Membangun Komunikasi Antar BTS menggunak
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Makalah
Teknik Komunikasi Radio
Membangun Komunikasi Antar BTS
Oleh
Magfur Ramdhani
(4.31.12.1.14)
TE – 2BC / 14
Pengampu
: SUBUH PRAMONO, S.T,M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI D4
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2014
1
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
I.
Tujuan
1. Mahasiswa dapat melakukan perhitungan Link Budget
2. Mahasiswa dapat menentukan ukuran cell
3. Mahasiswa dapat melakukan perencanaan frekuensi
4. Mahasiswa mampu membedakan antara link yang memenuhi syarat dan yang
tidak memenuhi syarat.
5.
II.
Pendahuluan
Gelombang Mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik yang bersifat
transfersal dengan frekuensi super tinggi (SHF, Super High Frekuensi) diatas 3 GHz
dengan panjang gelombang berkisar antara 0.3300 cm. Sistem transmisi gelombang mikro
bekerja pada frekuensi UHF 300 MHz-30 GHz
(pada umumnya 1-3 GHz) yang mempunyai
panjang gelombang dalam ruang bebas antara 1
cm-1 m. sinyal gelombang mikro dipancarkan
melalui lintasan lurus dari satu titik ke titik
yang lain, dikenal dengan istilah Line
Of
Sight (LOS).
Gambar 1. Menara telekomunikasi gelombang mikro
Stasiun
yang digunakan, baik stasium
pemencar, penerima, maupun relai ditempatkan pada lokasi yang tinggi pada menara
antena yang tinggi pula, agar
transmisi dapat mencakup daerah LOS yang maksimum
sehingga dapat diperoleh suatu lintasan gelombang yang bersifat langsung (direct signal
path). Propagasi LOS gelombang mikro menggunakan gelombang radio atau RF (Radio
Frequency), yang juga merupakan gelombang elektromagnetik. Komunikasi gelombang
mikro dapat digunakan untuk komunikasi satelit maupun komunikasi terestrial.
Sistem transmisi gelombang Mikro terdiri dari dua macam yaitu:
1. Sistem transmisi gelombang Mikro Analog
Menggunakan gelombang radio dengan modulasi FM (Frequency Modulation),
baik dengan sistem penjamakan (Multiplexing) frekuensi (FDM) atau waktu (TDM).
2. Sistem transmisi gelombang Mikro Digital
Menggunakan gelombang radio dengan modulasi digital ( PSK atau QAM), dan
menggunakan penjamakan (multiplexing) TDMA.
2
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Sedangkan konfigurasi dari sistem komunikasi gelombang mikro terdiri dari dua
konfigurasi yang sering digunakan dalam komunikasi ini.
1. Konfigurasi Point To Point
Pada konfigurasi jenis ini transmisi gelombang mikro digital
yang
terjadi
antara
satu
titik
dengan
satu
titik
lain dengan
menggunakan jenis antena parabola, yang dirancang sedemikian rupa
sehingga gelombang yang dikirim memiliki perarahan (directivity)
yang
tinggi
dengan
daerah berkas (beam area) yang sempit, antena
jenis ini dikenal juga dengan antena directional.
Gambar 3. konfigurasi point to point
2. Konfigurasi point to multiple point
Pada jenis konfigurasi ini transmisi gelombang mikro digital yang
terjadi
antara satu
titik (master)
ke
banyak
titik (remote), atau
sebaliknya. Menara yang berfungsi sebagai master dielengkapai dengan
antena yang bersifat segala arah (omni directional), agar dapat menerima
dan mengirimkan informasi ke dari dan ke banyak arah, sehingga dapat
menjangkau ke daerah- daerah lokasi remote yang luas. Sedangkan
menara remotemenggunakan antena terarah (directional), pada umumnya
yang digunakan adalah berbentuk parabola.
Transmisi dengan jarak 30-60 km atau lebih digunakan repeater sebagai
regenerator
sinyal, agar informasi yang diterima sesuai
dengan
data yang
ditransmisikan. Transmisi pada area relatif sempit tidak membutuhkan repeater karena
jarak antara pengirim dan penerima tidak
terlalu
jauh, pada keadaan ini variable
jarak tidak banyak berpengaruh pada transmisi sinyal. Master dan remote masingmasing dilengkapi dengan modul radio dan multiplexer, yang selanjutnya dihubungkan
3
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
ke piranti komunikasi seperti PABX (Private Automatic Branch Exchange) unttuk
layanan telepon, ke modem untuk transmisi data dan sebagainya.
Gambar 3. Konfigurasi point to multiple point
III.
Dasar Teori
Pengertian Pathloss
Pathloss adalah suatu metode yang digunakan untuk mengukur suatu loss yang
disebabkan oleh cuaca, kontur tanah dan lain-lain, agar tidak menggangu
pemancaran antar 2 buah antenna yang saling berhubungan.
Nilai pathloss menunjukkan level sinyal yang melemah (mengalami
attenuation) yang disebabkan oleh propagasi free space seperti refleksi, difraksi,
dan scattering.
Path loss sangat penting dalam perhitungan Link Budget, ukuran cell, ataupun
perencanaan frekuensi. faktor-faktor yang mempengaruhi nilai level daya dan
pathloss adalah jarak pengukuran antara Tx dan Rx, tinggi antena (Tx dan Rx),
serta jenis area pengukuran.
Link Budget
Link budget merupakan sebuah cara untuk menghitung mengenai semua
parameter dalam transmisi sinyal, mulai dari gain dan losses dari Tx sampai Rx
melalui media transmisi. Link merupakan parameter dalam merencanakan suatu
jaringan yang menggunakan media transmisi berbagai macam. Link budget ini
dihitung berdasarkan jarak antara transmitter (Tx) dan receiver (Rx). Link budget
juga dihitung karena adanya penghalang antara Tx dan Rx misal gedung atau
4
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
pepohonan. Link budget juga dihitung dengan melihat spesifikasi yang ada pada
antenna.
Manfaat Link Budget ialah:
Untuk menjaga keseimbangan gain dan loss guna mencapai SNR yang
diinginkan di receiver.
Mengetahui radius sel sebab maksimum loss diperoleh.
Rugi-Rugi pada Lintasan
Rugi-rugi pada lintasan adalah redaman yang terjadi pada proses
pentrasmisian signal dari Tx hingga diterima oleh Rx. Rugi-rugi tersebut antara
lain:
Rugi-rugi Saluran (LSAL)
Rugi-rugi pada saluran merupakan besarnya redaman yang terjadi sepanjang
saluran yang digunakan. Saluran dalam hal ini adalah kabel. Rata-rata rugi
saluran sebesar 1dB
Rugi-rugi Redaman Hujan (LRAIN)
Redaman hujan merupakan redaman yang memiliki pengaruh besar terhadap
propagasi gelombang pada frekuensi di atas 1 GHz.
Redaman ruang bebas / path loss (LFS)
Redaman ruang bebas adalah hilangnya daya yang dipancarkan pada ruang
bebas pada saat pemancaran sehingga tidak seluruh daya dapat diterima
oleh antena penerima.
Fresnel Zone
Fresnel zone adalah suatu daerah pada suatu lintasan transmisi gelombang
mikro yang digambarkan berbentuk elips yang menunjukkan interferensi
gelombang RF jika terdapat blocking.
Gambar 4. Zona Fresnel
5
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 5. Contoh disrupsi yang
dapat terjadi pada zona fresnel
Tower Height Calculation
Tower Height Calculation adalah perhitungan untuk membanguan suatu tower
agar terhindar dari berbagai Loss (terutama: kontur tanah yang tidak datar).
Persamaan Tower Height Calculation yang digunakan adalah:
Th = Ep + C + OH + Slope – Ea
C = B1 + F
Slope =
( Ea−Eb)d 1
D
F = 17.3 x
B=
d1 xd 2
fXD
-
1
2
d1 xd 2
12.75 x K
Dimana:
Th = Tower Height Calculation
Ep = Peak / Critical Obstruction
C = Other losses
B1 = Earth Buldge
F = Fresnel Zone
OH = Overhead Obstruction
Ea= Height of Site A
Eb= Height of Site B
d1= Dist. From site A to Obstruction
d2= Dist. From site B to Obstruction
D = Path Distance
f= Frequency
K= 4/3 = 1.33
6
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Antenna Gain
Antenna gain adalah perbandingan antara daya pancar suatu antena terhadap
antena refrensinya. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis
pada umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk
perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah desibel.
Persamaan umum untuk mencari antenna gain adalah: 17.6 + 20 * log10 (f *d)
dBi. Dimana: d = diameter antenna (meter); f = frekuensi (Ghz).
Fade Margin
Fading adalah gangguan karena pantulan serta lapisan udara yang tidak
seragam. Fading terjadi karena adanya fenomena lebih dari satu lintasan, dan
bahkan banyak/ganda lintasan (multipath fenomena). Fading bisa terjadi di
sembarang tempat,
dimana kedua sinyal gelombang tanah dan gelombang
ionosfir/langit diterima. Kedua gelombang tersebut mungkin tiba dengan fasa
yang berbeda, sehingga menyebabkan efek saling menghilangkan. Fading jenis ini
dijumpai dalam komunikasi jarak jauh yang melewati daerah berair dimana
propagasi gelombang bisa mencapai tempat yang jauh. Di tempat/daerah di luar
jangkauan gelombang tanah, yaitu daerah yang hanya bisa dijangkau oleh
gelombang langit. Fading bisa terjadi karena adanya akibat propagasi dari
gelombang radio, meliputi pembiasan, pantulan, difraksi, hamburan, redaman dan
ducting. Pengaruh fading terhadap sinyal terima dapat memperkuat ataupun
memperlemah, tergantung besar phasa dari sinyal resultan antara sinya langsung
dan sinyal tidak langsung.
Fading margin diberikan untuk meningkatkan realibility. Pengaruh fading
margin dalam meningkatkan realibility pada komunikasi LOS
Fading margin
10 dB
20 dB
30 dB
40 dB
Realibility
90%
99%
99,9%
99,99%
Tabel 1.1 Fading margin
SRTM
7
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
SRTM adalah kependekan dari kata the Shuttle Radar Topography Mission.
Data ini berisi data ketinggian tempat atau elevasi dari permukaan bumi yang
diambil melalui perekaman system radar. SRTM merupakan sebuah proyek yang
dimotori oleh National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) dan NASA.
Proyek ini bertujuan untuk membuat basis data digital topografi muka bumi
dengan resolusi tinggi. Area yang direkam terrentang dari 60 o LU hingga 56o LS,
dengan nilai akurasi data ketinggian hingga 16 meter. Sudut inklinasi orbit
wahana SRTM adalah sebesar 57o sehingga dapat merekam muka bumi pada
lokasi tersebut. Rentangan lokasi ini telah meliputi 80% dari seluruh permukaan
bumi.
SRTM
dihasilkan
dari
penyiaman
gelombang radar
dengan teknik
interferometri. Teknik interferometri radar adalah sebuah cara penyiaman muka
bumi dengan dua posisi sensor radar yang berbeda tempat. Pada wahana
pengambilan data SRTM ini, jarak rentangan dua sensor radar ini sejauh 60
meter, dimana satu sensor berada dalam wahana, dan sensor lain berada pada
ujung rentangan di luar wahana. Gelombang radar dimanfaatkan untuk
pengambilan data ini karena memiliki kelebihan, diantaranya adalah perekaman
dapat dilakukan pada siang ataupun malam hari. Disamping itu gelombang radar
dapat menembus tutupan awan. Dengan demikian, perekaman data SRTM tidak
terpengaruh oleh keadaan cuaca setempat.
Wahana SRTM membawa dua panel dengan saluran C dan Saluran X.
Peta topografi global dari bumi disebut dengan Digital Elevation Models
(DEMs). DEMs ini terbuat dari data radar saluran C tersebut. Data ini diolah oleh
Jet Propulsion Laboratory dan didistribusikan melalui USGS EROS Data Center.
Data saluran X digunakan untuk menghasilkan DEMs dengan resolusi yang lebih
tinggi. Data SRTM dari saluran X diolah dan didistribusikan oleh German
Aerospace Center.
Data SRTM ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai tujuan seperti
kepentingan militer, sipil dan sipil seperti pemodelan drainase, simulasi
penerbangan, penentuan letak tower selular, keamanan navigasi, dan lain-lain.
Dalam bidang lingkungan, data SRTM ini dapat dimanfaatkan pula untuk
pemodelan banjir, konservasi tanah, perencanaan penghijauan, pengawasan
gunung api, penelitian gempa dan pengawasan gerakan es.
8
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Data SRTM dapat diunduh secara gratis pada beberapa situs. SRTM
NASA menyediakan data elevasi yang melingkupi 80% permukaan bumi. USGS
menyediakan data tersebut secara gratis. Berikut adalah salah satu link yang dapat
digunakan untuk mengakses data SRTM tersebut.
IV.
Alat dan Bahan
1. Komputer
: 1 buah
2. Software Pathloss
3. Software Google Earth
4. Peta SRTM
V.
Langkah Kerja
1. Unduh software Google Earth, lalu install pada komputer anda.
2. Setelah terinsstall maka jalankan software tersebut.
3. Tentukan daerah mana yang anda inginkan untuk membangun menara
pemancar dan penerima, lalu beri pin penanda.
4. Catatlah longitude, altitude dan elevation masing - masing daerah seperti pada
gambar 6 dan 7
5. Buka software Patloss 4 yang sudah ada pada komputer anda.
6. Masukkan parameter yang sudah anda catat tadi pada kolom yang tertera di
jendela awal software Patloss seperti gambar 8.
7. Masukkan SRTM dengan cara membuka menu Configure → Terrain
Database.
8. Atur Primary menjadi SRTM dan secondary menjadi GT opo30 Global 30
Sec.
9. Masih pada menu tersebut, pilih Setup Primary.
10. Apabila muncul jendela berupa kolom dan baris, pilih menu File → BILHDR-BLW, lalu masukkan SRTM seperti pada gambar 9.
11. Pilih OK, maka muncul seperti gambar 10 → close (x).
12. Setelah itu pilih menu Module → Network, maka muncul seperti gambar 11.
13. Masih pada submenu Network, pilih menu Site Data → Create background,
maka muncul seperti gambar 12.
14. Selanjutnya pilih menu Module → Terrain Data, maka muncul seperti gambar
13.
15. Double click pada kolom Strucuture, dan masukkan objek gedung untuk
daerah perkotaan atau objek pohn untuk daerah hutan, maka akan muncul
seperti gambar 14 dan klik OK.
16. Setelah objek terbentuk seperti gambar 15, pilihlah menu Module →
Diffraction, pilih icon calculator, maka muncul seperti gambar 16.
17. Selanjutnya pilih menu Module → Worksheets. Klik gambar awan → Load
Rain File, pilih ITU_P.RAI, klik OK. (gambar 18)
9
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
18. Klik gambar antena, tentukan model antena dsb seperti gambar 19.
19. Klik gambar kabel antena, tentukan model mdel kabel antena dsb seperti
gambar 20.
20. Klik gambar TR, tentukan radio equipment seperti gambar 21.
21. Setelah parameter di set, pilih menu Module → Multipath, maka muncul
seperti gambar 22.
22. Pilih menu Module → submenu print profile, maka muncul seperti gambar 23.
23. Pili menu Module → submenu Worksheet → menu Report → submenu Full
Report, maka akan muncul seperti pada gambar 24.
24. Ulangi langkah 1 sampai 23, namun pastikan link yang anda buat adalah link
yang jelek.
VI.
Hasil Konfigurasi
1. Link Pertama Sragen – Karang Malang (Link Bagus)
Gambar 6. Peta Virtual pada Google Earth Site 1
Gambar 7. Peta Virtual pada Google Earth Site 2
10
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar
8
Jendela Summary
pada menu Module
Penjelasan :
Dalam menu Module terdapat beberapa
adalah
submenu
Summary.
Gambar
submenu
di
atas
salah
satunya
menampilkan
jendela submenu Summary, kita dapat melihat ada banyak
parameter yang terdapat di dalam submenu tersebut, diantaranya adalah :
Site name
= Difungsikan sebagai nama daerah di mana kita akan
membangun BTS, Site 1 (sebelah kiri), dan site 2 (sebelah
Call sign
kanan).
= Difungsikan sebagai tanda pengenal untuk stasiun pemancar
Di beberapa negara, tanda panggil digunakan sebagai nama
11
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
stasiun penyiar, tapi di banyak negara lainnya tidak. Sebuah
tanda panggil bisa ditentukan secara resmi oleh sebuah agen
pemerintahan, diambil secara ilegal oleh perorangan atau
organisasi, atau bahkan dienkripsi untuk menyembunyikan
identitas suatu stasiun. Dalam dunia penyiaran dan
komunikasi radio, tanda panggil (juga dikenal dengan
Station Code
State
Owner Code
Latitude
=
=
=
=
callsign,call sign, atau call letters).
Difungsikan sebagai merupakan identitas kode suatu BTS.
Difungsikan untuk letak provinsi.
Difungsikan sebagai code pemilik menara.
Difungsikan sebagai garis Lintang (garis khayal yang
digunakan untuk menentukan lokasi di Bumi terhadap garis
Longitude
khatulistiwa).
= Difungsikan sebagai garis Bujur (garis khayal yang
digunakan untuk menentukan lokasi di Bumi terhadap garis
True azimuth
meridian).
= True azimuth adalah sudut putar dari arah Barat hingga Timur.
Sebagai referensi sudut nol dipakai arah mata angin Utara.
Tanda (+) berarti arah putar searah jarum jam dari sudut nol,
tanda (-) untuk arah sebaliknya. Sebagai contoh, dari sudut
nol ke arah Timur tepat adalah 90 derajat, dan Barat adalah
Calculated Distance
sudut -90 derajat.
= Difungsikan sebagai jarak antara site 1 dan site 2. Kolom ini
akan terisi secara otomatis siring dengan diisi nya kolom
Profile Distance
latitude dan longitude.
= Kolom ini akan terisi sama dengan kolom calculated
Datum
distance.
= Referensi pada Global Datum yaitu World Geodetic System
Elevation
1984.
= Difungsikan sebagai ketinggian kontur tanah di ukur dari
Tower Height
permukaan air laut.
= Difungsikan sebagai tinggi menara yang akan dibangun,
TR Antenna Height
secara default satuannya dalam meter.
= Difungsikan sebagai tinggi antenna yang akan dibangun,
Code
TX loss
secara default satuannya dalam meter.
= Kode untuk file antena.
= Difungsikan sebagai rugi – rugi Transmiter.
12
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
RX loss
Operator Code
Radio model
Code
Emission Designator
Traffic Code
Tx Power
Frequency
Polarization
Free Space Loss
EIRP
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
Difungsikan sebagai rugi – rugi Receiver.
Difungsikan sebagai kode dari operator.
Difungsikan sebagai model radio yang akan digunakan.
Kode untuk file radio.
Difungsikan untuk emisi penanda dari radio.
Kode lalu lintas dari radio.
Daya pancar transmiter dari radio.
Frekuensi kerja yang dimiliki / digunakan radio.
Pola radiasi yang merupakan arah dari vektor medan listrik.
Redaman yang ada di ruang bebas.
EIRP (Effective Isotropic Radiated Power). EIRP adalah
energi efektif yang didapat pada main lobe dari antena
pengirim. Menghitung EIRP adalah dengan menjumlahkan
penguatan antena (dalam satuan dBi) dengan level energi
RX Signal
Radio Configuration
(dalam satuan dBm) pada antena tersebut.
= Sinyal yang diterima receiver.
= Konfigurasi radio.
Gambar 9. Load SRTM
13
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Keterangan :
Peta SRTM di inputkan ke dalam tabel SRTM, karena dasar pengambilan peta
geografi yang digunakan oleh software pathloss adalah SRTM yang berisi data
ketinggian tempat atau elevasi dari permukaan bumi yang diambil melalui perekaman
system radar.
Gambar
10.
SRTM
sudah
termuat
Gambar
11.
Loading Create Background
14
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 12.
Loading Background sukses
Keterangan :
Dari data peta SRTM yang kita inputkan sebelumnya, jadilah data yang di
visualisasikan menjadi peta digital, itulah guna dari SRTM.
Gambar 13. Terrain Data
15
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 14. Memberi objek gedung atau pohon
Keterangan :
Masuk ke menu module,
lalu pilih submenu terrain data,
di sini kita bisa menambahkan object dengan jenis gedung ataupun pepohonan, double
klik saja pada kolom structure, saya pilih range of structure, Start of range berfungsi
untuk menempatkan di mana kita akan memulai memberi object dan End of range
berfungsi untuk menempatkan di mana kita akan mengakhiri object, dalam satuan
kilometer. Sedangkan Structure Height berfungsi untuk memberi tinggi pada object yang
kita bangun, dalam satuan meter.
Gambar 15. Objek terbentuk
16
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 16. Calculate
Keterangan :
Berdasarkan daerah yang saya pilih yaitu site 1 Sragen dan site 2 Karang Malang,
saya mengasumsikan bahwa daerah tersebut adalah daerah perkotaan, oleh karena itu
pada kilometer 0.290 sampai 1.070 saya memberi object bangunan dengan tinggi 40
meter, setelah itu saya tambahkan bangunan lagi pada kilometer 1.130 sampai 4.240
dengan tinggi yang sedikit lebih pendek dari bangunan sebelumnya yaitu 30 meter, lalu
pepohonan dengan tinggi 5 meter pada kilometer 4.260 sampai 4.460, kemudian gedung
percakar langit pada kilometer 4.530 sampai 4.710 dengan ketinggian 60 meter, dan yang
terakhir adalah gedung dengan ketinggian 50 meter pada kilometer 4.830 sampai 5.570.
Setelah semua object di bangun, pilih menu module lagi, tetapi pilih submenu
Diffraction. Di dalam menu tersebut terdapat kolom scroll down (pojok kiri atas) yang
berisi beberapa parameter yang bisa di hitung melalui icon calculate (gambar kalkulator).
Sedangkan kolom yang bertuliskan K adalah nilai K yang bisa di pilih sesuai dengan
kebutuhan kita. Nilai K adalah faktor kelengkungan (dipengaruhi oleh atmosfer).
Gambar 17. Worksheet
17
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Keterangan :
Pada menu Worksheet di atas, kita dapat
mengkonfigurasi perangkat apa yang akan kita
gunakan, klik saja pada gambar antenna, tiang
antenna, TR untuk jenis radio, awan untuk memilih
iklim, untuk mengkonfigurasi frekuensi kerja kita
dapat menambahkan nya dengan meng-klik kotak
path profile data (kotak daerah
object).
Gambar 18 Memilih Iklim
Keterangan :
Dengan meng-klik gambar awan, kita dapat
memilih jenis iklim pada daerah yang kita tentukan.
Memuat file hujan, Indonesia menggunakan ITU
regional P.
Gambar 19. Karakteristik Antena
18
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Keterangan :
berhubung saya tidak memiliki
Di sini kita
menentukan model antena yang akan kita pakai,
karena saya akan membuat menara telekomunikasi
dengan gelombang mikro, maka saya memilih HP865-P3A. Sebenarnya dengan memasukkan code
antena otomatis parameter di kolom tersebut akan
terisi dengan sendiri nya, tetapi
file code untuk
antena yang saya harapkan, saya memasukkan parameternya secara manual, namun tetap
menggunakan referensi dari data sheet antena yang akan saya gunakan yaitu HP8-65P3A. Parameter tersebut antara lain adalah ;
Antenna Model
: Model antena
Antenna Diameter
: Diameter dari antenna
Antenna Height
: Tinggi antena
Antena Gain
: Penguatan antena
Radome Loss
: Rugi – rugi pelindung berbentuk bulat yang
ditempatkan pada pemindai radar.
Code
: File code antena
Antenna 3 dB Beamwidth
: Beamwidth dari sebuah antena didefinisikan sebagai
jarak angular antara dua titik pada pola mainlobe
antena yang berada 3 dB dibawah nilai gain
maksimum.
True Azimuth
: Berapa derajat dari arah Utara
Vertical Angle
: Sudut pancaran antena untuk arah vertikal
Antenna Azimuth
: Berapa derajat antena tersebut dari arah Utara
19
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Antenna Downtilt
: Kemiringan antena
Orientation Loss
: Rugi orientasi
Gambar 20.
Karakteristik Transmission Line
Keterangan :
Disini
Transmission line, atau lebih di kenal
kita akan mengkonfigurasi
dengan
kabel koaksial, adalah sebuah kabel listrik dengan konduktor dalam dikelilingi oleh
tubular, lapisan isolasi fleksibel, dikelilingi oleh perisai tabung. Istilah koaksial
konduktor berasal dari dalam dan luar perisai berbagi sumbu geometris yang sama.
Parameter yang akan kita konfigurasi antara lain adalah ;
TX line type
: Tipe kabel koaksial
TX line length
: Panjang kabel koaksial
TX line unit loss
: Redaman kabel koaksial setiap 100 meter
TX line loss
: Redaman kabel koaksial sendiri
Connector loss
: Redaman yang ada pada konektor kabel koaksial
20
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 21. Radio Equipment
Keterangan :
Di sini kita mengkonfigurasi parameter pada radio, sekali lagi
Di sini kita menentukan model radio yang akan kita pakai, sekali lagi sebenarnya
dengan memasukkan code otomatis parameter di kolom tersebut akan terisi dengan
sendirinya, tetapi berhubung saya tidak memiliki file code untuk radio yang saya
harapkan, saya memasukkan parameternya secara manual, namun tetap menggunakan
referensi dari data sheet radio yang akan saya gunakan yaitu CM6 12DS1. Parameter
tersebut antara lain adalah ;
Radio Model
: Model radio
Traffic code
: Code lalu lintas dari radio
Emission Designator : Difungsikan untuk emisi penanda dari radio.
Code
: Code file radio
TX power
: Daya pancar transmiter
RX threshold criteria : Kriteria threshold (ambang batas) receiver
RX threshold level
: Level threshold receiver
Max Receiver Signal : Sinyal maksimum yang dapat diterima receiver
RX threshold BER 10-6
: Ambang batas receiver BER 10-6
21
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Dipersive fade margin
: Penyebaran fade margin
Gambar 22. Multipath
Keterangan :
Pada sistem telekomunikasi wireless sering kali ditemui banyak gangguan dalam
pentransmisian sinyal, seperti adanya fenomena multipath. Multipath adalah suatu
bentuk gangguan atau interferensi yang muncul ketika sinyal memiliki lebih dari satu
jalur pada saat ditransmisikan. Propagasi dari multipath akan menyebabkan efek yang
disebut dengan ISI (Intersymbol Interference) yang nantinya akan menyebabkan
informasi yang diterima menjadi cacat.
Gambar di atas adalah visualisasi pentransmisian signal dari transmiter ke receiver,
kita dapat mengubah, misal sudut pentransmisian signal dengan meng-klik tulisan
variable di bawah sebelah kanan.
Gambar 23. Print Profile
22
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 24. Full Report
2. Link Kedua Gresik – Bangkalan (Link jelek)
23
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar
25.. Peta Virtual pada
Google
Earth Site 1
Gambar 26. Peta Virtual pada Google Earth Site 2
Gambar 27. Jendela Summary pada menu Module
24
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 28. Load SRTM
Gambar 29. SRTM sudah termuat
Gambar 30. Network
25
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 31. Loading Create Background
26
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 32. Create Background Sukses
Gambar 33. Terrain Data
Gambar
34.
Memberi
Objek
Gedung
atau Pohon
27
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 35. Memilih Iklim
Gambar
36.
Memberi
Kerja
Frekuensi
Gambar 37. Karakteristik Antena
28
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 38.
Kabel
Koaksial
Gambar 39.
Radio
Equipment
29
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 40. Calculate
Gambar 41. Multipath
30
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 42. Print Profile
31
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 43. Full
Report
VII.
Analisa
Setelah melakukan konfigurasi pada software pathloss, kita dapat mengambil
analisa dari menu Full Report, karena pada menu Full Report memuat berbagai
parameter Antena yang sebelumnya telah mahasiswa konfigurasi.
32
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Link pertama terbentang antara Sragen – Karang Malang, level sinyal yang
diterima/receive signal level (RSL) berada diatas treshold -75,00 dBm yaitu
sebesar -44,49 dBm. Jarak link Sragen – Karang Malang sejauh 5,67 km tidak
begitu mempengaruhi RSL karena perangkat yang digunakan menghasilkan
penguatan yang cukup besar, dimensi antenna yang besar dan ketinggian antenna
yang cukup tinggi untuk melewati terrain dan curah hujan yang turun sepanjang
Sragen – Karang Malang. Gain antenna sebesar 42.30 dBi dengan ketinggian 50
m, hal inilah yang membuat link dapat terhubung dengan baik.
Pada link kedua (Gresik – Bangkalan)RSL berada dibawah treshold -75 dBm
yaitu -79,52dBm. Meskipun jarak yang dilalui hanya 6.71 km tetapi terrain yang
dilalui merupakan sebuah telukyang lumayan dalam, dengan gedung d tepi teluk
yang tinggi serta perangkat-perangkat yang tidak mendukung, seperti dimensi
antenna yang cukup kecil, tinggi antenna yang hanya 5 m, daya yang dihasilkan
dari perangkat radio cukup kecil dan loss pada kabel yang lumayan
mempengaruhi transmit signal.
Kabel Coax (Transmission Line) jika terlalu panjang bisa menyebabkan losses
Power energi yang di pancarkan ke antenna, Radio Frekwensi yang disalurkan
terhambat, sebaiknya lebih teliti dalam memilih type coax terutama merk dan
pastikan jenis material kabel (kandungan metal yang dipergunakan), diameter
coax (Jarak Inner dan Outer coax serta coaxial Jacket), panjang Coax yang
dipergunakan, Jenis Connector, Korosi yang disebabkan cuaca dan lainnya.
VIII. Kesimpulan
1. Salah satu faktor yang mempengaruhi unjuk kerja antarmuka radio adalah
propagasi gelombang radio. Propagasi adalah proses perambatan gelombang
radio di udara, berawal saat sinyal radio dipancarkan di titik pengirim dan
berakhir saat sinyal radio tersebut ditangkap di titik penerima. Dalam
perjalanannya sinyal radio mengalami perlakuan-perlakuan (gangguangangguan) yang disebabkan oleh kondisi lingkungan yang dilaluinya, yaitu
33
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
interferensi, fading, delay, redaman, dan derau. Gangguan-gangguan tersebut
dapat mengurangi kualitas sinyal radio, yang pada akhirnya mengurangi
kualitas sinyal informasi.
2. Syarat link yang baik adalah RSL > Threshold
3. Link 1 (Sragen - Karang Malang) baik karena memenuhi syarat.
4. Link 2 (Gresik – Bangkalan ) tidak baik.
LAMPIRAN
Datasheet Parabolic Antenna
34
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Datasheet Radio CM6 12SD1
35
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
36
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
37
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Datasheet Feeder EWP63
38
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
39
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
40
Teknik Komunikasi Radio
Makalah
Teknik Komunikasi Radio
Membangun Komunikasi Antar BTS
Oleh
Magfur Ramdhani
(4.31.12.1.14)
TE – 2BC / 14
Pengampu
: SUBUH PRAMONO, S.T,M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI D4
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2014
1
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
I.
Tujuan
1. Mahasiswa dapat melakukan perhitungan Link Budget
2. Mahasiswa dapat menentukan ukuran cell
3. Mahasiswa dapat melakukan perencanaan frekuensi
4. Mahasiswa mampu membedakan antara link yang memenuhi syarat dan yang
tidak memenuhi syarat.
5.
II.
Pendahuluan
Gelombang Mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik yang bersifat
transfersal dengan frekuensi super tinggi (SHF, Super High Frekuensi) diatas 3 GHz
dengan panjang gelombang berkisar antara 0.3300 cm. Sistem transmisi gelombang mikro
bekerja pada frekuensi UHF 300 MHz-30 GHz
(pada umumnya 1-3 GHz) yang mempunyai
panjang gelombang dalam ruang bebas antara 1
cm-1 m. sinyal gelombang mikro dipancarkan
melalui lintasan lurus dari satu titik ke titik
yang lain, dikenal dengan istilah Line
Of
Sight (LOS).
Gambar 1. Menara telekomunikasi gelombang mikro
Stasiun
yang digunakan, baik stasium
pemencar, penerima, maupun relai ditempatkan pada lokasi yang tinggi pada menara
antena yang tinggi pula, agar
transmisi dapat mencakup daerah LOS yang maksimum
sehingga dapat diperoleh suatu lintasan gelombang yang bersifat langsung (direct signal
path). Propagasi LOS gelombang mikro menggunakan gelombang radio atau RF (Radio
Frequency), yang juga merupakan gelombang elektromagnetik. Komunikasi gelombang
mikro dapat digunakan untuk komunikasi satelit maupun komunikasi terestrial.
Sistem transmisi gelombang Mikro terdiri dari dua macam yaitu:
1. Sistem transmisi gelombang Mikro Analog
Menggunakan gelombang radio dengan modulasi FM (Frequency Modulation),
baik dengan sistem penjamakan (Multiplexing) frekuensi (FDM) atau waktu (TDM).
2. Sistem transmisi gelombang Mikro Digital
Menggunakan gelombang radio dengan modulasi digital ( PSK atau QAM), dan
menggunakan penjamakan (multiplexing) TDMA.
2
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Sedangkan konfigurasi dari sistem komunikasi gelombang mikro terdiri dari dua
konfigurasi yang sering digunakan dalam komunikasi ini.
1. Konfigurasi Point To Point
Pada konfigurasi jenis ini transmisi gelombang mikro digital
yang
terjadi
antara
satu
titik
dengan
satu
titik
lain dengan
menggunakan jenis antena parabola, yang dirancang sedemikian rupa
sehingga gelombang yang dikirim memiliki perarahan (directivity)
yang
tinggi
dengan
daerah berkas (beam area) yang sempit, antena
jenis ini dikenal juga dengan antena directional.
Gambar 3. konfigurasi point to point
2. Konfigurasi point to multiple point
Pada jenis konfigurasi ini transmisi gelombang mikro digital yang
terjadi
antara satu
titik (master)
ke
banyak
titik (remote), atau
sebaliknya. Menara yang berfungsi sebagai master dielengkapai dengan
antena yang bersifat segala arah (omni directional), agar dapat menerima
dan mengirimkan informasi ke dari dan ke banyak arah, sehingga dapat
menjangkau ke daerah- daerah lokasi remote yang luas. Sedangkan
menara remotemenggunakan antena terarah (directional), pada umumnya
yang digunakan adalah berbentuk parabola.
Transmisi dengan jarak 30-60 km atau lebih digunakan repeater sebagai
regenerator
sinyal, agar informasi yang diterima sesuai
dengan
data yang
ditransmisikan. Transmisi pada area relatif sempit tidak membutuhkan repeater karena
jarak antara pengirim dan penerima tidak
terlalu
jauh, pada keadaan ini variable
jarak tidak banyak berpengaruh pada transmisi sinyal. Master dan remote masingmasing dilengkapi dengan modul radio dan multiplexer, yang selanjutnya dihubungkan
3
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
ke piranti komunikasi seperti PABX (Private Automatic Branch Exchange) unttuk
layanan telepon, ke modem untuk transmisi data dan sebagainya.
Gambar 3. Konfigurasi point to multiple point
III.
Dasar Teori
Pengertian Pathloss
Pathloss adalah suatu metode yang digunakan untuk mengukur suatu loss yang
disebabkan oleh cuaca, kontur tanah dan lain-lain, agar tidak menggangu
pemancaran antar 2 buah antenna yang saling berhubungan.
Nilai pathloss menunjukkan level sinyal yang melemah (mengalami
attenuation) yang disebabkan oleh propagasi free space seperti refleksi, difraksi,
dan scattering.
Path loss sangat penting dalam perhitungan Link Budget, ukuran cell, ataupun
perencanaan frekuensi. faktor-faktor yang mempengaruhi nilai level daya dan
pathloss adalah jarak pengukuran antara Tx dan Rx, tinggi antena (Tx dan Rx),
serta jenis area pengukuran.
Link Budget
Link budget merupakan sebuah cara untuk menghitung mengenai semua
parameter dalam transmisi sinyal, mulai dari gain dan losses dari Tx sampai Rx
melalui media transmisi. Link merupakan parameter dalam merencanakan suatu
jaringan yang menggunakan media transmisi berbagai macam. Link budget ini
dihitung berdasarkan jarak antara transmitter (Tx) dan receiver (Rx). Link budget
juga dihitung karena adanya penghalang antara Tx dan Rx misal gedung atau
4
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
pepohonan. Link budget juga dihitung dengan melihat spesifikasi yang ada pada
antenna.
Manfaat Link Budget ialah:
Untuk menjaga keseimbangan gain dan loss guna mencapai SNR yang
diinginkan di receiver.
Mengetahui radius sel sebab maksimum loss diperoleh.
Rugi-Rugi pada Lintasan
Rugi-rugi pada lintasan adalah redaman yang terjadi pada proses
pentrasmisian signal dari Tx hingga diterima oleh Rx. Rugi-rugi tersebut antara
lain:
Rugi-rugi Saluran (LSAL)
Rugi-rugi pada saluran merupakan besarnya redaman yang terjadi sepanjang
saluran yang digunakan. Saluran dalam hal ini adalah kabel. Rata-rata rugi
saluran sebesar 1dB
Rugi-rugi Redaman Hujan (LRAIN)
Redaman hujan merupakan redaman yang memiliki pengaruh besar terhadap
propagasi gelombang pada frekuensi di atas 1 GHz.
Redaman ruang bebas / path loss (LFS)
Redaman ruang bebas adalah hilangnya daya yang dipancarkan pada ruang
bebas pada saat pemancaran sehingga tidak seluruh daya dapat diterima
oleh antena penerima.
Fresnel Zone
Fresnel zone adalah suatu daerah pada suatu lintasan transmisi gelombang
mikro yang digambarkan berbentuk elips yang menunjukkan interferensi
gelombang RF jika terdapat blocking.
Gambar 4. Zona Fresnel
5
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 5. Contoh disrupsi yang
dapat terjadi pada zona fresnel
Tower Height Calculation
Tower Height Calculation adalah perhitungan untuk membanguan suatu tower
agar terhindar dari berbagai Loss (terutama: kontur tanah yang tidak datar).
Persamaan Tower Height Calculation yang digunakan adalah:
Th = Ep + C + OH + Slope – Ea
C = B1 + F
Slope =
( Ea−Eb)d 1
D
F = 17.3 x
B=
d1 xd 2
fXD
-
1
2
d1 xd 2
12.75 x K
Dimana:
Th = Tower Height Calculation
Ep = Peak / Critical Obstruction
C = Other losses
B1 = Earth Buldge
F = Fresnel Zone
OH = Overhead Obstruction
Ea= Height of Site A
Eb= Height of Site B
d1= Dist. From site A to Obstruction
d2= Dist. From site B to Obstruction
D = Path Distance
f= Frequency
K= 4/3 = 1.33
6
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Antenna Gain
Antenna gain adalah perbandingan antara daya pancar suatu antena terhadap
antena refrensinya. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis
pada umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk
perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah desibel.
Persamaan umum untuk mencari antenna gain adalah: 17.6 + 20 * log10 (f *d)
dBi. Dimana: d = diameter antenna (meter); f = frekuensi (Ghz).
Fade Margin
Fading adalah gangguan karena pantulan serta lapisan udara yang tidak
seragam. Fading terjadi karena adanya fenomena lebih dari satu lintasan, dan
bahkan banyak/ganda lintasan (multipath fenomena). Fading bisa terjadi di
sembarang tempat,
dimana kedua sinyal gelombang tanah dan gelombang
ionosfir/langit diterima. Kedua gelombang tersebut mungkin tiba dengan fasa
yang berbeda, sehingga menyebabkan efek saling menghilangkan. Fading jenis ini
dijumpai dalam komunikasi jarak jauh yang melewati daerah berair dimana
propagasi gelombang bisa mencapai tempat yang jauh. Di tempat/daerah di luar
jangkauan gelombang tanah, yaitu daerah yang hanya bisa dijangkau oleh
gelombang langit. Fading bisa terjadi karena adanya akibat propagasi dari
gelombang radio, meliputi pembiasan, pantulan, difraksi, hamburan, redaman dan
ducting. Pengaruh fading terhadap sinyal terima dapat memperkuat ataupun
memperlemah, tergantung besar phasa dari sinyal resultan antara sinya langsung
dan sinyal tidak langsung.
Fading margin diberikan untuk meningkatkan realibility. Pengaruh fading
margin dalam meningkatkan realibility pada komunikasi LOS
Fading margin
10 dB
20 dB
30 dB
40 dB
Realibility
90%
99%
99,9%
99,99%
Tabel 1.1 Fading margin
SRTM
7
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
SRTM adalah kependekan dari kata the Shuttle Radar Topography Mission.
Data ini berisi data ketinggian tempat atau elevasi dari permukaan bumi yang
diambil melalui perekaman system radar. SRTM merupakan sebuah proyek yang
dimotori oleh National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) dan NASA.
Proyek ini bertujuan untuk membuat basis data digital topografi muka bumi
dengan resolusi tinggi. Area yang direkam terrentang dari 60 o LU hingga 56o LS,
dengan nilai akurasi data ketinggian hingga 16 meter. Sudut inklinasi orbit
wahana SRTM adalah sebesar 57o sehingga dapat merekam muka bumi pada
lokasi tersebut. Rentangan lokasi ini telah meliputi 80% dari seluruh permukaan
bumi.
SRTM
dihasilkan
dari
penyiaman
gelombang radar
dengan teknik
interferometri. Teknik interferometri radar adalah sebuah cara penyiaman muka
bumi dengan dua posisi sensor radar yang berbeda tempat. Pada wahana
pengambilan data SRTM ini, jarak rentangan dua sensor radar ini sejauh 60
meter, dimana satu sensor berada dalam wahana, dan sensor lain berada pada
ujung rentangan di luar wahana. Gelombang radar dimanfaatkan untuk
pengambilan data ini karena memiliki kelebihan, diantaranya adalah perekaman
dapat dilakukan pada siang ataupun malam hari. Disamping itu gelombang radar
dapat menembus tutupan awan. Dengan demikian, perekaman data SRTM tidak
terpengaruh oleh keadaan cuaca setempat.
Wahana SRTM membawa dua panel dengan saluran C dan Saluran X.
Peta topografi global dari bumi disebut dengan Digital Elevation Models
(DEMs). DEMs ini terbuat dari data radar saluran C tersebut. Data ini diolah oleh
Jet Propulsion Laboratory dan didistribusikan melalui USGS EROS Data Center.
Data saluran X digunakan untuk menghasilkan DEMs dengan resolusi yang lebih
tinggi. Data SRTM dari saluran X diolah dan didistribusikan oleh German
Aerospace Center.
Data SRTM ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai tujuan seperti
kepentingan militer, sipil dan sipil seperti pemodelan drainase, simulasi
penerbangan, penentuan letak tower selular, keamanan navigasi, dan lain-lain.
Dalam bidang lingkungan, data SRTM ini dapat dimanfaatkan pula untuk
pemodelan banjir, konservasi tanah, perencanaan penghijauan, pengawasan
gunung api, penelitian gempa dan pengawasan gerakan es.
8
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Data SRTM dapat diunduh secara gratis pada beberapa situs. SRTM
NASA menyediakan data elevasi yang melingkupi 80% permukaan bumi. USGS
menyediakan data tersebut secara gratis. Berikut adalah salah satu link yang dapat
digunakan untuk mengakses data SRTM tersebut.
IV.
Alat dan Bahan
1. Komputer
: 1 buah
2. Software Pathloss
3. Software Google Earth
4. Peta SRTM
V.
Langkah Kerja
1. Unduh software Google Earth, lalu install pada komputer anda.
2. Setelah terinsstall maka jalankan software tersebut.
3. Tentukan daerah mana yang anda inginkan untuk membangun menara
pemancar dan penerima, lalu beri pin penanda.
4. Catatlah longitude, altitude dan elevation masing - masing daerah seperti pada
gambar 6 dan 7
5. Buka software Patloss 4 yang sudah ada pada komputer anda.
6. Masukkan parameter yang sudah anda catat tadi pada kolom yang tertera di
jendela awal software Patloss seperti gambar 8.
7. Masukkan SRTM dengan cara membuka menu Configure → Terrain
Database.
8. Atur Primary menjadi SRTM dan secondary menjadi GT opo30 Global 30
Sec.
9. Masih pada menu tersebut, pilih Setup Primary.
10. Apabila muncul jendela berupa kolom dan baris, pilih menu File → BILHDR-BLW, lalu masukkan SRTM seperti pada gambar 9.
11. Pilih OK, maka muncul seperti gambar 10 → close (x).
12. Setelah itu pilih menu Module → Network, maka muncul seperti gambar 11.
13. Masih pada submenu Network, pilih menu Site Data → Create background,
maka muncul seperti gambar 12.
14. Selanjutnya pilih menu Module → Terrain Data, maka muncul seperti gambar
13.
15. Double click pada kolom Strucuture, dan masukkan objek gedung untuk
daerah perkotaan atau objek pohn untuk daerah hutan, maka akan muncul
seperti gambar 14 dan klik OK.
16. Setelah objek terbentuk seperti gambar 15, pilihlah menu Module →
Diffraction, pilih icon calculator, maka muncul seperti gambar 16.
17. Selanjutnya pilih menu Module → Worksheets. Klik gambar awan → Load
Rain File, pilih ITU_P.RAI, klik OK. (gambar 18)
9
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
18. Klik gambar antena, tentukan model antena dsb seperti gambar 19.
19. Klik gambar kabel antena, tentukan model mdel kabel antena dsb seperti
gambar 20.
20. Klik gambar TR, tentukan radio equipment seperti gambar 21.
21. Setelah parameter di set, pilih menu Module → Multipath, maka muncul
seperti gambar 22.
22. Pilih menu Module → submenu print profile, maka muncul seperti gambar 23.
23. Pili menu Module → submenu Worksheet → menu Report → submenu Full
Report, maka akan muncul seperti pada gambar 24.
24. Ulangi langkah 1 sampai 23, namun pastikan link yang anda buat adalah link
yang jelek.
VI.
Hasil Konfigurasi
1. Link Pertama Sragen – Karang Malang (Link Bagus)
Gambar 6. Peta Virtual pada Google Earth Site 1
Gambar 7. Peta Virtual pada Google Earth Site 2
10
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar
8
Jendela Summary
pada menu Module
Penjelasan :
Dalam menu Module terdapat beberapa
adalah
submenu
Summary.
Gambar
submenu
di
atas
salah
satunya
menampilkan
jendela submenu Summary, kita dapat melihat ada banyak
parameter yang terdapat di dalam submenu tersebut, diantaranya adalah :
Site name
= Difungsikan sebagai nama daerah di mana kita akan
membangun BTS, Site 1 (sebelah kiri), dan site 2 (sebelah
Call sign
kanan).
= Difungsikan sebagai tanda pengenal untuk stasiun pemancar
Di beberapa negara, tanda panggil digunakan sebagai nama
11
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
stasiun penyiar, tapi di banyak negara lainnya tidak. Sebuah
tanda panggil bisa ditentukan secara resmi oleh sebuah agen
pemerintahan, diambil secara ilegal oleh perorangan atau
organisasi, atau bahkan dienkripsi untuk menyembunyikan
identitas suatu stasiun. Dalam dunia penyiaran dan
komunikasi radio, tanda panggil (juga dikenal dengan
Station Code
State
Owner Code
Latitude
=
=
=
=
callsign,call sign, atau call letters).
Difungsikan sebagai merupakan identitas kode suatu BTS.
Difungsikan untuk letak provinsi.
Difungsikan sebagai code pemilik menara.
Difungsikan sebagai garis Lintang (garis khayal yang
digunakan untuk menentukan lokasi di Bumi terhadap garis
Longitude
khatulistiwa).
= Difungsikan sebagai garis Bujur (garis khayal yang
digunakan untuk menentukan lokasi di Bumi terhadap garis
True azimuth
meridian).
= True azimuth adalah sudut putar dari arah Barat hingga Timur.
Sebagai referensi sudut nol dipakai arah mata angin Utara.
Tanda (+) berarti arah putar searah jarum jam dari sudut nol,
tanda (-) untuk arah sebaliknya. Sebagai contoh, dari sudut
nol ke arah Timur tepat adalah 90 derajat, dan Barat adalah
Calculated Distance
sudut -90 derajat.
= Difungsikan sebagai jarak antara site 1 dan site 2. Kolom ini
akan terisi secara otomatis siring dengan diisi nya kolom
Profile Distance
latitude dan longitude.
= Kolom ini akan terisi sama dengan kolom calculated
Datum
distance.
= Referensi pada Global Datum yaitu World Geodetic System
Elevation
1984.
= Difungsikan sebagai ketinggian kontur tanah di ukur dari
Tower Height
permukaan air laut.
= Difungsikan sebagai tinggi menara yang akan dibangun,
TR Antenna Height
secara default satuannya dalam meter.
= Difungsikan sebagai tinggi antenna yang akan dibangun,
Code
TX loss
secara default satuannya dalam meter.
= Kode untuk file antena.
= Difungsikan sebagai rugi – rugi Transmiter.
12
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
RX loss
Operator Code
Radio model
Code
Emission Designator
Traffic Code
Tx Power
Frequency
Polarization
Free Space Loss
EIRP
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
Difungsikan sebagai rugi – rugi Receiver.
Difungsikan sebagai kode dari operator.
Difungsikan sebagai model radio yang akan digunakan.
Kode untuk file radio.
Difungsikan untuk emisi penanda dari radio.
Kode lalu lintas dari radio.
Daya pancar transmiter dari radio.
Frekuensi kerja yang dimiliki / digunakan radio.
Pola radiasi yang merupakan arah dari vektor medan listrik.
Redaman yang ada di ruang bebas.
EIRP (Effective Isotropic Radiated Power). EIRP adalah
energi efektif yang didapat pada main lobe dari antena
pengirim. Menghitung EIRP adalah dengan menjumlahkan
penguatan antena (dalam satuan dBi) dengan level energi
RX Signal
Radio Configuration
(dalam satuan dBm) pada antena tersebut.
= Sinyal yang diterima receiver.
= Konfigurasi radio.
Gambar 9. Load SRTM
13
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Keterangan :
Peta SRTM di inputkan ke dalam tabel SRTM, karena dasar pengambilan peta
geografi yang digunakan oleh software pathloss adalah SRTM yang berisi data
ketinggian tempat atau elevasi dari permukaan bumi yang diambil melalui perekaman
system radar.
Gambar
10.
SRTM
sudah
termuat
Gambar
11.
Loading Create Background
14
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 12.
Loading Background sukses
Keterangan :
Dari data peta SRTM yang kita inputkan sebelumnya, jadilah data yang di
visualisasikan menjadi peta digital, itulah guna dari SRTM.
Gambar 13. Terrain Data
15
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 14. Memberi objek gedung atau pohon
Keterangan :
Masuk ke menu module,
lalu pilih submenu terrain data,
di sini kita bisa menambahkan object dengan jenis gedung ataupun pepohonan, double
klik saja pada kolom structure, saya pilih range of structure, Start of range berfungsi
untuk menempatkan di mana kita akan memulai memberi object dan End of range
berfungsi untuk menempatkan di mana kita akan mengakhiri object, dalam satuan
kilometer. Sedangkan Structure Height berfungsi untuk memberi tinggi pada object yang
kita bangun, dalam satuan meter.
Gambar 15. Objek terbentuk
16
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 16. Calculate
Keterangan :
Berdasarkan daerah yang saya pilih yaitu site 1 Sragen dan site 2 Karang Malang,
saya mengasumsikan bahwa daerah tersebut adalah daerah perkotaan, oleh karena itu
pada kilometer 0.290 sampai 1.070 saya memberi object bangunan dengan tinggi 40
meter, setelah itu saya tambahkan bangunan lagi pada kilometer 1.130 sampai 4.240
dengan tinggi yang sedikit lebih pendek dari bangunan sebelumnya yaitu 30 meter, lalu
pepohonan dengan tinggi 5 meter pada kilometer 4.260 sampai 4.460, kemudian gedung
percakar langit pada kilometer 4.530 sampai 4.710 dengan ketinggian 60 meter, dan yang
terakhir adalah gedung dengan ketinggian 50 meter pada kilometer 4.830 sampai 5.570.
Setelah semua object di bangun, pilih menu module lagi, tetapi pilih submenu
Diffraction. Di dalam menu tersebut terdapat kolom scroll down (pojok kiri atas) yang
berisi beberapa parameter yang bisa di hitung melalui icon calculate (gambar kalkulator).
Sedangkan kolom yang bertuliskan K adalah nilai K yang bisa di pilih sesuai dengan
kebutuhan kita. Nilai K adalah faktor kelengkungan (dipengaruhi oleh atmosfer).
Gambar 17. Worksheet
17
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Keterangan :
Pada menu Worksheet di atas, kita dapat
mengkonfigurasi perangkat apa yang akan kita
gunakan, klik saja pada gambar antenna, tiang
antenna, TR untuk jenis radio, awan untuk memilih
iklim, untuk mengkonfigurasi frekuensi kerja kita
dapat menambahkan nya dengan meng-klik kotak
path profile data (kotak daerah
object).
Gambar 18 Memilih Iklim
Keterangan :
Dengan meng-klik gambar awan, kita dapat
memilih jenis iklim pada daerah yang kita tentukan.
Memuat file hujan, Indonesia menggunakan ITU
regional P.
Gambar 19. Karakteristik Antena
18
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Keterangan :
berhubung saya tidak memiliki
Di sini kita
menentukan model antena yang akan kita pakai,
karena saya akan membuat menara telekomunikasi
dengan gelombang mikro, maka saya memilih HP865-P3A. Sebenarnya dengan memasukkan code
antena otomatis parameter di kolom tersebut akan
terisi dengan sendiri nya, tetapi
file code untuk
antena yang saya harapkan, saya memasukkan parameternya secara manual, namun tetap
menggunakan referensi dari data sheet antena yang akan saya gunakan yaitu HP8-65P3A. Parameter tersebut antara lain adalah ;
Antenna Model
: Model antena
Antenna Diameter
: Diameter dari antenna
Antenna Height
: Tinggi antena
Antena Gain
: Penguatan antena
Radome Loss
: Rugi – rugi pelindung berbentuk bulat yang
ditempatkan pada pemindai radar.
Code
: File code antena
Antenna 3 dB Beamwidth
: Beamwidth dari sebuah antena didefinisikan sebagai
jarak angular antara dua titik pada pola mainlobe
antena yang berada 3 dB dibawah nilai gain
maksimum.
True Azimuth
: Berapa derajat dari arah Utara
Vertical Angle
: Sudut pancaran antena untuk arah vertikal
Antenna Azimuth
: Berapa derajat antena tersebut dari arah Utara
19
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Antenna Downtilt
: Kemiringan antena
Orientation Loss
: Rugi orientasi
Gambar 20.
Karakteristik Transmission Line
Keterangan :
Disini
Transmission line, atau lebih di kenal
kita akan mengkonfigurasi
dengan
kabel koaksial, adalah sebuah kabel listrik dengan konduktor dalam dikelilingi oleh
tubular, lapisan isolasi fleksibel, dikelilingi oleh perisai tabung. Istilah koaksial
konduktor berasal dari dalam dan luar perisai berbagi sumbu geometris yang sama.
Parameter yang akan kita konfigurasi antara lain adalah ;
TX line type
: Tipe kabel koaksial
TX line length
: Panjang kabel koaksial
TX line unit loss
: Redaman kabel koaksial setiap 100 meter
TX line loss
: Redaman kabel koaksial sendiri
Connector loss
: Redaman yang ada pada konektor kabel koaksial
20
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 21. Radio Equipment
Keterangan :
Di sini kita mengkonfigurasi parameter pada radio, sekali lagi
Di sini kita menentukan model radio yang akan kita pakai, sekali lagi sebenarnya
dengan memasukkan code otomatis parameter di kolom tersebut akan terisi dengan
sendirinya, tetapi berhubung saya tidak memiliki file code untuk radio yang saya
harapkan, saya memasukkan parameternya secara manual, namun tetap menggunakan
referensi dari data sheet radio yang akan saya gunakan yaitu CM6 12DS1. Parameter
tersebut antara lain adalah ;
Radio Model
: Model radio
Traffic code
: Code lalu lintas dari radio
Emission Designator : Difungsikan untuk emisi penanda dari radio.
Code
: Code file radio
TX power
: Daya pancar transmiter
RX threshold criteria : Kriteria threshold (ambang batas) receiver
RX threshold level
: Level threshold receiver
Max Receiver Signal : Sinyal maksimum yang dapat diterima receiver
RX threshold BER 10-6
: Ambang batas receiver BER 10-6
21
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Dipersive fade margin
: Penyebaran fade margin
Gambar 22. Multipath
Keterangan :
Pada sistem telekomunikasi wireless sering kali ditemui banyak gangguan dalam
pentransmisian sinyal, seperti adanya fenomena multipath. Multipath adalah suatu
bentuk gangguan atau interferensi yang muncul ketika sinyal memiliki lebih dari satu
jalur pada saat ditransmisikan. Propagasi dari multipath akan menyebabkan efek yang
disebut dengan ISI (Intersymbol Interference) yang nantinya akan menyebabkan
informasi yang diterima menjadi cacat.
Gambar di atas adalah visualisasi pentransmisian signal dari transmiter ke receiver,
kita dapat mengubah, misal sudut pentransmisian signal dengan meng-klik tulisan
variable di bawah sebelah kanan.
Gambar 23. Print Profile
22
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 24. Full Report
2. Link Kedua Gresik – Bangkalan (Link jelek)
23
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar
25.. Peta Virtual pada
Earth Site 1
Gambar 26. Peta Virtual pada Google Earth Site 2
Gambar 27. Jendela Summary pada menu Module
24
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 28. Load SRTM
Gambar 29. SRTM sudah termuat
Gambar 30. Network
25
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 31. Loading Create Background
26
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 32. Create Background Sukses
Gambar 33. Terrain Data
Gambar
34.
Memberi
Objek
Gedung
atau Pohon
27
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 35. Memilih Iklim
Gambar
36.
Memberi
Kerja
Frekuensi
Gambar 37. Karakteristik Antena
28
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 38.
Kabel
Koaksial
Gambar 39.
Radio
Equipment
29
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 40. Calculate
Gambar 41. Multipath
30
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 42. Print Profile
31
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Gambar 43. Full
Report
VII.
Analisa
Setelah melakukan konfigurasi pada software pathloss, kita dapat mengambil
analisa dari menu Full Report, karena pada menu Full Report memuat berbagai
parameter Antena yang sebelumnya telah mahasiswa konfigurasi.
32
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Link pertama terbentang antara Sragen – Karang Malang, level sinyal yang
diterima/receive signal level (RSL) berada diatas treshold -75,00 dBm yaitu
sebesar -44,49 dBm. Jarak link Sragen – Karang Malang sejauh 5,67 km tidak
begitu mempengaruhi RSL karena perangkat yang digunakan menghasilkan
penguatan yang cukup besar, dimensi antenna yang besar dan ketinggian antenna
yang cukup tinggi untuk melewati terrain dan curah hujan yang turun sepanjang
Sragen – Karang Malang. Gain antenna sebesar 42.30 dBi dengan ketinggian 50
m, hal inilah yang membuat link dapat terhubung dengan baik.
Pada link kedua (Gresik – Bangkalan)RSL berada dibawah treshold -75 dBm
yaitu -79,52dBm. Meskipun jarak yang dilalui hanya 6.71 km tetapi terrain yang
dilalui merupakan sebuah telukyang lumayan dalam, dengan gedung d tepi teluk
yang tinggi serta perangkat-perangkat yang tidak mendukung, seperti dimensi
antenna yang cukup kecil, tinggi antenna yang hanya 5 m, daya yang dihasilkan
dari perangkat radio cukup kecil dan loss pada kabel yang lumayan
mempengaruhi transmit signal.
Kabel Coax (Transmission Line) jika terlalu panjang bisa menyebabkan losses
Power energi yang di pancarkan ke antenna, Radio Frekwensi yang disalurkan
terhambat, sebaiknya lebih teliti dalam memilih type coax terutama merk dan
pastikan jenis material kabel (kandungan metal yang dipergunakan), diameter
coax (Jarak Inner dan Outer coax serta coaxial Jacket), panjang Coax yang
dipergunakan, Jenis Connector, Korosi yang disebabkan cuaca dan lainnya.
VIII. Kesimpulan
1. Salah satu faktor yang mempengaruhi unjuk kerja antarmuka radio adalah
propagasi gelombang radio. Propagasi adalah proses perambatan gelombang
radio di udara, berawal saat sinyal radio dipancarkan di titik pengirim dan
berakhir saat sinyal radio tersebut ditangkap di titik penerima. Dalam
perjalanannya sinyal radio mengalami perlakuan-perlakuan (gangguangangguan) yang disebabkan oleh kondisi lingkungan yang dilaluinya, yaitu
33
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
interferensi, fading, delay, redaman, dan derau. Gangguan-gangguan tersebut
dapat mengurangi kualitas sinyal radio, yang pada akhirnya mengurangi
kualitas sinyal informasi.
2. Syarat link yang baik adalah RSL > Threshold
3. Link 1 (Sragen - Karang Malang) baik karena memenuhi syarat.
4. Link 2 (Gresik – Bangkalan ) tidak baik.
LAMPIRAN
Datasheet Parabolic Antenna
34
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Datasheet Radio CM6 12SD1
35
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
36
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
37
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
Datasheet Feeder EWP63
38
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
39
Politeknik Negeri Semarang
Teknik Komunikasi Radio
40