Model Propagasi Luar Bangunan

Variabel Ld pada model Paulsen ditentukan menggunakan model propagasi luar bangunan, seperti model Ikegami, model Okumura, mode Hata, model Walfisch-ikegami, model COSt231 Hata, model Bartoni dan lain sebagainya. Pemilihan model propagasi bangunan yang digunakan sesuai dengan kecocokan model tersebut terhadap kondisi lingkungan yang diteliti [3].

2.4 Model Propagasi Luar Bangunan

Model propagasi di luar bangunan mendeskripsikan bahwa pemacar dan penerima berada di luar bangunan. Model propagasi gelombang radio di luar bangunan khususnya pada daerah berkembang sangat dipengaruhi oleh ukuran dan kerapatan gedung. Ada 6 faktor yang digunakan dalam mengkalisifikasikan jenis lingkungan, yaitu [8]: 1. Kerapatan gedung 2. Ukuran gedung 3. Tinggi gedung 4. Lokasi gedung 5. Kerapatan tumbuh-tumbuhan 6. Undulasi daerah terrain Peristiwa propagasi lingkungan diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu rural, suburban dan urban. Daerah rural adalah daerah persawahan dengan sedikit rumah-rumah di sekitarnya, dan masih banyak terdapat daerah terbuka atau lebih dikenal dengan daerah pedesaan. Daerah suburban atau kota kecil adalah daerah perumahan dengan kerapatan yang rendah. Daerah urban atau perkotaan adalah daerah dengan gedung-gedung bertingkat dengan kerapatan yang tinggi. Klasifikasi daerah urban ini terdiri dari dua jenis, yaitu small atau medium-sized city kota kecil atau sedang dan large city atau metropolitan centre kota besar. Daerah urban medium-sized city merupakan daerah perkotaan dengan gedung- gedung bertingkat dengan tinggi rata-rata kurang dari 5 tingkat dan lebar jalan kurang dari 15 m. Sedangkan daerah urban metropolitan centre merupakan daerah perkotaan dengan gedung-gedung bertingkat dengan tinggi rata-rata lebih dari 5 tingkat dan lebar jalan lebih besar dari 15 m [8]. Universitas Sumatera Utara Sejumlah model propagasi rugi-rugi lintasan telah dikembangkan dalam memprediksi redaman pada lintasan sinyal. Model-model ini ditujukan untuk memprediksi kekuatan sinyal di titik lokasi penerimaan tertentu dengan metode yang bervariasi dalam pendekatannya, kerumitannya maupun ketepatannya. Jarak antara pemancar dan penerima, tinggi antena pemancar dan penerima serta frekuensi pembawanya merupakan variabel-variabel dalam proses perhitungan nilai redaman [8]. Penelitian ini hanya menggunakan model semi deterministik yaitu model propagasi COST231 WI untuk menghitung rugi-rugi transmisi yang dialami gelombang radio dari pemancar hingga tepat pada bangunan yang diteliti L Out . Hal yang mendasari pemilihan model COST231 WI sebagai sebagai pensubstitusi variabel Ld pada model Paulsen adalah model COST231 WI merupakan hasil pengembangan dari model-model sebelumnya, seperti model Ikegami, model Okumura, model Bartoni, model Walfisch dan model Hata [4]. Model COST231 Hata tidak digunakan dalam penelitian ini walaupun model ini juga merupakan hasil pengembangan dari model-model sebelumnya karena model COST231 Hata tidak mempertimbangkan tinggi gedung rata-rata di daerah pusat kota yang menjadi lokasi penelitian [4]. Dimana pertumbuhan infrastruktur bangunan di pusat kota cepat berkembang sehingga rugi-rugi lintasan akan cepat berubah. Berbeda halnya dengan model COST231 WI yang mempertimbangkan ketinggian rata-rata bangunan [4]. Model COST231 WI merupakan model yang cocok digunakan untuk memprediksi rugi-rugi lintasan di daerah kota [4]. Model ini diaplikasikan untuk daerah dimana pemancar tidak kelihatan secara langsung oleh penerima disebabkan banyaknya objek penghalang di antara pemancar dan penerima seperti yang terlihat pada Gambar 2.5 [3]. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.5 Ilustrasi Model COST231 WI pada Daerah Urban [3] Gambar 2.5 menunjukkan bahwa pemancar dan penerima bersifat Non Line Of Sight NLOS, sehingga dalam hal ini penerima hanya menerima sinyal- sinyal hasil difraksi dari penghalang-penghalang yang ada di antara pemancar dan penerima multiedge or rooftop difraction [4]. Geometri dari model COST231 WI ini dapat dilihat pada Gambar 2.6 [4]. Gambar 2.6 Geometri Model COST231 WI [4] Gambar 2.6 menunjukkan beberapa mekanisme propagasi dari model COST231 WI ini. Jalur 1 dan 2 merupakan jalur propagasi utama ke penerima, yang berpropagasi di atas gedung yang ada di sekitarnya dengan gedung yang terdekat dengan penerima. Jalur 3 merupakan propagasi penetrasi gedung penembusan gedung dan jalur 4 merupakan propagasi dari difraksi dan refleksi bertingkat [4]. Universitas Sumatera Utara Ada 4 faktor yang diikutsertakan dalam perhitungan rugi-rugi lintasan untuk model ini, yaitu [4]: 1. Tinggi gedung h 2. Lebar jalan w 3. Jarak antar gedung b 4. Orientasi jalan yang berkaitan dengan jalur LOS φ Model ini membedakan antara propagasi LOS dan NLOS. Untuk propagasi LOS, model ini menggunakan Persamaan 2.11 [4]. untuk d out ≥ 20 m 2.11 dimana adalah jarak antara pemancar dan bangunan km dan f c adalah frekuensi pembawa MHz. Sedangkan untuk propagasi NLOS, model ini menggunakan Persamaan 2.12 [4]. 2.12 adalah rugi-rugi ruang bebas di luar bangunan yang dihitung dengan Persamaan 2.13 [4]. 2.13 L rts adalah rugi-rugi yang disebabkan oleh difraksi atap bangunan hingga ke jalan rooftop to street, yang besarnya dihitung dengan Persamaan 2.14 [4]. 2.14 Dimana h adalah tinggi gedung m, h m adalah tinggi antena penerima m dan L ori adalah faktor orientasi jalan terhadap sinyal datang yang dihitung dengan Persamaan 2.15 [4]. Universitas Sumatera Utara { 2.15 dimana φ adalah sudut orientasi jalan, yaitu sudut yang dibentuk oleh sinyal langsung direct path dan jalan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.7 dan dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.16 [4]. 2.16 dimana h adalah tinggi rata-rata gedung m. Gambar 2.7 Sudut Orientasi Jalan φ [4] Rugi-rugi multiple screen difraction L msd adalah rugi-rugi yang diperkirakan akibat adanya pengaruh difraksi dari banyaknya objek penghalang antara pemancar dan gedung yang terdekat dengan penerima. L msd dihitung dengan Persamaan 2.17 [4]. 2.17 dimana L bsh , k a , k d dan k f dihitung dengan Persamaan 2.18, Persamaan 2.19, Persamaan 2.20 dan Persamaan 2.21 [4]. Universitas Sumatera Utara { 2.18 { 2.19 { 2.20 { 2.21 k a mempresentasikan kenaikan rugi-rugi lintasan ketika antena pemancar berada di bawah ketinggian atap. k d dan k f adalah faktor rugi-rugi difraksi yang besarnya ditentukan oleh frekuensi dan ketinggian antena pemancar dengan bangunan [3]. Jika data ketinggian gedung tidak diperoleh, maka model ini memberikan nilai toleransi yang direkomendasikan, seperti pada Persamaan 2.22 [4] dengan 2.22 { jarak antar gedung b sekitar 20 m sampai dengan 50 m, lebar jalan w sebesar b 2 dan sudut orientasi jalan φ sebesar 90 o . Batasan untuk model COST231 WI ini [4], yaitu : 1. Frekuensi kerja f c = 800 MHz - 2000 MHz 2. Tinggi antena pemancar h b = 4 m - 50 m 3. Tinggi antena penerima h m = 1 m - 3 m 4. Jarak antara pemancar dan penerima d = 0,02 km - 5 km. Model ini telah diterima oleh badan standarisasi internasional ITU-R dan dapat diaplikasikan untuk tinggi antena pemancar di atas ketinggian bangunan. Universitas Sumatera Utara Mean error yang dizinkan adalah sebesar ± 3 dB dan standar deviasi sebesar 4 – 8 dB [4].

2.5 Model Propagasi Dalam Bangunan