ini dapat dikatakan sebagai ruangan kedua, dari Access Point terletak. Berikut nilai RSSI yang dapat terlihat seperti Tabel 4. 3.

Tabel 4. 3 Data Pengukuran RSSI Pertama

r (m) RSSI (dBm)

1,5 -48

3,3 -67

4,2 -70

5,4 -71

6,3 -77

9 -69

10,5 -73

12 -87

13,5 -89

15 -86

31

Perhitungan path loss pada jarak 1,5 meter adalah sebagai berikut :

���ℎ����=���� − ����+ �_��− �_��

= 20,5−(−48) ��� + 2 �� −0

= 70,5 ��

Dengan menggunakan perhitungan path loss sebelumnya, maka diperoleh nilai path loss yang terlihat seperti pada Tabel 4. 4.

Tabel 4. 4 Path Loss Pengukuran Pertama

r (m) Path Loss (dB)

1,5 70,5

3,3 89,5

4,2 92,5

5,4 93,5

6,3 99,5

9 91,5

10,5 95,5

12 109,5

13,5 111,5

15 108,5

16,5 115,5

Path Loss Hasil Pengukuran Kedua

Pada pengukuran ini, didapat ada sejumlah orang yang berada pada ruangan yang terpisah dua sekat dinding, dalam hal ini dapat dikatakan sebagai ruangan kedua, dari Access Point terletak. Berikut nilai RSSI yang dapat terlihat seperti Tabel 4.5.

Tabel 4. 5 Data Pengukuran RSSI Kondisi Kedua

r (m) RSSI (dBm)

32

Tabel 4.5 Lanjutan

r (m) RSSI (dBm)

3,3 -66

4,2 -63

5,4 -59

6,3 -69

9 -68

10,5 -71

12 -75

13,5 -76

15 -79

16,5 -81

Perhitungan path loss pada jarak 1,5 meter adalah sebagai berikut :

���ℎ����=���� − ����+ �_��− �_��

= 20,5−(−39) ��� + 2 �� −0 = 61,5 ��

Dengan menggunakan perhitungan path loss diatas, maka diperoleh nilai path loss yang terlihat seperti pada Tabel 4.6.

Tabel 4. 6 Path Loss Pengukuran Kedua

r (m) Path Loss (dB)

1,5 61,5

3,3 88,5

4,2 85,5

5,4 81,5

6,3 91,5

9 90,5

33

Tabel 4.6 Lanjutan

r (m) Path Loss (dB)

12 97,5

13,5 98,5

15 101,5

16,5 103,5

Path Loss Pengukuran Ketiga

Pada pengukuran ini, didapat ada sejumlah orang yang berada pada ruangan yang terpisah dua sekat dinding, dalam hal ini dapat dikatakan sebagai ruangan kedua, dari Access Point terletak. Berikut nilai RSSI yang dapat terlihat sepertiTabel 4. 7.

Tabel 4. 7 Data Pengukuran RSSI Kondisi Ketiga

r (m) RSSI (dBm)

1,5 -38

3,3 -66

4,2 -64

5,4 -70

6,3 -68

9 -72

10,5 -75

12 -79

13,5 -77

15 -80

16,5 -82

Perhitungan path loss pada jarak 1,5 meter adalah sebagai berikut :

���ℎ����=���� − ����+ �_��− �_��

= 20,5−(−48) ��� + 2 �� −0 = 60,5 ��

34

Dengan menggunakan perhitungan path loss diatas, maka diperoleh nilai path loss yang terlihat seperti padaTabel 4. 8.

Tabel 4. 8 Path Loss Pengukuran Ketiga

r (m) Path Loss (dB)

1,5 60,5

3,3 88,5

4,2 86,5

5,4 92,5

6,3 90,5

9 94,5

10,5 97,5

12 101,5

13,5 99,5

15 102,5

16,5 104,5

Nilai Rata-Rata dari Hasil Pengukuran

Dari hasil pengukuran I, pengukuran II, dan pengukuran III maka dapat diperoleh nilai rata-rata dari hasil pengukuran. seperti yang dapat terlihat pada Tabel 4. 9.

Tabel 4. 9 Tabel Rata-Rata dari Hasil Pengukuran

r (m) RSSI L (dB) RSSI L (dB) RSSI L (dB) Lrata

1,5 -48 70,5 -39 61,5 -38 60,5 64,1667 3,3 -67 89,5 -66 88,5 -66 88,5 88,8333 4,2 -70 92,5 -63 85,5 -64 86,5 88,1667 5,4 -71 93,5 -59 81,5 -70 92,5 89,1667 6,3 -77 99,5 -69 91,5 -68 90,5 93,8333

9 -69 91,5 -68 90,5 -72 94,5 92,1667

10,5 -73 95,5 -71 93,5 -75 97,5 95,5

35

Tabel 4.9 Lanjutan

r (m) RSSI L (dB) RSSI L (dB) RSSI L (dB) Lrata

13,5 -89 111,5 -76 98,5 -77 99,5 103,167 15 -86 108,5 -79 101,5 -80 102,5 104,167 16,5 -93 115,5 -81 103,5 -82 104,5 107,833

4.3 Perbandingan Path Loss Model Propagasi dan Pengukuran

Berdasarkan nilai rata-rata dari hasil pengukuran yang terdapat pada Tabel 4. 9 dapat dibuat regresi hasil pengukuran seperti yang terlihat pada Tabel 4. 10.

Tabel 4. 10 Regresi Hasil Pengukuran Rata-Rata

X Y X2 X3 X4 XY X2Y

1,5 64,1667 2,25 3,375 5,0625 96,2501 144,375 3,3 88,8333 10,89 35,937 118,592 293,15 967,395 4,2 88,1667 17,64 74,088 311,17 370,3 1555,26 5,4 89,1667 29,16 157,464 850,306 481,5 2600,1 6,3 93,8333 39,69 250,047 1575,3 591,15 3724,24

9 92,1667 81 729 6561 829,5 7465,5

10,5 95,5 110,25 1157,63 12155,1 1002,75 10528,9

12 102,833 144 1728 20736 1234 14808

13,5 103,167 182,25 2460,38 33215,1 1392,75 18802,2

15 104,167 225 3375 50625 1562,51 23437,6

16,5 107,833 272,25 4492,13 74120,1 1779,24 29357,5

ƩX ƩY ƩX2 ƩX3 ƩX4 ƩXY ƩX2Y

97,2 1029,83 1114,38 14463 200273 9633,1 113391

Dari Tabel 4. 10dapat dibuat persamaan untuk menentukan koefisien a,b, dan c berdasarkan Persamaan 3.3, Persamaan 3.4, dan Persamaan 3.5 sehingga diperoleh persamaan-persamaan sebagai berikut :

36

9633,1 = 97,2�+ 1114,38�+ 14463

113391 = 1114,38�+ 14463�+ 200273�

Dari persamaan yang telah diperoleh sebelumnya, maka nilai koefisien a, b, dan c masing-masing adalah :

� = 66,8154

�= 4,6775

� =−0,1434

Dengan memasukkan nilai koefisien yang diperoleh ke dalam Persamaan 3.2, maka diperoleh persamaan regresi sebagai berikut

� = 66,8154 + 4,6775� −0,1434�2

Berdasarkan hasil perhitungan nilai path loss dengan menggunakan regresi parabola kuadratik, sehingga diperoleh hasil regresi seperti dapat dilihat pada Gambar 4. 4. Pada gambar terlihat perbandingan nilai path loss baik dengan menggunakan formulasi dari model propagasi ITU-R dan COST231-MultiWall, hasil pengukuran, maupun juga dengan menggunakan nilai path loss hasil perhitungan regresi.

37

Gambar 4. 4 Perbandingan Nilai Path Loss Perhitungan dan Pengukuran Rata-Rata

Berdasarkan Gambar 4.3 Model Propagasi ITU-R menghasilkan nilai path loss yang lebih besar daripada nilai path loss yang ditunjukkan dengan menggunakan model propagasi COST231-MultiWall. Hal ini dikarenakan adanya koefisien N, yaitu distance power loss coeficient, yang mana koefisien ini telah mewakili rugi rugi-rugi transmisi akibat dinding, perabot di dalam ruangan serta mekanisme rugi-rugi yang mirip yang terdapat di dalam gedung, sehingga memungkinkan sinyal tersebut dapat digunakan di antara lantai.

4.4 Model Propagasi yang Layak dan Cocok Digunakan

Untuk Mendapatkan model propagasi yang layak dan cocok digunakan adalah dengan menghitung rata-rata kesalahan prediksi (mean error) hasil pengukuran terhadap hasil perhitungan dan deviasi standar. Mean error dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.2, dimana mean error model ITU-R adalah :

��������� (��) = 1

� �(���� − ���)

= 1

6 ∑{(64,1667−53,887) + (88,8333−64,1596) +

38

(93,8333−725844) + (92,1667−772315) + (95,5−792399) + (102,833−80,9797) + (103,167−82,5142) + (104,167−83,887) + (107,833−85,1287)}

= 19,26694 ��

Jarak penyimpangan pada titik-titik yang diprediksi dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.3. Standar deviasi untuk model ITU-R adalah sebagai berikut :

� = � 1

� −1� (���− �����)2

� �=1 = ⎷ ⃓⃓ ⃓⃓ ⃓⃓ ⃓⃓ ⃓⃓ ⃓⃓ ⃓⃓ � 1 6−1

⎣ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢

⎡ (53,887_(673017−₋74,35427)_74,35427)2₂+ (64,1596_{+ (70,576−}−_74,35427)74,35427)₂2₊+

(72,5844−74,35427)2 + (77,2315−74,35427)2+ (79,2399−74,35427)2 + (80,9797−74,35427)2+ (82,5142−74,35427)2 + (83,887−74,35427)2+

(85,1287−74,35427)2

⎦ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎤

= 9,686598 ��

Dengan melakukan perhitungan mean error dan standar deviasi , maka dapat diperoleh masing-masing nilai mean error dan standar deviasi untuk masing-masing model seperti pada Tabel 4.11.

Tabel 4. 11 Mean Error dan Standar Deviasi

ITU-R COST 231 Mean Error (dB) 19,26694 26,41393

39

Dari perhitungan prediksi dan pengukuran yang telah dilakukan terlihat bahwa kenaikan path loss diakibatkan adanya jarak dan juga dinding antara penerima dan pemancar. Demikian hal tersebut dapat terlihat pada Gambar 4.1 dan juga Gambar 4. 5. Dimana kwi merupakan jumlah dinding/sekat. Hal ini menunjukkan bertambahnya nilai path loss dapat diakibatkan adanya sekat/dinding. Dimana dinding juga mengurangi sinyal yang dipancarkan oleh pemancar karena adanya penetrasi atau penembusan yang dialami oleh sinyal tersebut.

Berdasarkan Tabel 4.11 diketahui bahwa model propagasi ITU-R lebih layak untuk digunakan pada ruangan lantai 3 departemen teknik elektro USU. Model ini memiliki nilai mean error yang lebih kecil, yaitu 14,18768 dB, dan standar deviasi sebesar 9,686598 dB, dibandingkan dengan mean error dan standar deviasi menggunakan model propagasi COST231-MultiWall. Nilai standar deviasi yang ditunjukkan oleh model ITU-R ini sesuai dengan yang telah tercantum pada Tabel 2.6..

40

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil menganalisis yang telah dilakukan, maka dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut.

1. Pada ruangan kuliah lantai 3 di departemen teknik elektro, path loss model propagasi ITU-R lebih besar dibandingkan dengan model propagasi COST 231-MultiWall.

2. Untuk fungsi jarak, nilai path loss pada model propagasi ITU-R akan semakin bertambah besar apabila jarak antara access point dengan penerima semakin jauh. Sedangkan untuk fungsi dinding, nilai path loss akan bertambah besar apabila sekat/halangan/obstacle berupa dinding yang berada diantara penerima dan pemancar bertambah.

3. Berdasarkan pengukuran maka diperoleh mean error dan standar deviasi yang masing-masing adalah 19,26694 dB dan 9,686598 dB untuk model ITU-R, sedangkan untuk model COST 231-MultiWall adalah 26,41393 dB dan 11,06642 dB.

4. Model propagasi ITU-R lebih cocok digunakan di ruangan kuliah lantai 3 pada bangunan departemen teknik elektro dengan mean error yang lebih kecil.

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat diberikan adalah sebagai berikut.

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Propagasi Gelombang Radio

Propagasi gelombang elektromagnetik sebagaimana yang dinyatakan oleh Persamaan Maxwell adalah adanya perubahan medan magnet akan menghasilkan medan listrik dan perubahan medan listrik akan menghasilkan medan magnet. Oleh sebab itu gelombang elektromagnetik dapat berpropagasi dengan sendirinya. Untuk kebanyakan model propagasi gelombang radio, gelombang elektromagnetik lebih sering dinotasikan dengan sebuah berkas (ray) atau lebih kenal dengan Poynting Vector sesuai dengan arah propagasinya[1].

Propagasi merupakan pentransmisian sinyal informasi dari satu tempat ke tempat lain melalui media, baik media fisik , yang berupa kabel/kawat (wire) maupun media non-fisik (bukan kabel/kawat), yang lebih dikenal dengan wireless, seperti halnya udara bebas. Untuk pentransmisian gelombang dalam jarak yang jauh, akan lebih efisien apabila menggunakan udara bebas sebagai media transmisinya. Hal ini memungkinkan karena gelombang radio atau RF (radio frequency) akan diradiasikan oleh antena sebagai perangkat penyeimbang antara sistem pemancar dan udara bebas dalam bentuk radiasi gelombang elektromagnetik. Gelombang ini merambat atau berpropagasi melalui udara dari antena pemancar ke antena penerima yang jaraknya bisa mencapai beberapa kilometer, bahkan ratusan sampai ribuan kilometer.

2.2 Mekanisme Propagasi

Refleksi, difaksi dan scattering adalah merupakan tiga mekanisme dasar dari propagasi gelombang radio yang mempengaruhi propagasi di dalam sistem komunikasi bergerak[2].

Refleksi terjadi ketika gelombang elektromagnetik yang sedang berpropagasi mengenai/menabrak sebuah objek dengan dimensi yang sangat besar

6

bila dibandingkan dengan panjang gelombang elektromagnetik tersebut. Refleksi terjadi dari permukaan tanah dan dari gedung-gedung dan dinding-dinding.

Difraksi terjadi ketika jalur radio antara pemancar dan penerima dihalangi oleh sebuah permukaan yang memiliki tepi yang tajam. Gelombang-gelombang kedua yang dihasilkan dari permukaan tajam yang menghalanginya tersebut terurai di ruang bebas dan bahkan di belakang penghalang tersebut, yang menyebabkan adanya gelombang-gelombang yang melengkung di sekitar penghalang, bahkan ketika jalur LOS tidak ada di antara pemancar dan penerima. Untuk frekuensi tinggi, difraksi, sama seperti refleksi, tergantung pada geometri objek, baik amplitudo, fasa maupun polarisasi dari gelombang datang di titik difraksinya.

Scattering terjadi ketika medium tempat gelombang berpropagasi terdiri dari objek dengan dimensi yang lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombangnya dengan jumlah penghalang yang relatif besar. Gelombang hamburan dihasilkan oleh kekasaran permukaan tanah, objek-objek yang kecil atau karena ketidakteraturan lainnya di kanal. Di dalam praktek, pepohonan, rambu-rambu jalan dan tiang-tiang listrik menimbulkan hamburan di dalam sistem komunikasi bergerak.

2.2.1 Refleksi

Ketika gelombang radio yang berpropagasi di dalam satu medium menabrak medium yang lain yang memiliki sifat elektrik yang berbeda, sebagian dari gelombang ini akan dipantulkan dan sebagian lagi akan ditransmisikan. Jika gelombang datang menuju dielektrik sempurna, sebagian energi ditransmisikan ke medium kedua dan sebagian lagi dipantulkan kembali ke medium pertama, sehingga dalam hal ini, tidak ada energi yang diserap. Jika medium kedua adalah konduktor sempurna, maka seluruh energi gelombang yang datang dipantulkan kembali ke medium pertama tanpa adanya rugi-rugi energi, seperti pada Gambar 2. 1.

7

Gambar 2. 1 Refleksi 2.2.2 Difraksi

Difraksi mengijinkan gelombang radio untuk berpropagasi di sekitar permukaan bumi yang melengkung dan berpropagasi di belakang objek penghalang, seperti terlihat pada Gambar 2. 2.

Gambar 2. 2 Difraksi gelombang

Kuat medan yang diterima akan menurun dengan cepat karena penerima bergerak mendekati daerah yang menghalanginya. Fenomena difraksi dapat dijelaskan oleh prinsip Huygen, yang menyatakan bahwa semua titik pada sebuah muka gelombang (wavefront) dapat dianggap sebagai sumber titik untuk memproduksi secondary wavelets atau gelombang-gelombang baru dengan panjang gelombang yang sama dengan panjang gelombang sebelumnya. Kemudian wavelet-wavelet ini bergabung untuk menghasilkan sebuah wavefront yang baru di arah propagasinya. Difraksi disebabkan oleh propagasi dari secondary wavelets di dalam daerah yang terhalangi. Kuat medan dari gelombang difraksi di daerah yang terhalangi ini adalah merupakan penjumlahan vektor dari

8

komponen medan elektrik dari semua secondary wavelets di ruang bebas di sekeliling penghalang.

2.2.3 Scattering

Di dalam sistem komunikasi bergerak, sinyal yang diterima sebenarnya sering lebih kuat dari yang diprediksikan oleh model refleksi dan difraksi itu sendiri. Hal ini dikarenakan ketika gelombang radio menabrak sebuah permukaan yang kasar, energi yang dipantulkan menyebar ke segala arah, yang dikenal dengan istilah scattering. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2. 3.

Gambar 2. 3 Scattering

Benda-benda seperti tiang listrik dan pepohonan cenderung untuk menyebarkan energi ke semua arah, sehingga memberikan energi tambahan di penerimanya.

2.3 Path Loss

Path loss merupakan komponen yang paling utama dalam perencanaan

link radio. Elemen path loss termasuk free space loss, rugi-rugi atmosfer,

penyerapan uap air, pengendapan, fading, multipath dan berbagai efek lainnya berdasarkan frekuensi dan lingkungannya.

Jika jalur utama propagasi merupakan ruang bebas maka free space loss dapat dihitung dengan Persamaan Friis, yaitu Persamaan 2.1[1].

L = GT GR

�

�

4��

�

2

(2.1)

9

LdB = -GTdB – GRdB – 20 log (λ) + 20 log (d) + 22 (2.2)

dimana:

L = loss (rugi-rugi) GT = gain antena pemancar

GR = gain antena penerima

λ = panjang gelombang

d = jarak antara pemancar dan penerima

Di beberapa aplikasi, gain antena tidak termasuk dalam persamaan path loss, sehingga persamaan free space loss dapat dihitung dengan Persamaan 2.3.

������ =−20 ��� �_{4 �}�_�� (2.3)

2.4 Model Propagasi dalam Ruangan

Untuk menghitung perkiraan besar path loss yang terjadi di dalam ruangan tidak dapat menggunakan model propagasi outdoor.Hal ini dikarenakan jarak yang terdapat di dalam ruangan sangat pendek sehingga efek Doppler dapat diabaikan.Selain itu, propagasi yang terjadi di dalam ruangan cenderung lebih kompleks karena gelombang radio-nya banyak dihalagi oleh obstacle (hambatan) berupa furniture (perabot rumah tangga), asbes atau gypsum dan dinding.Oleh sebab itulah gelombang radio di dalam ruangan mengalami banyak refleksi dan refraksi serta penyerapan daya (pentration) yang menyebabkab path loss semakin besar [3].

Metode pemodelan propagasi indoor dapat dibedakan dalam empat kategori, yaitu [4]:

1. Model Empiris

Model empiris adalah pemodelan yang diambil dari perhitungan kanal yang dilakukan di beberapa tempat tertentu. Model ini diambil dengan memasukkan data pengukuran dengan rumus-rumus matematika sederhana atau fungsi distribusi. Contoh model empiris untuk lingkungan indoor antara lain adalah

10

model One Slope, model Wall and Floor Factors, model Cost-231 Multi Wall, model Linear Attenuation, dan lain sebagainya.

2. Model Stokastik

Model stokastik biasanya digunakan untuk memodelkan aspek acak dari kanal radio dengan variabel acak, misalnya karakteristik fading dari kanal radio. Model ini hanya membutuhkan sedikit informasi dari lingkungan propagasinya. Pada kanal propagasi radio, terdapat dua tipe fading, yaitu fadinglarge scale dan

fading small scale. Fading large scale menggambarkan perubahan kekuatan

sinyal terhadap jarak. Sementara itu, fading small scale menggambarkan fluktuasi kecepatan dari kuat sinyal terima pada jarak perjalanan yang singkat (biasanya dengan sedikit panjang gelombang). Fadinglarge scale dan fading small scale biasanya dimodelkan dengan model stokastik.Misalnya, untuk fading large scale, yaitu fading shadowing, dimodelkan dengan fading log-normal dan fading small

scale banyak dimodelkan dengan Rayleigh, fading Rice atau Nakagami-m, dan

lain sebagainya.

3. Model Deterministik

Model deterministik mensimulasikan fenomena propagasi secara fisik dari gelombang radio. Model deterministik ini didasarkan pada persamaan Maxwell yang menggambarkan sifat-sifat dari medan elektromagnetik dan memasukkannya pada lingkungan propagasi spesifik.Biasanya model ini memiliki tingkat akurasi yang tinggi. Contoh model ini adalah model Ray-Optical dan model Finite Difference Time Domain (FDTD).

4. Model Semi-deterministik

Model semi-deterministik adalah kombinasi dari model deterministik dengan model stokastik atau model empiris.Model ini memiliki kelebihan berupa tidak dibutuhkannya terlalu banyak data untuk perhitungan seperti pada model deterministik, namun tetap memiliki akurasi yang lebih tinggi daripada model stokastik maupun model empiris. Contoh dari model ini adalah model Dominan path, model Motif, dan model Geometry Based Stochastic Channel (GSCM).

11 2.4.1 Model Propagasi COST 231 Multi Wall

Model COST 231 Multi Wall merupakan pengembangan dari model Keenan-Motley. Perbedaan yang mencolok pada kedua jenis model ini terletak pada penjelasan rugi-rugi akibat penyerapan daya sinyal yang menembus beberapa lantai yang berada diantara pemancar dan penerima. Model Keenan-Motley menyatakan bahwa besarnya daya sinyal yang hilang akibat melalui beberapa lantai dapat digambarkan sebagai fungsi linear terhadap kenaikan jumlah lantai yang ditembus oleh sinyal. Sedangkan pada model COST 231-MultiWall besarnya daya yang hilang tersebut tidak dapat digambarkan sebagai fungsi linear melainkan sebagai fungsi eksponensial yang dipengaruhi oleh faktor empiris b[5]

Pada jenis model ini, total rugi-rugi lintasan yang terjadi di dalam ruangan merupakan jumlah dari rugi-rugi akibat ruang bebas dengan penyerapan gelombang radio yang menembus lantai dan dinding yang berada diantara BS dan MS atau perangkat komunikasi yang dapat berpindah-pindah (portable terminal). Telah diteliti bahwa total rugi-rugi gelombang radio akibat menembus beberapa lantai bukanlah merupakan fungsi linear terhadap peningkatan jumlah lantai. Melainkan merupakan fungsi eksponensial seperti yang diperlihatkan pada persamaan 2.4[6].

���= ���+��+∑��=1���.���+�_� ���+2_��+1−��

�� (2.4)

dimana :

LMW = rugi-rugi lintasan total (dB)

LFS = rugi-rugi ruang bebas (dB)

LC = konstanta rugi-rugi

kwi = jumlah dinding yang ditembus pada jenis ke-i

kf = jumlah lantai yang ditembus pada jenis ke-i

Lwi = rugi-rugi dinding yang ditembus pada jenis ke-i (dB)

12 b = faktor empiris

I = jumlah jenis dinding

Rugi-rugi pertama (LFS) pada Persamaan 4.2 merupakan rugi-rugi akibat propagasi gelombang radio di ruang bebas. Rugi-rugi kedua (LC) merupakan variabel yang besarnya ditentukan dari hasil pengukuran terhadap rugi-rugi akibat penyerapan oleh dinding yang dilalui sinyal dengan menggunakan metode regresi linear bertingkat. Biasanya besar nilai konstanta tersebut mendekati nol. Rugi-rugi ketiga (∑�_�=1�_��.�_��) merupakan total rugi-rugi akibat jumlah penyerapan dinding yang berada diantara pemancar dan penerima. Untuk alasan praktis maka jumlah jenis dinding yang berbeda harus tetap rendah. Jika sebaliknya, maka perbedaan diantara jenis dinding menjadi kecil dan penempatannya di dalam model ini menjadi tidak jelas. Sehingga dibuatlah pembagian jenis dinding ke dalam dua tipe seperti yang diperlihatkan pada Tabel 2. 1[6].

Tabel 2. 1 Pembagian Jenis Dinding Pada Model Cost 231 Multi Wall

Jenis Dinding Deskripsi

Dinding Tipis (Lw1)

Sebuah dinding yang tidak ditempeli oleh suatu bantalan seperti dinding eternit, dinding papan dan diding beton tipis dengan ketebalan kurang dari 10 cm.

Dinding Tebal (Lw2)

Sebuah dinding yang ditempeli oleh suatu bantalan atau jenis dinding yang lainnya dengan ketebalan dinding lebih dari 10 cm yang terbuat dari, seperti beton atau batu bata.

Besar nilai variabel-variabel pada model ini telah ditentukan berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan oleh organisasi-organisasi komunikasi seperti Alcatel, CNET, TUW, UPC, VTT dan Ericsson. Meskipun organisasi-organisasi tersebut melakukan pengukuran dengan metode dan peralatan yang berbeda. Namun setiap pengukuran harus dilakukan dengan aturan umum yang telah ditentukan sebelumnya yaitu posisi pemancar ditempatkan pada pusat gedung sedangkan posisi penerima berpindah ke beberapa tempat yang masih tercakup oleh pemancar, ketinggian pemancar dari lantai sekitar 1,5–3,0 m, antena yang

13

digunakan jenis omnidireksional dengan besar gain 1,3–2,2 dB, daya pancar 10-30 dBm dan jenis polarisasi yang digunakan adalah vertikal untuk setiap pengukuran[6].

Pengukuran tersebut dilakukan sebanyak 10-50 sampel dengan rata-rata panjang gelombang 1-6 λ pada sebagian besar pengukuran oleh setiap organisasi. Perlu diketahui bahwa seluruh hasil pengukuran tersebut secara implisit telah termasuk rug-rugi yang disebabkan oleh berbagai jenis perabot yang terdapat di dalam ruangan dan koridor-koridor yang dilalui oleh gelombang radio tersebut. Kemudian hasil pengukuran pada setiap kategori lingkungan tersebut dihitung nilai rata-ratanya sehingga diperoleh pendekatan hasil terhadap nilai variabel-variabel pada model ini seperti pada Tabel 2. 2[6].

Tabel 2. 2 Besar Nilai Variabel-Variabel pada Model COST 231 Multi Wall Keadaan Ruangan Lwi [dB] Lw2 [dB] Lf [dB] b

Padat Satu Lantai Dua Lantai Beberapa Lantai

3,4 1)

Alcatel, CNET, TUW, UPC,VTT 6,91) 18,32) Alcatel, CNET, UPC,VTT 0,464) VTT, Ericsson

Terbuka 3,41) 6,91) 18,32) 0,464)

Luas 3,41) 6,91) 18,32) 0,464)

koridor 3,41) 6,91) 18,32) 0,464)

2.4.2 Model Propagasi ITU-R

Pada penggunaan model ini perhitungan rugi-rugi transmisi di dalam ruangan mengasumsikan bahwa BS dan portable terminal berada di dalam gedung yang sama. Rugi-rugi lintasan gelombang radio dari BS menuju portable terminal di dalam ruangan dapat diperkirakan dengan dua model yaitu site-general model (model dengan informasi keadaan yang umum) dan site-specific model (model dengan informasi keadaan yang spesifik). Namun pada penelitian ini hanya menggunakan site-general model sehingga teori mengenai site-general model lebih ditekankan[4].

14

Site-general model adalah jenis model yang hanya memerlukan sedikit informasi mengenai keadaan site yang akan diteliti dalam menentukan rugi-rugi transmisi. Model ini juga menjelaskan bahwa rugi-rugi lintasan gelombang radio di dalam ruangan ditandai oleh rugi-rugi lintasan rata-rata dan hal-hal yang terkait dengan nilai fading shadow. Kebanyakan model rugi-rugi lintasan di dalam ruangan melakukan perhitungan pelemahan sinyal akibat menembus beberapa dinding dan/ atau lantai. Namun pada model ini tidak memperhitungkan rugi-rugi transmisi akibat menembus dinding tetapi memperhitungkan rugi-rugi pelemahan daya sinyal akibat menembus lantai sehingga dapat memperediksi penggunaan frekuensi yang sama diantara lantai. Model ini menambahkan koefisien rugi-rugi daya (distance power loss coefficient) di dalam perhitungan rugi-rugi lintasan seperti diperlihatkan pada Persamaan 2.5. Dimana koefisien ini telah mewakili rugi-rugi transmisi akibat dinding, perabot di dalam ruangan serta mekanisme rugi-rugi yang mirip yang terdapat di dalam gedung. sehingga memungkinkan sinyal tersebut dapat digunakan di antara lantai. Pada site-specific model rugi-rugi transmisi akibat dinding dihitung secara eksplisit[4].

����−� = 20���10�+�.���10�+��. (�)−28 (2.5)

dimana :

N = koefisien jarak rugi-rugi daya (distance power loss coefficient)

f = frekuensi (MHz)

d = jarak pisah diantara BS dan portable terminal (dimana d >1m)

Lf = factor rugi-rugi penyerapan oleh lantai (dB)

n = jumlah lantai diantara BS dan portable terminal

Parameter-parameter khusus berdasarkan hasil berbagai pengukuran diperlihatkan pada Tabel 2.4 dan Tabel 2.5 [4].

15

Tabel 2. 3 Koefisien power loss, N, untuk perhitungan rugi-rugi transmisi di dalam ruangan

Frekuensi Bangunan Tempat

Tinggal Bangunan Kantor

Bangunan Tempat Perbelanjaan

900 MHz - 33 20

1,2-1,3 GHz - 32 22

1,8-2 GHz 28 30 22

2,4 GHz 28 30

3,5 GHz 27

4 GHz - 28 22

5,2 GHz

30 (apartemen) 28(rumah)(2)Apartemen

: secara umum sebagian besar dinding pemisah ruangan adalah dinding

beton

Rumah : secara umum sebagian besar dinding pemisah ruangan adalah

dinding kayu

31 -

5,8 GHz 24

60 GHz - 22 17

70 GHz - 22 -

Tabel 2. 4 Faktor rugi-rugi penyerapan daya oleh lantai, Lf (dB) dengan n merupakan jumlah lantai yang menyerap daya, untuk

perhitungan rugi-rugi transmisi di dalam ruangan

Frekuensi Bangunan

Tempat Tinggal Bangunan Kantor

Bangunan Tempat Perbelanjaan

900 MHz -

9 (1 lantai) 19 (2 lantai) 24 (3 lantai)

-

1,8-2 GHz 4n 15+4(n-1) 6+3(n-1)

2,4 GHz 10 (1)

(apartemen)

5 (rumah) 14 -

3,5 GHz - 18 (1 lantai)

26 (2 lantai)

-

5,2 GHz

13(1)Tiap Dinding Beton (apartemen) 7(2) Kayu (Mortir)

(rumah)

16 (1 lantai) -

5,8 GHz - 22 (1 lantai)

28 (2 lantai)

16

Untuk jenis pita frekuensi yang lain dimana koefisien power loss tidak ada untuk bangunan tempat tinggal, maka nilai tersebut dapat digunakan dari bangunan kantor. Standar deviasi dan log-normal dari nilai fading shadow di dalam ruangan ditunjukkan pada Tabel 2.6 [4].

Tabel 2. 5 Angka-angka fading shadow, standar deviasi (dB), untuk perhitungan rugi-rugi transmisi di dalam ruangan

Frekuensi (GHz)

Bangunan

Tempat Tinggal Bangunan Kantor

Bangunan Tempat Perbelanjaan

1,8-2 8 10 10

3,5 8

5,2 - 12 -

5,8 17

2.5 G-NetWifi

G-NetWifi adalah sebuah perangkat pemantau dan drive test jarigan Wifi untuk perangkat dengan sistem operasi Android. Hal ini memungkinkan pemantauan (monitoring) dan pencatatan (logging) parameter jaringan WiFi tanpa menggunakan perangkat khusus. Hal ini dapat digunakan oleh para profesional untuk mendapatkan wawasan yang lebih baik pada jaringan atau dengan penggemar radio untuk mempelajari lebih lanjut tentang jaringan WiFi.

G-NetWifi dapat digunakan pada lingkungan outdoor dan indoor dengan memasukkan floorplan. Fitur-fitur utama dari G-NetWiFi adalah[7] :

a. Mengukur parameter jaringan WiFi

b. Mencatat nilai pengukuran dalam bentuk teks dan kml files c. Pengukuran indoor dengan floorplan load

d. Mode Auto indoor – cocok untuk tunel

e. Menampilkan nilai pengukuran dalam tampilan peta

f. Memuat cellfile dan menampilkan access points Wifi dan melayani cell line pada tampilan peta

g. Auto koneksi ke wifi yang terkonfigur terbaik h. Auto konfigur wifi gratis

17 i. Data test

j. Data sequence (ping,upload, download)

Tampilan pada smartphone saat melakukan pengukuran di ruangan seperti terlihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2. 4 Tampilan Pengukuran pada Smartphone

2.6 RSSI (Received Signal Strength Indication)

RSSI adalah merupakan parameter yang menunjukkan daya terima dari seluruh sinyal pada band frequency channel pilot yang diukur. Dalam artian semua daya sinyal yang terukur oleh penerima pada satu band frequency wcdma digabungkan menggunakan proses rake receiver. Parameter ini diukur pada arah downlink dengan acuan pengukuran pada konektor antena penerima (MS). Dalam proses cdma dijelaskan bahwa pengguna lain pada jaringan yag sama merupaka interferensi, atau disebut dengan istilah self interference dimana hal itu dapat memperkuat daya terima, begitu juga dengan sinyal dari sektor lain yang notabene satu band freuency dengan melayani MS pada saat ini[8].

18

Gambar 2. 5 Ilustrasi MS dan Node[8]

Daya sinyal yang terukur pada MS pada Gambar 2. 5 merupakan penjumlahan dari tiga sektor sesuai dengan phasa tegangannya. Dan nilai yang dihasilkan dari penggabungan tersebut ditunjukkan oleh parameter RSSI[8].

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan dalam bidang telekomunikasi sekarang, semakin mempermudah pengguna berkomunikasi. Hal ini ditandai dengan alat komunikasi yang semakin canggih. Dengan layanan yang berbeda sesuai yang ditawarkan penyedia jasa, pengguna dengan bebasnya dapat memilih baik komunikasi via suara, data, ataupun gambar. Kemudahan ini kelihatannya membuat pengguna semakin enggan untuk melakukan aktifitas di luar ruangan. Apalagi bagi pengguna yang sibuk bekerja, pelajar/mahasiswa, mereka akan lebih memilih aktifitas di dalam ruangan. Dengan menggunakan layanan komunikasi apalagi menggunakan komunikasi seluler, tidak serta merta selalu memberikan layanan yang maksimal. Terkadang pengguna dihadapkan dengan kendala seperti berkuranganya sinyal bahkan hingga hilangnya sinyal sewaktu menggunakan layanan internet (salah satu dari layanan yang paling sering digunakan pengguna telepon genggam).

Penggunaan komunikasi seluler didalam ruangan menggunakan Access

Point, maka digunakan dan dipasang perangkat Wi-Fi. Karena pemasangan

perangkat yang berada di dalam ruangan, tentu akan dihadapkan dengan adanya sekat/penghalang berupa dinding. Adanya sekat/dinding akan memengaruhi daya terima. Dalam hal ini penghambat yang dimaksud adalah rugi lintasan yang dihadapi sinyal menuju penerima. Dimana sinyal akan menembus (penetrasi) dinding sehingga sinyal akan berkurang diakibatkan karena adanya rugi lintasan tadi.

Untuk mengetahui besar dari nilai rugi lintasan maka dihitung dengan menggunakan model rugi lintasan untuk ruangan, yaitu Model Empiris ITU-R dan Model Empiris COST 231 Multi Wall. Dimana dengan menggunakan kedua model ini dapat menganalisa rugi-rugi path loss di dalam ruangan yang tidak hanya dipengaruhi oleh frekuensi dan jarak melainkan juga dapat dipengaruhi

2

oleh sekat/dinding penghalang, kemudian akan dihitung path loss yang dihadapi oleh sinyal yang menembus sekat/dinding. Berdasarkan nilai path loss yang diperoleh, maka akan ditentukan model yang layak dan cocok untuk propagasi dalam ruangan yang telah ditentukan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh sekat/dinding terhadap nilai rugi lintasan pada ruangan kuliah di Teknik Elektro ruang J313, J314 dan ruangan sudut sebelah J314. 2. Bagaimana nilai rugi lintasan dengan menggunakan model ITU-R dan

COST231 Multi Wall Model.

3. Bagaimana mendapatkan model yang lebih cocok untuk propagasi indoor pada ruangan yang dimodelkan.

1.3 Tujuan Penulisan

Penulisan ini bertujuan menganalisis perbandingan rugi lintasan dalam ruangan dengan menggunakan model ITU-R dan COST231 Multi Wall.

1.4 Batasan Masalah

Agar pembahasan lebih terfokus, maka dibatasi pembahasan sebagai berikut :

1. Menghitung rugi lintasan dengan menggunakan model ITU-R dan COST231 Multi Wall Model.

2. Rugi yang diamati adalah rugi lintasan sinyal yang melalui sejumlah sekat dengan jenis material sekat di dalam suatu ruangan yang dimodelkan.

3. Frekuensi yang digunakan 2,4 GHz.

4. Ruangan yang digunakan adalah gedung kuliah Fakultas teknik gedung teknik elektro ruangan J313, J314 dan ruangan kecil didekat tangga. Sehingga ada tiga ruangan yang digunakan, dengan demikian hanya ada dua sekat/dinding.

3 1.5 Metodologi Penelitian

Adapun langkah-langkah yang ditempuh dalam penelitian ini adalah :

1. Studi Literatur, yaitu mengumpulkan teori-teori dasar serta teori pendukung dari berbagai sumber, buku-buku referensi, situs-situs dari internet yang menunjang dalam analisa ini, dan jurnal-jurnal yang mendukung.

2. Studi analisis, yaitu melakukan hal-hal sebagai berikut :

a. Menentukan profil bangunan yang diacu sebagai asumsi, yaitu ruangan satu lantai yang dimodelkan.

b. Menggunakan frekuensi 2,4 GHz.

c. Menentukan model propagasi yang digunakan untuk indoor, yaitu model propagasi ITU-R dan COST231 Multi Wall Model.

d. Menentukan lokasi penelitian, yakni gedung perkuliahan Teknik Elektro di lantai 3 ruangan J314,J313, dan ruangan sebelah J314. Dari ruangan yang telah ditentukan maka akan diperoleh jenis sekat berupa dinding batu. Kemudian penelitian akan dilakukan dengan menggunakan hasil pengukuran langsung. Pengukuran antara pemancar dan penerima akan dilakukan dengan menggunakan jarak-jarak yang telah ditentukan.

e. Menghitung dan menganalisis nilai rugi lintasan dengan menggunakan model yang telah ditentukan pada bangunan yang dimodelkan.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini, secara singkat dapat diuraikan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II: LANDASAN TEORI

Bab ini memuat tentang berbagai materi yang diperlukan untuk memahami path loss dan teori mengenai model empiris propagasi

4

Indoor yang akan digunakan untuk mendukung perhitungan dan analisis.

BAB III: METODE PENELITIAN

Bab ini berisi tentang perhitungan rugi lintasan dalam ruangan dengan menggunakan model ITU-R dan COST231 Multi Wall Model.

BAB IV: HASIL PEMBAHASAN

Bab ini membahas tentang analisis perbandingan rugi lintasan dengan menghITU-Rng rugi lintasan menggunakan model ITU-R dan COST231 Multiwall.

BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan sebelumnya dan ditambahkan dengan saran-saran untuk pengembangan selanjutnya.

i

ABSTRAK

Pada komunikasi dalam ruangan, path loss disamping dipengaruhi frekuensi dan jarak juga dipengaruhi oleh sekat/penghalang, sehingga daya terima akan menjadi lebih kecil ketimbang hanya dipengaruhi oleh frekuensi dan jarak.

Untuk menghitung besar rugi lintasan (path loss) dapat ditentukan berdasarkan model propagasi yang telah direkomendasi. Oleh karenanya pada Tugas Akhir ini akan menghitung dan menganalisis rugi-rugi path loss dengan menggunakan model propagasi yang direkomendasi yaitu model propagasi ITU-R dan model propagasi COST231-multiwall. Dalam pengerjaan perhitungan dan analisis ini dilakukan perhITU-Rngan berdasarkan formulasi dari model kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran secara nyata pada ruangan yang telah ditentukan.

Hasil perhITU-Rngan nilai path loss yang dilakukan kemudian akan dibandingkan dengan hasil pengukuran secara nyata. Berdasarkan hasil yang diperoleh maka model propagasi ITU-R lebih layak digunakan pada ruangan kuliah lantai 3 departemen teknik elektro dibandingkan dengan model propagasi COST 231-multiwall dengan mean error masing-masing sebesar 19,26694 dB dan 26,41393 dB dan standar deviasi masing-masing sebesar 9,686598 dB dan 11,06642 dB.

Key word : Propagasi gelombang radio, Path Loss Models, ITU-R, COST231-multiwall, Gnet Wifi

TUGAS AKHIR

ANALISIS PATH LOSS MODEL PROPAGASI

DALAM RUANGAN

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh :

NIM : 120422011 UMMU HANDASAH

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

ANALISIS PATH LOSS MODEL PROPAGASI DALAM RUANGAN

Disusun Oleh :

NIM : 120422011 UMMU HANDASAH

DISETUJUI DAN DISAHKAN

OLEH :

PEMBIMBING TUGAS AKHIR

NIP. 19681004.200012.1.001 DR. MAKSUM PINEM, S.T., M.T.

DIKETAHUI OLEH :

KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FT-USU

NIP. 19540531.198601.1.002 Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015

i

ABSTRAK

Pada komunikasi dalam ruangan, path loss disamping dipengaruhi frekuensi dan jarak juga dipengaruhi oleh sekat/penghalang, sehingga daya terima akan menjadi lebih kecil ketimbang hanya dipengaruhi oleh frekuensi dan jarak.

Untuk menghitung besar rugi lintasan (path loss) dapat ditentukan berdasarkan model propagasi yang telah direkomendasi. Oleh karenanya pada Tugas Akhir ini akan menghitung dan menganalisis rugi-rugi path loss dengan menggunakan model propagasi yang direkomendasi yaitu model propagasi ITU-R dan model propagasi COST231-multiwall. Dalam pengerjaan perhitungan dan analisis ini dilakukan perhITU-Rngan berdasarkan formulasi dari model kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran secara nyata pada ruangan yang telah ditentukan.

Hasil perhITU-Rngan nilai path loss yang dilakukan kemudian akan dibandingkan dengan hasil pengukuran secara nyata. Berdasarkan hasil yang diperoleh maka model propagasi ITU-R lebih layak digunakan pada ruangan kuliah lantai 3 departemen teknik elektro dibandingkan dengan model propagasi COST 231-multiwall dengan mean error masing-masing sebesar 19,26694 dB dan 26,41393 dB dan standar deviasi masing-masing sebesar 9,686598 dB dan 11,06642 dB.

Key word : Propagasi gelombang radio, Path Loss Models, ITU-R, COST231-multiwall, Gnet Wifi

ii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, shalawat dan salam teruntuk Rasulullah SAW, atas berkah, rahmah, dan karunia-Nya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

Tugas Akhir dengan judul “ANALISIS PATH LOSS MODEL PROPAGASI DALAM RUANGAN” dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana Strata-1 (S-1) di Departemen Teknik Elektro Konsentrasi Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Selama penulis menjalani pendidikana hingga selesainya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ayahku Sabaruddin SH SSos, Mamaku Nismah SH, selaku orang tua yang telah memberi dorongan materi dan spiritual selama mengikuti perkuliahan dan adik-adikku Nur Khasanah Amd, Zihan Nurul Annisa, Rizkia Putri Aditya, dan Sufina Intan Pertiwi yang telah berbagi tawa dan bahagia

2. Dr. Maksum Pinem, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis 3. Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi selaku Ketua Departemen Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

4. Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departermen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

5. Ir. Sihar P. Panjaitan, MT selaku Dosen Penasehat Akademik

6. Dosen Pembanding yang membantu dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini 7. Seluruh dosen dan karyawan Departemen Teknik Elektro

8. Teman-teman seperjuangan dan sepermainan Rinesia C.A Bangun, Meinarty Sinurat, Debora Br. Sinaga, Syarifah Assyura, Hafizal Yusra, Cakra Danu Sedayu, Dimas Yudha Prawira, dan kakak abang di kos masnida yang selalu memberi tawa, bahagia, keceriaan, inspirasi, dan berbagi makanan dan cemilan selama masa perkuliahan dan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini

iii

9. Teman-teman saya Elsa Dahlia Sinaga dan Panangian Mahadi Sihombing yang bersusah payah bersama dalam melakukan penelitian propagasi

10. Seluruh teman-teman Ekstensi Teknik Elektro Konsentrasi Teknik Telekomunikasi Stambuk 2012, yang tak tersebut namanya satu per satu, yang memenuhi kenagan dihari-hari selama masa perkuliahan

11. Teman saya Fitria Anggraini yang ingin namanya disebut dan juga seluruh teman Ekstensi Teknik Elektro Konsentrasi Konversi Energi Stambuk 2012 yang berbagi tawa dan gosip.

12. Dan semua pihak yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung.

Penulis menyadari bahwa di dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh sebab itu penulis sangta mengharapkan adanaya kritik dan saran yang bersifat membangun untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini. Kiranya Allah SWT selalu memberikan karunia-nya kepada kita semua. Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua dan bagi yang memerlukannya.

Medan, Agustus 2015

Penulis

120422011 Ummu Handasah

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... I KATA PENGANTAR ... II DAFTAR ISI ... IV DAFTAR TABEL ... VI DAFTAR GAMBAR ... VII

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metodologi Penelitian ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

DASAR TEORI ... 5

2.1 Propagasi Gelombang Radio ... 5

2.2 Mekanisme Propagasi ... 5

2.2.1 Refleksi ... 6

2.2.2 Difraksi ... 7

2.2.3 Scattering ... 8

2.3 Path Loss ... 8

2.4 Model Propagasi dalam Ruangan ... 9

2.4.1 Model Propagasi COST 231 Multi Wall ... 11

2.4.2 Model Propagasi ITU-R ... 13

2.5 G-NetWifi ... 16

2.6 RSSI (Received Signal Strength Indication) ... 17

METODE PENELITIAN ... 19

3.1 Umum ... 19

v

3.3 Parameter Perhitungan Path Loss ... 22

3.2.1 Parameter frekuensi dan jarak ... 22

3.2.2 Variabel lantai dan dinding ... 22

3.4 Pemancar Access Point ... 23

3.5 Model Propagasi Path Loss yang Digunakan ... 23

3.6 Data Pengukuran ... 23

3.7 Langkah-Langkah dalam Menganalisis Path Loss Model Propagasi ... 24

3.8 Langkah-Langkah dalam Menentukan Model Propagasi ... 25

3.6.1 Mean Error (rata-rata kesalahan ramalan) ... 25

3.6.2 Standar Deviasi ... 25

HASIL PEMBAHASAN ... 26

4.1 Prediksi Path Loss dan RSSI ... 26

4.2 Path Loss Hasil Pengukuran ... 29

4.3 Perbandingan Path Loss Model Propagasi dan Pengukuran ... 35

4.4 Model Propagasi yang Layak dan Cocok Digunakan ... 37

KESIMPULAN DAN SARAN ... 40

5.1 Kesimpulan ... 40

5.2 Saran ... 40

DAFTAR PUSTAKA ... 41 LAMPIRAN

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Pembagian Jenis Dinding Pada Model Cost 231 Multi Wall... 12

Tabel 2. 2 Besar Nilai Variabel-Variabel Pada Model Cost 231 Multi Wall ... 13

Tabel 2. 3 Koefisien Power Loss, N, Untuk Perhitungan Rugi-Rugi Transmisi Di Dalam Ruangan ... 15

Tabel 2. 4 Faktor Rugi-Rugi Penyerapan Daya Oleh Lantai, Lf (dB) Dengan N Merupakan Jumlah Lantai Yang Menyerap Daya, Untuk Perhitungan Rugi-Rugi Transmisi Di Dalam Ruangan ... 15

Tabel 2. 5 Angka-Angka Fading Shadow, Standar Deviasi (dB), Untuk Perhitungan Rugi-Rugi Transmisi Di Dalam Ruangan ... 16

Tabel 4. 1 Path Loss dan RSSI dengan Model COST 231 ... 27

Tabel 4. 2 Path Loss dan RSSI dengan Model ITU-R ... 28

Tabel 4. 3 Data Pengukuran RSSI Pertama ... 30

Tabel 4. 4 Path Loss Pengukuran Pertama... 31

Tabel 4. 5 Data Pengukuran RSSI Kondisi Kedua ... 31

Tabel 4. 6 Path Loss Pengukuran Kedua ... 32

Tabel 4. 7 Data Pengukuran RSSI Kondisi Ketiga ... 33

Tabel 4. 8 Path Loss Pengukuran Ketiga ... 34

Tabel 4. 9 Tabel Rata-Rata dari Hasil Pengukuran ... 34

Tabel 4. 10 Regresi Hasil Pengukuran Rata-Rata ... 35

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Refleksi... 7

Gambar 2. 2 Difraksi gelombang ... 7

Gambar 2. 3 Scattering ... 8

Gambar 2. 4 Tampilan Pengukuran pada Smartphone... 17

Gambar 2. 5 Ilustrasi MS dan Node ... 18

Gambar 3. 1 Diagram Alir Metodologi Penelitian ... 20

Gambar 3. 2 Ilustrasi Ruangan Kelas Lantai 3 Ruangan J314, J313 Dan Ruangan Kecil Paling Sudut Di Gedung Kuliah Teknik Elektro Dilihat Dari Kanan Ke Kiri ... 21

Gambar 3. 3 Ruangan Lokasi Pengukuran Di Gedung Kuliah Teknik Elektro (A) Ruangan Tempat Access Point Diletakkan Di Ruang Kecil Sebelah Ruang J314 (B) Ruangan J314 (C) Ruangan J313 ... 22

Gambar 4. 1 Path Loss Hasil Perhitungan Masing-Masing Model ... 29

Gambar 4. 2 Rssi Hasil Perhitungan Masing-Masing Model ... 29

Gambar 4. 3 Ruangan Lokasi Pengukuran Di Gedung Kuliah Teknik Elektro (A) Ruangan Kecil Yang Dekat Tangga (B) Ruangan J314 (C) Ruangan J313 ... 22

Gambar 4. 4 Perbandingan Nilai Path Loss Perhitungan Dan Pengukuran Rata-Rata ... 37

ii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, shalawat dan salam teruntuk Rasulullah SAW, atas berkah, rahmah, dan karunia-Nya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

Tugas Akhir dengan judul “ANALISIS PATH LOSS MODEL

PROPAGASI DALAM RUANGAN” dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana Strata-1 (S-1) di Departemen Teknik Elektro Konsentrasi Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Selama penulis menjalani pendidikana hingga selesainya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ayahku Sabaruddin SH SSos, Mamaku Nismah SH, selaku orang tua yang telah memberi dorongan materi dan spiritual selama mengikuti perkuliahan dan adik-adikku Nur Khasanah Amd, Zihan Nurul Annisa, Rizkia Putri Aditya, dan Sufina Intan Pertiwi yang telah berbagi tawa dan bahagia

2. Dr. Maksum Pinem, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis 3. Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi selaku Ketua Departemen Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

4. Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departermen Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

5. Ir. Sihar P. Panjaitan, MT selaku Dosen Penasehat Akademik

6. Dosen Pembanding yang membantu dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini 7. Seluruh dosen dan karyawan Departemen Teknik Elektro

8. Teman-teman seperjuangan dan sepermainan Rinesia C.A Bangun, Meinarty Sinurat, Debora Br. Sinaga, Syarifah Assyura, Hafizal Yusra, Cakra Danu Sedayu, Dimas Yudha Prawira, dan kakak abang di kos masnida yang selalu memberi tawa, bahagia, keceriaan, inspirasi, dan berbagi makanan dan cemilan selama masa perkuliahan dan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini

iii

9. Teman-teman saya Elsa Dahlia Sinaga dan Panangian Mahadi Sihombing yang bersusah payah bersama dalam melakukan penelitian propagasi

10. Seluruh teman-teman Ekstensi Teknik Elektro Konsentrasi Teknik

Telekomunikasi Stambuk 2012, yang tak tersebut namanya satu per satu, yang memenuhi kenagan dihari-hari selama masa perkuliahan

11. Teman saya Fitria Anggraini yang ingin namanya disebut dan juga seluruh teman Ekstensi Teknik Elektro Konsentrasi Konversi Energi Stambuk 2012 yang berbagi tawa dan gosip.

12. Dan semua pihak yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung.

Penulis menyadari bahwa di dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh sebab itu penulis sangta mengharapkan adanaya kritik dan saran yang bersifat membangun untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini. Kiranya Allah SWT selalu memberikan karunia-nya kepada kita semua. Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua dan bagi yang memerlukannya.

Medan, Agustus 2015

Penulis

120422011 Ummu Handasah

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... I

KATA PENGANTAR ... II

DAFTAR ISI ... IV

DAFTAR TABEL ... VI

DAFTAR GAMBAR ... VII

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metodologi Penelitian ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

DASAR TEORI ... 5

2.1 Propagasi Gelombang Radio ... 5

2.2 Mekanisme Propagasi ... 5

2.2.1 Refleksi ... 6

2.2.2 Difraksi ... 7

2.2.3 Scattering ... 8

2.3 Path Loss ... 8

2.4 Model Propagasi dalam Ruangan ... 9

2.4.1 Model Propagasi COST 231 Multi Wall ... 11

2.4.2 Model Propagasi ITU-R ... 13

2.5 G-NetWifi ... 16

2.6 RSSI (Received Signal Strength Indication) ... 17

METODE PENELITIAN ... 19

3.1 Umum ... 19

v

3.3 Parameter Perhitungan Path Loss ... 22

3.2.1 Parameter frekuensi dan jarak ... 22

3.2.2 Variabel lantai dan dinding ... 22

3.4 Pemancar Access Point ... 23

3.5 Model Propagasi Path Loss yang Digunakan ... 23

3.6 Data Pengukuran ... 23

3.7 Langkah-Langkah dalam Menganalisis Path Loss Model Propagasi ... 24

3.8 Langkah-Langkah dalam Menentukan Model Propagasi ... 25

3.6.1 Mean Error (rata-rata kesalahan ramalan) ... 25

3.6.2 Standar Deviasi ... 25

HASIL PEMBAHASAN ... 26

4.1 Prediksi Path Loss dan RSSI ... 26

4.2 Path Loss Hasil Pengukuran ... 29

4.3 Perbandingan Path Loss Model Propagasi dan Pengukuran ... 35

4.4 Model Propagasi yang Layak dan Cocok Digunakan ... 37

KESIMPULAN DAN SARAN ... 40

5.1 Kesimpulan ... 40

5.2 Saran ... 40

DAFTAR PUSTAKA ... 41

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Pembagian Jenis Dinding Pada Model Cost 231 Multi Wall... 12

Tabel 2. 2 Besar Nilai Variabel-Variabel Pada Model Cost 231 Multi Wall ... 13

Tabel 2. 3 Koefisien Power Loss, N, Untuk Perhitungan Rugi-Rugi Transmisi Di Dalam Ruangan ... 15

Tabel 2. 4 Faktor Rugi-Rugi Penyerapan Daya Oleh Lantai, Lf (dB) Dengan N Merupakan Jumlah Lantai Yang Menyerap Daya, Untuk Perhitungan Rugi-Rugi Transmisi Di Dalam Ruangan ... 15

Tabel 2. 5 Angka-Angka Fading Shadow, Standar Deviasi (dB), Untuk Perhitungan Rugi-Rugi Transmisi Di Dalam Ruangan ... 16

Tabel 4. 1 Path Loss dan RSSI dengan Model COST 231 ... 27

Tabel 4. 2 Path Loss dan RSSI dengan Model ITU-R ... 28

Tabel 4. 3 Data Pengukuran RSSI Pertama ... 30

Tabel 4. 4 Path Loss Pengukuran Pertama... 31

Tabel 4. 5 Data Pengukuran RSSI Kondisi Kedua ... 31

Tabel 4. 6 Path Loss Pengukuran Kedua ... 32

Tabel 4. 7 Data Pengukuran RSSI Kondisi Ketiga ... 33

Tabel 4. 8 Path Loss Pengukuran Ketiga ... 34

Tabel 4. 9 Tabel Rata-Rata dari Hasil Pengukuran ... 34

Tabel 4. 10 Regresi Hasil Pengukuran Rata-Rata ... 35

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Refleksi... 7

Gambar 2. 2 Difraksi gelombang ... 7

Gambar 2. 3 Scattering ... 8

Gambar 2. 4 Tampilan Pengukuran pada Smartphone... 17

Gambar 2. 5 Ilustrasi MS dan Node ... 18

Gambar 3. 1 Diagram Alir Metodologi Penelitian ... 20

Gambar 3. 2 Ilustrasi Ruangan Kelas Lantai 3 Ruangan J314, J313 Dan Ruangan Kecil Paling Sudut Di Gedung Kuliah Teknik Elektro Dilihat Dari Kanan Ke Kiri ... 21

Gambar 3. 3 Ruangan Lokasi Pengukuran Di Gedung Kuliah Teknik Elektro (A) Ruangan Tempat Access Point Diletakkan Di Ruang Kecil Sebelah Ruang J314 (B) Ruangan J314 (C) Ruangan J313 ... 22

Gambar 4. 1 Path Loss Hasil Perhitungan Masing-Masing Model ... 29

Gambar 4. 2 Rssi Hasil Perhitungan Masing-Masing Model ... 29

Gambar 4. 3 Ruangan Lokasi Pengukuran Di Gedung Kuliah Teknik Elektro (A) Ruangan Kecil Yang Dekat Tangga (B) Ruangan J314 (C) Ruangan J313 ... 22

Gambar 4. 4 Perbandingan Nilai Path Loss Perhitungan Dan Pengukuran Rata-Rata ... 37