PENGUKUR FIELD STRENGTH DAN BIT RATE PADA OPTIMASI WLAN BERBASIS PC TUGAS AKHIR - Pengisian botol otomatis berbasis relay - USD Repository
PENGUKUR FIELD STRENGTH DAN BIT RATE
PADA OPTIMASI WLAN BERBASIS PC
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh
OKI NUGROHO
NIM : 045114028
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2009
FIELD STRENGTH AND BIT RATE MEASUREMENT
ON COMPUTER-BASED WLAN OPTIMIZATION
FINAL PROJECT
In partial fulfillment of the requirements for the degree of Sarjana Teknik Electrical Engineering Study Program
Electrical Engineering Department Science and Technology Faculty Sanata Dharma University
OKI NUGROHO
NIM : 045114028
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
2009
………………………………………
! "
INTISARI
Sejalan dengan perkembangan Wireless Local Area Network (WLAN) yang semakin pesat, penentuan lokasi client yang optimal menjadi masalah yang sangat penting. Penentuan lokasi client akan berpengaruh pada koneksi internet
client. Semakin besar nilai field strength dan bit rate, semakin baik pula koneksi
internet client. Sistem optimasi WLAN dibutuhkan untuk mengetahui letak client secara optimal. Sistem optimasi WLAN membutuhkan suatu program pengukur
field strength dan bit rate yang dapat melakukan tracking data lokasi client dari
GPS.Program pengukur field strength dan bit rate merupakan program yang bekerja untuk melakukan pengukuran nilai field strength dan bit rate berdasarkan data yang diperoleh dari WLAN card sebuah PC/laptop. Program ini juga melakukan tracking lokasi dengan mengkonversi data lokasi Geodesi dari memory
card GPS menjadi data UTM. Data nilai field strength, bit rate, dan data posisi
UTM oleh program disimpan dalam file teks untuk memudahkan pengambilan data oleh program optimasi WLAN yang lain.
Program pengukur field strength dan bit rate telah diimplementasikan dan dilakukan pengujian untuk mengamati hasil perancangan. Berdasarkan hasil pengujian, program ini telah bekerja dan dapat melakukan tracking data lokasi, pengukuran field strength dan bit rate dengan baik.
Kata kunci : WLAN, GPS, field strength, bit rate
ABSTRACT
In line with rapidly development of Wireless Local Area Network (WLAN), determination of optimal client location has been an important issue. The optimal client’s position decision will influence the internet connection. The bigger field strength and the bigger the bit rate, the better the internet connection. An optimize WLAN system is needed to produce or locate an optimal client location. An optimize WLAN system need a field strength and bit rate measurement program that capable to track client location data from GPS.
Field strength and bit rate measurement program is a program to measure field strength and bit rate value based on the data from WLAN card of a PC/laptop. This program also track the location and convert Geodetic location data from memory card GPS to UTM data. The data of field strength, bit rate, and UTM position was saved in the text file by program to make easier data collection by another optimization WLAN program.
Field strength and bit rate measurement program has been implemented and tested to observe the result of program design. Based on test result, this program is working well and capable to measure the field strength, the bit rate, and track data location.
Key word : WLAN, GPS, field strength, bit rate
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul. “Pengukur Field Strength dan Bit
Rate pada Optimasi WLAN Berbasis PC”. Tugas Akhir ini disusun sebagai
salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Dalam penyusunannya, banyak pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan pada penulis, oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak A.Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku Pembimbing I dan Ibu Wiwien Widyastuti, S.T., M.T selaku Pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing penulis. Terima kasih juga untuk seluruh dosen di Fakultas Teknik atas segala tempaan ilmunya.
2. Untuk orangtuaku tercinta Ayahanda Paulus Supatiman Slamet di surga dan Ibunda Christina Subektini yang selalu memberiku semangat serta nasihat, baik moral maupun materi.
3. Untuk Saudara-saudaraku, Eko Widanarto dan Kiki Ciptaningsih atas segala doa dan bantuan.
4. Untuk Kekasihku Anjar Dwi Astutiningsih atas doa dan motivasi.
5. Teman-teman seperjuangan, Andreas Wibisono, Vendy Purnomo, Bayu Pamungkas, Anggareno Oktaviano, Taufik Wijaya P., Tulus Setiadi,
Nova Budi dan seluruh teman-teman elektro angkatan 2004. Terima kasih atas segala masukan dan bantuannya.
5. Para laboran program studi elektro, A. Suryana, P. Sumardi, FX. Suryo Asih Subrata. Terima kasih atas segala bantuan dan waktunya.
Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari Pembaca agar dalam proses penulisan di kemudian hari dapat semakin baik. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat secara luas, baik bagi penulis maupun bagi semua pihak yang membacanya.
Yogyakarta, 24 September 2009 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Halaman Judul ……………………………………………………………… i Halaman Pengesahan ..................................................................................... iii Halaman Pengesahan Penguji ........................................................................ iv Pernyataan Keaslian Karya ............................................................................. v Halaman Persembahan .................................................................................... vi Intisari .............................................................................................................. vii
Abstract ............................................................................................................ viii
Halaman Publikasi............................................................................................ ix Kata Pengantar ................................................................................................. x Daftar Isi .......................................................................................................... xii Daftar Gambar ................................................................................................. xvi Daftar Tabel ..................................................................................................... xix Daftar Lampiran............................................................................................... xx
I.PENDAHULUAN ...………………………………..…………………..... 1
1.1. Latar Belakang....................................................................................... 1
1.2. Tujuan dan Manfaat................................................................................ 2
1.3. Batasan Masalah..................................................................................... 2
1.4. Metodologi Penelitian............................................................................ 3
II.DASAR TEORI.......................................................................................... 5
2.1. WLAN………………………………………………………………… 5
2.1.1.Standar IEEE 802.11.a/b/g........................................................ 6
2.1.2.Keunggulan dan Kelemahan Jaringan Tanpa Kabel.................. 7
2.2. GPS (Global Possitioning System)......................................................... 8
2.3. Data GPS ............................................................................................... 10
2.3.1. NMEA 0183............................................................................. 10
2.3.2. Data NMEA 0183.................................................................... 11
2.4.Sistem Koordinat UTM (Universal Transfer Mercator)....................... 12
2.4.1.Sistem Koordinat UTM Dunia.................................................... 12
2.4.2.Sistem Koordinat UTM Indonesia................................................ 13
2.5.Sistem Konversi Satuan Geodesi ke UTM............................................... 14
2.6.Sistem Operasi Linux............................................................................... 16
2.6.1.File Sistem Linux.......................................................................... 17
2.6.2.Jenis File pada Linux.................................................................... 17
2.6.3.Direktori pada Linux.................................................................... 18
2.6.4.Lingkungan Shell.......................................................................... 18
2.6.5.BASH........................................................................................... 19
2.6.6.Editor Vim.................................................................................... 20
2.6.7.Atribut Permission pada File........................................................ 20
2.7.Konsep Pemrograman Java.................................................................... 21
2.7.1.Platform Java................................................................................ 21
2.7.2.Keterangan (Comment)................................................................. 22
2.7.3.Deklarasi Kelas............................................................................. 23
2.7.4.Fungsi Main.................................................................................. 23
2.8.Mendefinisikan Kelas............................................................................. 24
2.8.1.Deklarasi Variabel......................................................................... 24
2.8.2.Konstruktor................................................................................... 25
2.8.3.Fungsi............................................................................................ 25
2.8.4.Enkapsulasi.................................................................................... 26
2.9.Pewarisan................................................................................................ 26
2.10.Polimorfisme........................................................................................ 28
2.11.Fluke Analyzer..................................................................................... 29
2.12.Wireshark............................................................................................. 30
III. PERANCANGAN..................................................................................... 32
3.1 Diagram Blok Optimasi WLAN.............................................................. 32
3.2 Diagram Blok Pengukuran Field Strength dan Bit Rate………………… 33
3.3 Perancangan Tampilan Program Utama……………………………… 34
3.4 Diagram Alir Program Pengukur.............................................................. 36
3.5 Diagram Alir Subprogram……………………………………………
40
3.5.1.Diagram Alir Subprogram Pengukuran Tracking Data GPS…… 40
3.5.2.Diagram Alir Subprogram Deteksi AP…………………………
42 3.5.3.Diagram Alir Subprogram Pengukuran Field Strength………...
43
3.5.4.Diagram Alir Subprogram Pengukuran Bit Rate………………
45
3.5.5.Diagram Alir Subprogram Penampil Grafik Field Strength…… 47
3.5.6.Diagram Alir Subprogram Penampil Grafik Bit Rate…………… 48
3.5.7.Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Data Posisi……………. 49
3.5.8 Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Data Field Strength…… 50
3.5.9 Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Data Bit Rate………… 51
3.5.10 Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Semua Data………… 53
3.5.11 Diagram Alir Subprogram Penghapusan Data………………… 54
3.5.12 Diagram Alir Subprogram Keluar……………………………… 55
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................. 56
4.1.Tampilan Program……………………………………………………… 56
4.2.Pengujian Program……………………………………………………… 59
4.2.1.Tracking Data GPS……………………………………………… 59
4.2.2 Deteksi AP……………………………………………………… 65
4.2.3.Pengukuran Field Strength……………………………………… 67
4.2.4.Pengukuran Bit Rate……………………………………………
81
4.2.5.Penyimpanan Data……………………………………………… 89
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................. 94
5.1.Kesimpulan…………………………………………………………… 94
5.2.Saran…………………………………………………………………
95 Daftar Pustaka……………………………………………………………… 96
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Jaringan WLAN…………………………………………………. 5Gambar 2.2. Orbit Satelit GPS........................................................................... 8 Gambar 2.3 Sistem Proyeksi UTM......................................................................13 Gambar 2.4 Garis Paralel Zona UTM Indonesia……………………………
14 Gambar 2.5 Sruktur Direktori pada Linux…………………………………
18 Gambar 2.6 Tampilan (GUI) Fluke AnalyzeAir……………………………
30 Gambar 2.7 Tampilan (GUI) Wireshark……………………………………
31 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Optimasi WLAN………………………
32 Gambar 3.2 Diagram Blok Pengukuran Field Strength dan Bit Rate………
33 Gambar 3.3 Rancangan Tampilan Program Pengukur……………………
34 Gambar 3.4 Diagram Alir Program Utama Pengukur………………………
38 Gambar 3.5 Diagram Alir Subprogram Tracking Data GPS…………………
41 Gambar 3.6 Diagram Alir Subprogram Deteksi AP………………………….
42 Gambar 3.7 Diagram Alir Subprogram Pengukuran Field Strength…………
44 Gambar 3.8 Diagram Alir Subprogram Pengukuran Bit Rate…………………
46 Gambar 3.9 Diagram Alir Subprogram Penampil Grafik Field Strength…….
47 Gambar 3.10 Diagram Alir Subprogram Penampil Grafik Bit Rate…………
49 Gambar 3.11 Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Data Posisi…………
50 Gambar 3.12 Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Data Field Strength… 51
Gambar 3.13 Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Data Bit Rate………… 52Gambar 3.14 Diagram Alir Subprogram Penyimpanan Semua Data………… 53Gambar 3.15 Diagram Alir Subprogram Penghapusan Data…………………54 Gambar 3.16 Diagram Alir Subprogram Keluar……………………………… 55
Gambar 4.1 Tampilan Program Pengukur……………………………………… 56Gambar 4.2 Pesan Pengingat Koneksi GPS…………………………………… 61Gambar 4.3 Tracking Data dari Memory Card GPS…………………………… 62Gambar 4.4 Pesan Pengingat Koneksi AP………………………………….…. 67Gambar 4.5 Deteksi Koneksi AP…………………………………….…….….. 67Gambar 4.6 Pesan untuk Menunggu Pengukuran Field Strength………….……. 69Gambar 4.7 Pesan Pengukuran Field Strength Telah Selesai…………….…..... 65Gambar 4.8 Tampilan Pengukuran Field Strength Telah Selesai……………… 70Gambar 4.9 Tampilan Pengukuran Field Strength Program Pengukur……….. 73Gambar 4.10 Tampilan Pengukuran Field Strength Fluke AnalyzeAir…….… 74Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Program dengan Fluke padaClient 1 AP fst-2………………………………………………… 74
Gambar 4.12 Tampak Samping Keadaan 1……………………………………. 76Gambar 4.13 Tampak Atas Keadaan 1………………………………………… 76Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Program dengan Fluke pada Keadaan 1…… 76Gambar 4.15 Tampak Samping Keadaan 2……………………………………. 77Gambar 4.16 Tampak Atas Keadaan 2………………………………………… 77Gambar 4.17 Grafik Perbandingan Program dengan Fluke pada Keadaan 2…… 77Gambar 4.18 Tampak Samping Keadaan 3…………………………………… 78Gambar 4.19 Tampak Atas Keadaan 3…………………………………………. 78Gambar 4.20 Grafik Perbandingan Program dengan Fluke pada Keadaan 3….. 79Gambar 4.21 Tampak Samping Keadaan 4…………………………………….. 79Gambar 4.23 Grafik Perbandingan Program dengan Fluke pada Keadaan 4…... 79Gambar 4.24 Pesan untuk Menunggu Pengukuran Bit Rate………………………. 82Gambar 4.25 Pesan Pengukuran Bit Rate Telah Selesai………………………. 83Gambar 4.26 Tampilan Pengukuran Bit Rate Telah Selesai…………………… 83Gambar 4.27 Tampilan Pengukuran Bit Rate Program Pengukur …………… 86Gambar 4.28 Tampilan Pengukuran Bit Rate Wireshark…...………………… 87Gambar 4.29 Grafik Karakteristik Bit Rate antara Program dengan Wireshark pada Client 1 AP fst-2………………………….…………………….. 87Gambar 4.30 Grafik Karakteristik Bit Rate antara Program dengan Wireshark pada Client 8 AP elektro……………………………………………... 87Gambar 4.31 Grafik Karakteristik Bit Rate antara Program dengan Wireshark pada Client 10 AP fst-1…………………………………..…………... 87Gambar 4.32 Gambar File Penyimpanan Posisi………………………………... 90Gambar 4.33 Gambar File Penyimpanan Field Strength….………………………. 91Gambar 4.34 Gambar File Penyimpanan Bit Rate…………………………………. 92Gambar 4.35 Gambar File Penyimpanan Semua Data………………………… 93
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Standar 802.11 IEEE a/b/g……………………………………… 7Tabel 2.2. Zona pada Proyeksi UTM Wilayah Indonesia ……………...….. 14Tabel 4.1. Data Posisi 10 Client …………………………….. 63Tabel 4.2. Perbandingan Nilai X dan Y antara Perhitungan Rumus denganProgram pada Client 1……………………………………………. 66
Tabel 4.3. Perbandingan Pengukuran Filed Strength Program dengan Fluke.. 71Tabel 4.4. Perbandingan Filed Strength Program dan Fluke BerdasarkanKeadaan………………………………………………………….. 81
Tabel 4.5. Perbandingan Bit Rate Program dengan Fluke………………… 85DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Listing Program Java……...………………………………………….. L1 Listing Program Shell…………………………………………..…..… L26
Spesifikasi 2,4 GHz Flat Panel 20,5 dBi Antenna…………………… L37 .
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sejalan dengan perkembangan Wireless Local Area Network (WLAN) yang semakin pesat, penentuan lokasi client yang optimal menjadi masalah yang sangat penting. Penentuan lokasi client akan berpengaruh pada koneksi internet
client. Semakin besar nilai field strength dan bit rate, semakin baik pula koneksi
internet client.Menurut Soesetijo dan Antoni [1], data dari tabulasi fungsi kuat sinyal dan jarak sebagai hasil dari pengukuran level kuat sinyal penerima pada lokasi yang telah ditentukan dapat diklasifikasikan untuk masukan pembelajaran menggunakan bantuan Jaringan Saraf Tiruan (JST). Pada daerah cakupan, denah ruangan dua dimensi pada sumbu x dan y dalam satuan meter dibuat untuk memudahkan pengukuran. Penelitian Soesetijo dan Antoni telah menghasilkan komparasi antara hasil prediksi JST dengan data pengukuran pada posisi masing- masing AP (Access Point) yang mempunyai presentasi selisih rata-rata sebesar 10%. Hal ini berarti JST eksperimen mempunyai keakuratan yang tinggi dan telah terbukti pada hasil komparasinya.
Penelitian ini akan melengkapi penelitian sebelumnya dengan tujuan menghasilkan lokasi client WLAN dengan penerimaan bit rate dan field strength yang optimal. Sehingga dibutuhkan data bit rate, field strength dan data posisi GPS (Global Potitioning System) sebagai masukan perhitungan JST. Optimasi
2 yang dihasilkan dari prediksi JST bersama data posisi GPS akan ditampilkan dengan aplikasi pemetaan digital. Penelitian ini juga akan menghasilkan program
tracking data GPS, dan program pengukur field strength dan bit rate pada
optimasi WLAN yang akan ditampilkan pada komputer dengan sistem operasi Linux.
1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan program yang berfungsi untuk tracking data GPS dan dapat mengukur field strength dan bit rate beserta visualisasinya yang berbasis PC pada sistem operasi Linux.
Manfaat yang akan dicapai dalam penelitian ini yaitu sebagai rujukan untuk penelitian optimasi WLAN ataupun dapat dimanfaatkan untuk penelitian jaringan WLAN lainnya.
1.3 Batasan Masalah
Program pada penelitian ini dirancang mempunyai batasan-batasan sebagai berikut :
1. Masukan program berupa field strength dan data byte yang diterima WLAN card pada PC, serta data posisi dari memory card GPS .
2. Sistem operasi menggunakan Linux.
3. Pembuatan program menggunakan bahasa pemrograman shell dan pemrograman Java.
3
1.4 Metodologi Penelitian
Tahap-tahap yang akan dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Studi kepustakaan.
Dalam tahap ini akan dipelajari berbagai literatur, gambar dan manual yang merupakan dasar dari penelitian ini.
2. Perancangan.
Berdasarkan pustaka yang telah diperoleh, dibuat perancangan alur program untuk penelitian ini.
3. Pembuatan program.
Dalam tahap ini dilakukan pembuatan program berdasarkan alur program yang telah dibuat.
4. Pengujian.
Pengujian dilakukan dengan membandingkan hasil kinerja program yang telah dibuat dengan alat ukur field strength dan bit rate yang standar.
5. Penyusunan laporan.
Penyusunan laporan dilakukan berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan.
1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir yang digunakan di dalam penyusunan tugas akhir adalah sebagai berikut:
4 BAB I PENDAHULUAN Pendahuluan berisi latar belakang masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI Bab ini memberikan penjelasan tentang WLAN dan GPS secara umum, sistem
koordinat UTM (Universal Transfer Mercator), serta pemrograman shell dan pemrograman Java.
BAB III PERANCANGAN Bab ini berisi diagram alir pembuatan program pengukuran field strength dan bit rate. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi implementasi perancangan yang dibuat, pengambilan data,
penampilan data, pembahasan dan analisis mengenai hasil penelitian yang telah dilaksanakan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi ringkasan hasil penelitian yang telah dilakukan dan usulan yang
berupa ide-ide untuk perbaikan atau pengembangan terhadap penelitian yang telah dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II DASAR TEORI
2.1 WLAN
Jaringan WLAN (Wireless Local Area Network) merupakan salah satu bentuk jaringan nirkabel (tanpa kabel) [2]. Jaringan WLAN memungkinkan dua mesin atau lebih untuk berkomunikasi menggunakan protokol jaringan standar
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11. Media transmisi yang digunakan untuk komunikasi pada jaringan WLAN adalah gelombang elektromagnetik yang dapat berupa sinar infra merah (infrared), gelombang mikro (microwave) atau gelombang radio RF (Radio Frequency). Ilustrasi jaringan WLAN dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Access Point Client 1 Client 1 Client 1
WLAN card WLAN card WLAN card
Gambar 2.1. Jaringan WLAN5
6 Jaringan WLAN yang ditunjukkan Gambar 2.1 terdiri dari empat komponen, yaitu:
1. Access Point (AP) merupakan perangkat yang menjadi sentral koneksi dari pengguna (user) ke Internet Service Provider (ISP). AP berfungsi mengkonversikan sinyal RF menjadi sinyal digital yang akan disalurkan melalui kabel atau disalurkan ke perangkat WLAN yang lain dengan dikonversikan ulang menjadi sinyal RF.
2. WLAN Interface merupakan peralatan yang dipasang pada Mobile /
Desktop PC dalam bentuk PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) card, Component
PCI (Peripheral
Interconnect) card, maupun melalui port USB ( Universal Serial Bus )
.3. Client adalah perangkat akses Mobile / Desktop PC yang di dalamnya telah terpasang port PCMCIA atau ditambahkan wireless adapter melalui PCI (Peripheral Component Interconnect) card atau USB (Universal Serial Bus).
4. Internet Service Provider (ISP) merupakan perusahaan atau badan usaha yang menjual koneksi internet kepada pelanggan.
2.1.1. Standar IEEE 802.11.a/b/g
Ketentuan-ketentuan WLAN yang telah diatur oleh standar IEEE 802.11 [3]. Standar IEEE 802.11 berkembang antara lain menjadi IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, dan IEEE 802.11g. Kebanyakan produk dari WLAN menggunakan
7 standar IEEE 802.11b dan 802.11g. Parameter-parameter dari standar WLAN dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Standar IEEE 802.11 a/b/g [3]802.11a 802.11b 802.11g Total Bandwidth 300 MHz
83.5 MHz
83.5 MHz Frekuensi yang dipakai
5.15-5.35 GHz OFDM 5.725-5.825Ghz OFDM
2.4-2.4835GHz DSSS 2.4-2.4835GHz DSSS, OFDM
Data Rate per Chanel 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6 Mbps
11, 5.5, 2, 1 Mbps 54, 36, 33, 24, 22,12, 11, 9, 6, 5.5, 2,1 Mbps Jenis Modulasi
BPSK (6, 9 Mbps) QPSK (12, 18 Mbps) 16-QAM (24, 36 Mbps) 64-QAM (48, 54 Mbps)
DQPSK/CCK (11, 5.5 Mbps) DQPSK (2 Mbps) DBPSK (1 Mbps)
OFDM/CCK (6,9,12,18,24,36,48,54) OFDM (6,9,12,18,24,36,48,54) DQPSK/CCK (22, 33, 11, 5.5 Mbps) DQPSK (2 Mbps) DBPSK (1 Mbps)
Sensitivity Rx : -71, -88 dBm Tx : 17, 13 dBm Rx : -92, -95, -96,
- 97 dBm Tx : 26 dBm Rx : -74, -77, -83, -86,
- 90, -91, -93, -94 dBm Tx : 22, 23, 24, 26 dBm
2.1.2. Keunggulan dan Kelemahan Jaringan Tanpa Kabel
Jaringan tanpa kabel memiliki beberapa keunggulan yaitu biaya pemelihara yang murah (pemeliharaan hanya mencakup stasiun sel), infrastrukturnya berdimensi kecil, pembangunannya cepat, mudah dan murah untuk direlokasi dan mendukung portabilitas. Sementara itu jaringan tanpa kabel memiliki beberapa kelemahan yaitu biaya peralatan mahal, tunda yang besar, adanya masalah propagasi radio seperti terhalang, terpantul, dan banyak sumber
8 interferensi. Solusinya antara lain, untuk masalah peralatan yang mahal dapat diatasi dengan mengembangkan teknologi komponen elektronika, sedangkan untuk masalah interferensi dapat diatasi dengan dengan teknik antena diversity atau antena rangkap.
2.2 GPS (Global Positioning System)
GPS adalah singkatan dari Global Posisitioning System yang merupakan sistem untuk menentukan posisi dan navigasi secara global dengan menggunakan satelit [4,5]. Sistem yang pertama kali dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika ini digunakan untuk kepentingan militer maupun sipil.
Sistem GPS aslinya adalah NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing
and Ranging Global Posititioning Global System), yang mempunyai tiga segmen
yaitu satelit, pengontrol, dan penerima/pengguna. Satelit GPS yang mengorbit bumi, dengan orbit dan kedudukan yang tetap, seluruhnya berjumlah 24 buah, 21 buah aktif bekerja dan 3 buah sisanya adalah cadangan. Orbit satelit GPS bumi dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Orbit Satelit GPS[5]9 Fungsi segmen-segmen pada GPS adalah sebagai berikut :
a. Satelit berfungsi untuk menerima dan menyimpan data yang ditransmisikan oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi waktu berketelitian tinggi, dan memancarkan informasi secara kontinyu ke pesawat penerima (receiver) dari pengguna.
b. Pengontrol bertugas mengendalikan dan mengontrol satelit dari bumi baik untuk mengecek kesehatan satelit, penentu dan prediksi orbit dan waktu, sinkronisasi antar satelit, dan mengirim data ke satelit.
c. Penerima bertugas menerima data dari satelit dan memprosesnya untuk menentukan posisi tiga dimensi yaitu koordinat di bumi ditambah ketinggian, arah, jarak, dan waktu yang diperlukan oleh pengguna. Ada dua macam tipe penerima yaitu tipe navigasi dan tipe geodetik.
Penetuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak secara bersama- sama ke beberapa satelit (yang koordinatnya sudah diketahui) sekaligus [6]. Untuk menentukan koordinat suatu titik di bumi, receiver setidaknya membutuhkan empat buah satelit yang dapat ditangkap sinyalnya dengan baik. Secara default posisi atau koordinat yang diperoleh bereferensi ke global datum yaitu WGS’84.
Secara garis besar penetuan posisi dengan GPS dibagi menjadi dua metode yaitu metode absolut dan metode relatif. Metode absolut, atau yang dikenal dengan point positioning, menentukan posisi hanya berdasarkan pada satu
receiver saja. Yang kedua adalah metode relatif, yang biasa disebut differential
positioning, menentukan posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver.
10 Dalam perjalanannya dari satelit hingga mencapai antena di permukaan bumi, sinyal GPS akan dipengaruhi oleh beberapa kesalahan dan bias. Kesalahan dan bias pada dasarnya dapat dikelompokkan atas kesalahan dan bias yang terkait dengan : a. satelit, seperti kesalahan efemeris, jam satelit, dan selective availability (SA) b. medium propagasi, seperti bias ionosfer dan bias troposfer.
c. penerima GPS, seperti kesalahan penerima jam, kesalahan yang terkait dengan antena, dan noise.
d. data pengamatan, seperti ambiguitas fase dan cycle slips.
e. lingkungan sekitar penerima GPS seperti multipath dan imaging. Secara umum ada beberapa cara dan strategi yang dapat digunakan untuk menangani kesalahan dan bias GPS, yaitu : a. Estimasi parameter dari kesalahan dan bias dalam proses hitung perataan.
b. Terapan mekanisme differencing antar data.
c. Perhitungan besar kesalahan bias berdasarkan data ukuran langsung.
d. Perhitungan besar kesalahan bias berdasarkan model.
e. Penggunaan stategi pengamatan yang tepat.
f. Penggunaan strategi pengolahan data yang tepat
2.3. Data GPS
2.3.1. NMEA 0183
NMEA (National Marine Electronics Association)-0183 dikembangkan secara spesifik untuk standar industri sebagai antar muka bermacam-macam alat
11 kelautan yang diperkenalkan sejak tahun 1983 [5]. Standar tersebut diberikan untuk alat kelautan yang mengirimkan informasi ke komputer maupun alat lainnya. NMEA-0183 berisi informasi yang berhubungan dengan geografi seperti tentang waktu, garis lintang, garis bujur, ketinggian, dan kecepatan.
2.3.2. Data NMEA 0183
Standar NMEA memiliki banyak jenis bentuk kalimat laporan, di antaranya yang paling penting adalah koordinat lintang, bujur, ketinggian, waktu sekarang standar UTC (UTC time), dan kecepatan (speed over ground) [7]. Jenis- jenis kalimat data NMEA 0183 yang sering digunakan dalam GPS adalah GGA (Fix Data, fixed data for the Global Positioning System), GGL (Geographic
Position–Latitude/Longitude), GSA (GNSS DOP and Active Satellites
degradation of accuracy and the number of active satellites in the Global Satellite
Navigation System), GSV (GNSS_Satellites in View, satellites in view in the
Global Satellite Navigation System)Data NMEA yang digunakan dalam penelitian ini adalah GGL karena mendukung dengan GPS yang dipakai. Penelitian kali ini menggunakan GARMIN GPSMAP 76CSx. Data GGL terdiri dari informasi mengenai garis lintang, garis bujur, ketinggian, serta keaadaaan. Contoh kalimat data GGL adalah $GPLL,4717.115,N,00833.912,E,130305.0,A*32<CR><LF> Keterangan data GGL : GGL = Inisialisasi data 130305.0 = Posisi waktu UTC :13 jam 03menit 05.0detik
12 4717.115 = Garis lintang : 47°17.115 min N = Lintang utara (N=north, S=south) 00833.912 = Garis bujur : 8°33.912 min E = Garis bujur timur (E=east, W=west) 58 = Pengecekan seluruh set data yang diperiksa
2.4. Sistem Koordinat UTM (Universal Tranfer Mercator)
2.4.1. Sistem Koordinat UTM Dunia
Sistem UTM dengan sistem koordinat WGS’84 (World Geodesi System
1984) sering digunakan pada pemetaan wilayah Indonesia [8]. UTM
menggunakan silinder yang membungkus ellipsoid dengan kedudukan sumbu silinder yang tegak lurus sumbu tegak ellipsoid (sumbu perputaran bumi), sehingga garis singgung ellipsoid dan silinder merupakan garis yang berhimpit dengan garis bujur pada ellipsoid [9].
Sistem proyeksi UTM menggunakan proyeksi silinder, transversal, dan
conform yang memotong bumi pada dua meridian standart untuk
menggambarkan posisi horisontal dua dimensi (x,y). Seluruh permukaan bumi dibagi atas 60 bagian yang disebut dengan zona UTM. Setiap zona dibatasi oleh dua meridian sebesar 6° dan memiliki meridian tengah sendiri.
Setiap zona UTM memiliki sistem koordinat sendiri dengan titik nol pada perpotongan antara meridian sentral dengan equator [8]. Untuk menghindari koordinat negatif, meridian tengah diberi nilai awal absis (x) 500.000 meter. Untuk zona yang terletak di bagian Selatan equator (LS), koordinat negatif
13 equator diberi nilai awal ordinat (y) 10.000.000 meter. Sedangkan untuk zona yang terletak di bagian Utara equator, equator tetap memiliki nilai ordinat 0 meter. Ilustrasi sistem proyeksi UTM dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Sistem Proyeksi UTM [8]2.4.2. Sistem Koordinat UTM Indonesia
o
Wilayah Indonesia terbagi dalam 9 zona, mulai dari meridian 90 BT
o o o
sampai 144 BT dengan batas garis paralel 10 LU sampai dengan 15 LS ( 4 satuan daerah yaitu L, M, N, dan P) serta tercakup dalam zona nomor 46 sampai dengan 54 [8]. Tabel 2.2 menunjukkan pembagian zona UTM Indonesia sedangkan pembagian garis paralel wilayah UTM Indonesia ditunjukkan pada Gambar 2.4.
14 Tabel 2.2. Zona pada Proyeksi UTM Wilayah Indonesia [8]
Gambar 2.4. Garis Paralel Zona UTM Indonesia [8]2.5 Sistem Konversi Satuan Geodesi ke UTM
Pada tanggal 7 Agustus 1996, RM. Toms menemukan algoritma baru untuk konversi satuan Geodesi ke UTM yang efektif [10]. Rumus konversi satuan Geodesi ke UTM menurut RM.Toms adalah sebagai berikut: Timur: 3
+ + + + +
− × − − ×
A 2 5 A T C T T C eps A
( 1 ) (
5 18 . 72 . 58 . ) = × ×
6 +
X FE k N (
) 120
15 Utara: 2 4 A A 2 = × × × × − × + + + + +
Y FN k M k N tan( lat ) ( (
5 T 9 . C 4 . C )
2 6
24
- + + + − − × 2 A (
61 58 . T T 600 . C 330 . eps ) ) 720 dengan, = −
A ( lon lon ). cos( lat ) 2 T =
tan(lat ) 2 C = Eps lat . cos( )
Keterangan: × π
latitude
lon = longitude dalam radian = 180 × longitude π lat = latitude dalam radian =
180 a = semi mayor poros bumi = 6.378.137 FE = awal absis = 500.000 FN = awal ordinat = 10.000.000 k0 = faktor skala pada meridian tengah = 0,9996 e = eccentricity = 0.081819191 Eps = persamaan kuadrat eccentricity = 0.006739496768 Lon0 = referensi longitude untuk zona pada meridian pusat longitude longitude × +
= ( )