SIMULASI PERHITUNGAN UNJUK KERJA ”RADIO LINK SYSTEM” MENGGUNAKAN PROGRAM C++ TUGAS AKHIR - Simulasi unjuk kerja ``radio link system`` menggunakan program C plus plus - USD Repository

  

SIMULASI PERHITUNGAN UNJUK KERJA ”RADIO LINK

SYSTEM” MENGGUNAKAN PROGRAM C++

TUGAS AKHIR

  

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

  

Disusun oleh:

MARSEL B. HALA BOLI

NIM : 005114074

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

SIMULATION OF PERFORMANCE CALCULATION OF RADIO

LINK SYSTEM USING C++ PROGRAM

FINAL PROJECT

  

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

  

Presented by:

MARSEL B. HALA BOLI

005114074

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  

“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini

tidak memuat karya atau bagian karya orang lain,

kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka,

sebagaimana layaknya karya ilmiah.”

  Yogyakarta, 27 Juli 2007 Penulis Marsel B. Hala Boli

HALAMAN PERSEMBAHAN

  ! " # # $ ! " # # $ ! " # # $ ! " # # $ ! """ ! !

HALAMAN MOTTO

  

SIMULASI PERHITUNGAN UNJUK KERJA “RADIO LINK SYSTEM”

MENGUNAKAN PROGRAM C++

Oleh :

Marsel B. Hala Boli

  

005114074

  

INTISARI

Simulasi perhitungan unjuk kerja radio link system merupakan suatu program

yang berfungsi sebagai program bantu yang memungkinkan kita untuk merancang sebuah

radio link yang memenuhi standar. Simulasi unjuk kerja ini mempunyai banyak

kegunaan, diantaranya mempermudah user dalam memahami lebih dalam tentang radio

link, serta sebagai referensi pemilihan hardware yang akan digunakan.

  Simulasi perhitungan unjuk kerja ini dibuat dengan menggunakan bahasa

pemrograman C++, untuk membentuk layoutnya digunakan C++Builder. Inti dari

program ini adalah input-input yang harus diisi untuk mendapatkan output. Output yang

dihasilkan merupakan hasil kalkulasi, dari input koordinat yang digunakan untuk

mengetahui jarak, elevasi untuk mengetahui tinggi antena, serta gain dan losses.

  Hasil dari simulasi ini adalah margin total dari radio link system yang

disimulasikan. Margin total inilah yang akan digunakan sebagai parameter baik tidaknya

unjuk kerja sebuah rancangan.

  Kata kunci : gain, losses, margin total

  

SIMULATION OF PERFORMANCE CALCULATION OF RADIO

LINK SYSTEM USING C++ PROGRAM

By :

Marsel B. Hala Boli

  

005114074

ABSTRACT

  Simulation of performance calculation on radio link system is represent

functioning program as conducive assistive program to make us possible to design a radio

link fulfilling standard.This program have so many useful, like make easy way for user to

understanding into deep many of think on radio link system, also it useful as reference for

user on make decision choose which one hardware will be used.

  Simulation of performance calculation on radio link system was made by using

C++ programming, to build layout form, used by C++Builder. The most importand issues

from this program is input which must be filled to get the output. Output yielded

represent result of calculation, from co-ordinate input used to know the distance,

elevation to know high of antenna, and also gain and losses Result from this simulation is total margin from radio of link system which was

simulated. This total margin will be used as a parameter good or not the perfomance from

that design.

  Keyword : gain, losses, total margin

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, Sang Juru S’lamat

karena atas berkat dan perlindungan-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas

akhir ini dengan baik dan lancar.

  Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis menyadari bahwa ada begitu

banyak pihak yang telah memberikan perhatian dan bantuan dengan caranya masing-

masing sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin

mengucapkan terima kasih antara lain kepada :

  

1. Tuhan Yesus Kristus atas penyertaan-Nya dan Bunda Maria yang menjadi perantara

doa kepada Putera-Nya.

  

2. Bapak Ir. Greg. Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku dekan fakultas

teknik.

  

3. Bapak Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku pembimbing I atas ide-ide yang

berguna, bimbingan, dukungan, saran dan kesabaran bagi penulis dari awal sampai tugas akhir ini bisa selesai.

  

4. Ibu Wiwien Widyastuti, ST, MT, Bapak Pius Yozy Merucahyo, ST, MT, selaku

penguji yang telah bersedia memberikan kritik dan saran.

  

5. Seluruh dosen teknik elektro atas ilmu yang telah diberikan selama penulis menimba

ilmu di Universitas Sanata Dharma.

  

6. Bapak dan Ibu tercinta atas semangat, doa serta dukungan secara moril maupun

materiil.

  

8. Saudara-saudara sepupuku, PQ dan Anton, Andri, Kak Anton sekeluarga, serta Romo

Niko Ola Paokuma, OMI atas segala doa dan dorongan semangatnya.

  

9. Teman-teman terbaikku : Fhery, Suryo, Andrie, Nico, Roy, Benny, Boss Jimmy,

Donie, Kampret, Felic, Dedi, Amel, Balang, Ivonne, Khem, Noer, mBak Atri, mBak Trisna. Terima kasih atas persahabatannya. Kalian selalu ada dan mau berbagi di saat aku membutuhkan kalian.

  

10. Teman-teman AC Anilop : Pram, Heru, Lilik, Nico, Guzzur, Martin, Boedi, LastRow,

Ahock, Yuli, Hasto, McDee, Lijun, Robert, Ulis, Yuris, Pace Ronald, Teddy, Agus, Etvan, Bent, Atenk, Anest, serta pemain-pemain lainnya yang selalu berbagi kebahagian dan kecerian di lapangan hijau.

  

11. Teman-teman relawan dari ikatan karyawan sanata dharma: Samuel, Mas Agus, Mas

Trie, Mas Darto, Bos Belle, Mas Yusuf, Boe Hartini. Terima kasih atas pengajarannya tentang peduli akan sesama. Kalian telah membuat hidupku penuh warna.

  

12. Dan seluruh pihak yang telah ambil bagian dalam proses penulisan tugas akhir ini

yang terlalu banyak jika disebutkan satu-persatu.

  Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat

diharapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Terima kasih.

  Yogyakarta, 27 Juli 2007

  D A F T A R I S I Hal HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

  HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................ v HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ vi HALAMAN MOTTO ........................................................................................ vii

  INTISARI ........................................................................................................... viii ABSTRACT ......................................................................................................... ix KATA PENGANTAR ....................................................................................... x DAFTAR ISI ...................................................................................................... xii DAFTAR TABEL .............................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Judul ................................................................................................

  1

1.2. Latar Belakang ..................................................................................

  1 1.3. Perumusan Masalah ..................................................................................

  2 1.4. Batasan Masalah .........................................................................................

  3

  1.5. Tujuan Penelitian ...................................................................................3 1.6. Manfaat Penelitian ...................................................................................

  4 1.7. Sistematika Penulisan .....................................................................

  4 BAB II DASAR TEORI 2.1. WaveLAN Radio Link System .......................................................................

  7 2.1.1. Frekuensi .................................................................................

  8 2.1.2. Koordinat Latitute dan Longitude ..........................................................

  9 2.2. Elemen WaveLAN Radio Link Budget ..........................................................

  13 2.2.1. Transmitting Side ............................................................................

  14

  2.2.1.3. Antena ......................................................................... 15

  2.2.1.4. Cable Loss .....................................................................23 2.2.1.5. Connectors Loss .......................................................................

  26

  2.2.2. Propagation Losses .....................................................................26 2.2.2.1. Free Space Loss ...................................................................

  27

  2.2.2.2. Zona Fresnel ...................................................................28

  2.2.2.3. Refleksi ...................................................................... 33

2.2.2.4. Refraksi ............................................................................

  33

  2.2.2.5. Defraksi ...................................................................... 34

2.2.2.6. Efek Geografis ...................................................................

  35

  2.2.3. Receiver Side ............................................................................ 40 2.2.3.1. Antenna Gain Pada Penerima ....................................................

  40 2.2.3.2. Receiver Sensitivity ...................................................................

  40 2.2.2.3. Signal to Noise Ratio .................................................................

  40 2.2.4. Fade Margin System ............................................................................

  41 BAB III RANCANGAN PENELITIAN

  3.1. Perancangan Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja ............................ 43 3.1.1. Perancangan Input Program ..................................................................

  44

3.1.1.1. Input program pada sisi pemancar ....................................

  44

  3.1.1.2. Input program pada Propagasi Path Loss ......................44 3.1.1.3. Input program pada sisi penerima ...........................................

  48 3.1.1.3. Input program pada sisi obstacle ............................................

  48 3.1.2. Perancangan Output Program ..............................................................

  49 3.1.2.1. Path Distance ....................................................................

  49

  3.1.2.2. Tx – Obstacle Distance ...............................................50 3.1.2.3. Tinggi antena Tx dan Rx .......................................................

  51 3.1.2.4. Radius Fresnel Zone ...............................................................

  53 3.1.2.5. Radius bebas obstacle .............................................................

  54 3.1.2.6. Free Space Loss .....................................................................

  54

  3.1.2.9. Total Rugi-rugi .......................................................................

  55 3.1.2.10. Daya signal ..............................................................................

  56 3.1.2.11. SnR .........................................................................................

  56 3.1.2.12. Margin total ............................................................................

  56

  3.2. Layout Program ............................................................................... 58

  BAB IV PEMBAHASAN 4.1. Penjelasan Interface Program ........................................................................

  62

  4.1.1. User Login ............................................................................ 62

  4.1.2. Input Program ............................................................................63 4.1.3. Kalkulasi dan Output Program ............................................................

  64

  4.1.4. Database ................................................................................ 65

  4.2. Cara Kerja Program .......................................................................... 66 4.2.1. Cara kerja panel input ..........................................................................

  68 4.2.2. Cara kerja panel output ........................................................................

  70

  

4.3. Pengujian Program .........................................................................……

  71 4.3.1. Pengujian kalkulasi dengan program sejenis ........................................

  72 4.3.2. Pengujian kalkulasi dengan perhitungan manual .................................

  75

  4.4. Implementasi Program ...................................................................... 79

4.4.1. Implementasi perancangan tanpa obstacle ...................................

  79 4.4.1.1. Perancangan dengan panel antenna .........................................

  81

  4.4.1.2. Perancangan dengan parabolic antenna ...................... 86

4.4.2. Implementasi perancangan dengan obstacle .................................

  90 4.4.2.1. Perancangan dengan omni antenna ..........................................

  93

  4.4.2.2. Perancangan dengan yagi antenna ................................. 100

  4.4.2.2. Perancangan dengan sector antenna ................................. 106

  BAB V PENUTUP

  5.1. Kesimpulan .......................................................................................114

  5.2. Saran................................................................................................. 115

  

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi ……................ 9Tabel 2.2 Nilai normal losses pada kabel ......................................................... 24Tabel 2.3 Free Space loss untuk jarak dan frekuensi tertentu ......................... 28Tabel 2.4 Diameter zona fresnel dan free space loss ........................................ 30Tabel 2.5 Path Loss Exponent untuk kondisi lingkungan yang berbeda .......... 36Tabel 2.6 Terrain path loss menurut kondisi - Lenkurt (1970) ....................... 37Tabel 2.7 Humidity Factor Loss menurut kondisi - Lenkurt (1970) ................. 37Tabel 2.8 Climate factor loss menurut kondisi - Lenkurt (1970) ..................... 38Tabel 2.9 Hasil Pengukuran Intensitas hujan R0.01 di Indonesia ....................... 39Tabel 2.10 Median loss dan Standard Deviasi Topologi lingkungan ................. 39Tabel 3.1 Technical Notes dan penjelasan elemen kalkulasi ............................ 59Tabel 4.1 Sumber input berdasarkan group box ............................................... 70Tabel 4.2 Margin total hasil simulasi menggunakan Metode 1 ....................... 112Tabel 4.3 Margin total hasil simulasi menggunakan Metode 2 ....................... 113

  

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Alur lengkap transmisi sinyal dari Tx ke Rx ............................... 14Gambar 2.2 Antena Yagi ................................................................................. 16Gambar 2.3 Pola radiasi dari antena Yagi ....................................................... 17Gambar 2.4 Antena Parabolik ......................................................................... 17Gambar 2.5 Pola radiasi dari antena Parabolik ............................................... 17Gambar 2.6 Antena Sektoral ........................................................................... 18Gambar 2.7 Pola radiasi dari antena Sektoral ................................................. 18Gambar 2.8 Antena Omni ............................................................................... 19Gambar 2.9 Pola radiasi dari antena Omni ..................................................... 19Gambar 2.10 Tinggi Antena Kedua Site dengan asumsi pertama ..................... 21Gambar 2.11 Tinggi Antena Kedua Site dengan asumsi kedua ........................ 22Gambar 2.12 Kabel Koaksial ............................................................................ 23Gambar 2.13 Konektor Kabel Koaksial ............................................................ 26Gambar 2.14 Fresnel Zone ................................................................................ 32Gambar 2.15 Tingkatan lapisan pada fresnel zone ........................................... 32Gambar 2.16 Peristiwa diffraction atau pembelokan ........................................ 34Gambar 2.17 Pembelokan oleh obstacle atau halangan ................................... 35Gambar 3.1 Blok rancangan program secara umum ....................................... 43Gambar 3.2 Flowchart dari perhitungan Environmental Path Loss ............... 45Gambar 3.3 Flowchart perhitungan path distance .......................................... 50Gambar 3.5 Flowchart input pada box ”Any Obstacle” ................................. 52Gambar 3.6 Flowchart perhitungan output radius of fresnel zone .................. 53Gambar 3.7 Flowchart perhitungan output free space loss ............................. 54Gambar 3.8 Flowchart perhitungan output margin total ................................. 57Gambar 3.9 Layout program Perhitungan unjuk kerja Radio Link System ..... 58Gambar 3.10 Flowchart perhitungan unjuk kerja Radio Link System .............. 60Gambar 4.1 Tampilan User Login ................................................................... 63Gambar 4.2 Input pada kolom ”Site Tx” ......................................................... 64Gambar 4.3 Output-output pada program ........................................................ 64Gambar 4.4 Penyimpan hasil simulasi ke database ......................................... 65Gambar 4.5 Load data dari database ................................................................ 66Gambar 4.6 Tampilan program utama ............................................................ 67Gambar 4.7 Panel input dengan memilih kondisi ........................................... 68Gambar 4.8 Group box “Any Obstacle” checked ........................................... 69Gambar 4.9 Group box “Any Obstacle” unchecked ....................................... 69Gambar 4.10 Group box “Radio Link Information” ........................................ 71Gambar 4.11 Hasil kalkulasi path distance yang dihasilkan program ............. 72Gambar 4.11 Hasil kalkulasi path distance WaveRider v.2.00 ........................ 73Gambar 4.13 Nilai obstacle free radius yang diperoleh program .................... 74Gambar 4.14 Nilai obstacle free radius ZYTRAX Wireless Calculator .......... 74Gambar 4.15 Nilai free space loss hasil kalkulasi program .............................. 75Gambar 4.16 Nilai free space loss ZYTRAX Wireless Calculator ................... 75Gambar 4.18 Nilai EIRP hasil kalkulasi program ............................................. 77Gambar 4.19 Nilai rain fade loss hasil kalkulasi program ................................ 78Gambar 4.20 Site map transmitter dari perancangan tanpa obstacle ................ 79Gambar 4.21 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Tx .............. 80Gambar 4.22 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari Site Rx ............. 81Gambar 4.23 AirEther™ PA21 Panel Antenna ................................................ 82Gambar 4.24 Simulasi tanpa obstacle antena panel high gain …...................... 83Gambar 4.25 VP 9/24 Panel Antenna ............................................................... 84Gambar 4.26 Simulasi tanpa obstacle antena panel low gain ........................... 85Gambar 4.27 TIL-TEK TA-2448 GRID PARABOLIC .................................... 86Gambar 4.28 Simulasi tanpa obstacle antena parabola high gain ..................... 87Gambar 4.29 D2412 PARABOLIC DISH ANTENNA .................................... 88Gambar 4.30 Simulasi tanpa obstacle antena parabola low gain ...................... 89Gambar 4.31 Site map dari perancangan dengan obstacle ................................ 90Gambar 4.32 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Tx ............... 91Gambar 4.33 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site obstacle ...... 92Gambar 4.34 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Rx .............. 93Gambar 4.35 AirEther™ OA21 Omni Antenna ................................................ 94Gambar 4.36 Simulasi obstacle metode 1 antena omni high gain ................... 95Gambar 4.37 Simulasi obstacle metode 2 antena omni high gain ................... 96Gambar 4.38 VO6/24 Omni Antenna ................................................................ 97Gambar 4.39 Simulasi obstacle metode 1 antena omni low gain ..................... 98Gambar 4.41 YA2400-15R Yagi Antenna ........................................................ 100Gambar 4.42 Simulasi obstacle metode 1 antena yagi high gain ..................... 101Gambar 4.43 Simulasi obstacle metode 2 antena yagi high gain ..................... 102Gambar 4.44 AYG-2406 Yagi Antenna ............................................................ 103Gambar 4.45 Simulasi obstacle metode 1 antena yagi low gain ...................... 104Gambar 4.46 Simulasi obstacle metode 2 antena yagi low gain ...................... 105Gambar 4.47 TIL-TEK TA-2304-4-45-ISM SECTOR ..................................... 106Gambar 4.48 Simulasi obstacle metode 1 antena sector high gain .................. 107Gambar 4.49 Simulasi obstacle metode 2 antena sector high gain .................. 108Gambar 4.50 ASC-2412 Sector Antenna .......................................................... 109Gambar 4.51 Simulasi obstacle metode 1 antena sector low gain ................... 110Gambar 4.52 Simulasi obstacle metode 2 antena sector low gain ................... 111

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Judul

  Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja Radio Link System menggunakan program C++.

  1.2 Latar Belakang

  Dewasa ini teknologi komunikasi berkembang pesat, dan semakin mempengaruhi kehidupan masyarakat. Dengan kemajuan komunikasi yang ada, sebuah daerah dapat terhubung dengan daerah lain. Hal ini tidak lepas dari tuntutan pemenuhan kebutuhan hidup masyarakat, baik dalam kehidupan sehari- hari, bidang penelitian ilmu pengetahuan, bidang pemerintahan maupun dalam bidang industri.

  Salah satu teknologi komunikasi yang ada adalah Radio Link System. Dengan menggunakan teknologi ini sebuah daerah dapat berhubungan dengan daerah lain melalui stasiun pemancar di daerah yang satu dan stasiun penerima di daerah yang lainnya. Seperti yang kita ketahui, besarnya manfaat yang dapat diperoleh dari komunikasi radio link system, maka besar pula tuntutan untuk mendapatkan hasil maksimal dari komunikasi radio link system yang dirancang. Untuk mencapai hal tersebut dibutuhkan ketepatan dalam menghitung unjuk kerja dari suatu perancangan radio link system.

  Oleh karena itu penulis berinisiatif untuk membuat sebuah simulasi yang dapat menghitung besarnya nilai unjuk kerja dari sebuah perancangan radio link

  system , sehingga dapat diperoleh besar Fade Margin yang maksimal.

1.3 Perumusan Masalah

  Dalam penelitian tugas akhir ini yang menjadi ide dasar adalah simulasi perhitungan unjuk kerja dari radio link yang dihasilkan dari 2 titik lokasi, Tx dan Rx. Hasil akhir perhitungan merupakan System Operating Margin atau Fade

  

Margin , yang nantinya disimpan di database berupa salinan dari perhitungan yang

tersimpan dalam satu notepad.

  Simulasi perhitungan unjuk kerja ini diawali dengan memasukan koordinat dari titik pemancar (Transmitter Side) dan titik penerima atau (Receiver Side).

  Kemudian dari perhitungan selisih koordinat kedua titik didapat jarak yang juga merupakan nilai dari Line Of Sight (LOS). Seterusnya memasukkan besarnya frekuensi yang digunakan, nilai daya efektif pemancar (Effective Transmit

  

Power ), dan daya efektif penerima (Effective Receive Power), serta nilai dari Free

Space Loss (FSL) yang dapat ditemukan dalam propagasi, dalam hal ini yang

  dipakai adalah propagasi fresnel zone dan propagsi difraksi. Selain itu didapat juga besarnya nilai tinggi antena yang dibutuhkan jika terdapat penghalang. Juga ditampilkan besarnya nilai total gain atau penguatan serta total losses atau rugi- rugi.

1.4 Batasan Masalah

  Pada pelaksanaan dan penyusunan tugas akhir ini, penulis membatasi permasalahan yang ada adalah sebagai berikut:

  1. Elemen dasar dan karakteristik hardware dari Radio Link System.

a. Jenis dari hadware, b. Nilai gain dan losses dari hadware.

  2. Simulasi dilakukan untuk:

  a. Perhitungan jarak atau path distance,

  b. Free Space Loss (FSL),

  c. Nilai total gain atau penguatan, d. Nilai total losses atau rugi-rugi, dan.

  e. Besarnya Fade Margin dari Radio Link.

1.5 Tujuan Penelitian

  Dalam penulisan tugas akhir ini tujuan yang akan dicapai oleh penulis adalah:

  1. Untuk memperkenalkan semua elemen dan unsur-unsur yang diperlukan untuk mengkalkulasi fade margin dari sebuah Radio Link

  System .

  2. Menghasilkan program simulasi untuk mengkalkulasi fade margin dari sebuah Radio Link System.

  3. Menghasilkan program bantu yang memungkinkan kita untuk mengevaluasi hasil yang diperoleh sehingga dekat dengan kenyataan.

  4. Menghasilkan program bantu yang dapat membatu kita untuk memperkirakan performa dan mengevaluasi desain jaringan yang

  1.6 Manfaat Penelitian

  Adapun manfaat yang dapat diperoleh dalam melakukan penelitian ini adalah:

  1. Mempermudah kalangan akademisi dalam pemahaman kalkulasi fade margin Radio Link System.

  2. Sebagai langkah awal untuk dapat meningkatkan kualitas dari Radio Link System yang dirancang.

  3. Hasil dari kalkulasi dapat digunakan sebagai referensi dalam pemilihan hadware yang akan digunakan agar mendapatkan unjuk kerja sistem yang ideal.

  1.7 Sistematika Penulisan

  Secara garis besar sistematika penulisan laporan tugas akhir mengenai “Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja Radio Link System” menggunakan program C++ adalah sebagai berikut:

  BAB I PENDAHULUAN Pendahuluan ini berisi tentang latar belakang, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

  BAB II DASAR TEORI Bab II berisi teori-teori yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain tentang.

  BAB III PERANCANGAN SOFTWARE Bab ini menjelaskan tentang diagram alir atau flow chart yang digunakan dalam perancangan “Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja Radio Link System”.

  BAB IV HASIL DAN PENGAMATAN Bab ini berisi pengamatan, pengujian, pengambilan data dan pembahasan dari perhitungan unjuk kerja Radio Link System. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dan saran mengenai “Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja Radio Link System”.

  6

BAB II DASAR TEORI Teknologi WaveLAN WaveLAN menggunakan teknologi terbaru dalam transmisi data

  menggunakan media radio. Teknologi tersebut dikenal sebagai Code Division

  

Multiple Access (CDMA) yang bertumpu pada teknologi Direct Squence Spread

Spectrum (DS-SS) yang diturunkan dari teknologi militer Amerika Serikat untuk

  transmisi data yang tidak mudah dilacak maupun tidak mengganggu transmisi yang ada. Ada dua buah frekwensi yang saat ini yang digunakan oleh WaveLAN yaitu 915 Mhz dan 2.4 Ghz.

  Penggunaan WaveLAN di berbagai negara di luar negeri tidak memerlukan ijin frekuensi. Hal ini dimungkinkan karena WaveLAN menggunakan teknologi Direct Sequence Spread Spectrum , yang memungkinkannya tidak terdeteksi (apalagi mengganggu) pemancar serta penerima radio pada frekwensi yang sama. WaveLAN ini beroperasi pada band frekuensi ISM (Industrial , Scientific & Medical)-Band, yaitu 915 Megahertz dan

  2.4 Gigahertz - peralatan yang menggunakan frekuensi ISM-Band sebetulnya dapat dioperasikan tanpa perlu meminta ijin frekuensi (terutama di negara maju).

  Dengan menggunakan sebuah kode yang unik, sinyal informasi dipancarkan tersebar di beberapa frekwensi secara bersamaan. Karena disebar, maka daya sinyal di tiap frekwensi tersebut menjadi sangat kecil. Sehingga

  7 ini hanya bisa dideteksi oleh penerima yang memiliki kode penyebar yang sama pula. Dengan demikian, sinyal informasi ini tahan terhadap berbagai macam gangguan atau interferensi sinyal lainnya. Dengan menggunakan teknik ini, WaveLAN merupakan alat komunikasi yang andal serta terlindungi dari penyadapan.

  Kemampuan, Jarak jangkau, dan Kecepatan Radio Spread Spectrum Wireless memiliki kecepatan transmisi yang

  beragam, dari mulai 19 Kbps hingga 2 Mbps. Misalnya WaveLAN buatan Karlnet Inc. (KarlBridge) dengan kecepatan 2 Mbps. Jarak jangkau antara 2 WaveLAN ini bisa mencapai 30 mil. Selain menjadi alat komunikasi point to point , beberapa produk WaveLAN juga bisa digunakan untuk komunikasi Point to Multipoint. Hal ini dilakukan dengan menggunakan satu WaveLAN dengan daya yang lebih besar berfungsi sebagai Base Station.

2.1 WaveLAN Radio Link System

  WaveLAN Radio Link System untuk komunikasi radio point-to-point bertujuan menguraikan dengan jelas semua gain atau penguatan dan losses atau rugi-rugi dari radio transmitter (sumber dari sinyal radio), kabel, konektor dan udara bebas yang dilalui sinyal radio menuju receiver. Kalkulasi dari nilai daya pada masing-masing alat dari komunikasi radio sangat diperlukan, karena akan

  8 Selain hal-hal diatas yang dibutuhkan, ada juga elemen-elemen lain yang perlu diperhatikan. Berikut ini penjelasan tentang elemen-elemen yang mempengaruhi WaveLAN Radio Link System.

2.1.1 Frekuensi

  Frekuensi yang biasa digunakan pada WaveLAN Radio Link System adalah 2,4 GHz. Hal ini disebabkan oleh umumnya digunakan IEEE 802.11b/g yang memang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz. Sedangkan untuk IEEE 802.11a frekuensi yang digunakan adalah 5.8 GHz.

  Frekuensi yang berbeda mengalami derajat atenuasi yang berbeda hingga penghalang (dinding, pohon) dan di atmosfir (berdasarkan ketinggian dan kelembaban). Bidang Frekuensi dibutuhkan dalam mempertimbangkan faktor ini.

  Ketika Frekuensi dari sinyal yang dipancarkan meningkat dimana kekuatan sinyal akan direduksi oleh penghalang. Panjang gelombang dan frekuensi berhubungan dengan kecepatan cahaya,

  c

  ............................................................................................ (2.1)

  λ = F

  di mana : λ = Panjang gelombang dalam meter. c = Kecepatan cahaya dalam m/s F = Frekuensi dalam hertz).

  9

Tabel 2.1 Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi.

  Number of Wavelength Wavelength Wavelengths Frequency Application (Meters) (Feet) for 1-foot Penetration Cell Phone 800 MHz

  0.37

  1.23

  0.81 Communication

  2.4 GHz 802.11b/g

  0.12

  0.41

  2.43

  5.8 GHz 802.11a and WiMAX

  0.5

  0.17

  5.88

45 GHz Point-to-Point Microwave

  0.01

  0.02

  50.00 Hubungan keduanya dapat dilihat dari tabel di atas bahwa penetrasi dari 1 inci penghalang memerlukan lebih siklus sinyal pada frekuensi yang lebih tinggi.

  Pada frekuensi yang lebih tinggi,gelombang elektromagnetis diperlukan untuk interaksi yang banyak dengan suatu penghalang dibandingkan pada frekwensi yang lebih rendah.

2.1.2 Koordinat Latitude dan Longitude

  Koordinat dibutuhkan untuk mengetahui besarnya path distance antara site A sebagai transmiter dan site B sebagai penerima. Titik koordinat bumi terbagi atas utara, selatan, timur, dan barat. Berdasarkan bagian belahan bumi tersebut kita temukan apa yang disebut Garis Bujur dan Garis Lintang. Ada 4 macam garis

  10

  2. Lintang Selatan (LS)

  3. Bujur Timur (BT)

  4. Bujur Barat (BB) Dari pembagian koordinat bumi diatas kita dapat memperlakukan garis lintang utara dan garis bujur barat sebagai sisi positif, sebaliknya arah lintang selatan dan garis bujur timur sebagai sisi negatif. Sisi dari koordinat ini dapat dibalik, jika memang diinginkan, tetapi harus dipastikan untuk menjadi konsisten dengan koordinat titik yang lainnya.

  Dalam format penulisan koordinat, ada tiga satuan yang terdapat didalamnya, derajat, menit, detik atau sekon. Misalnya kota Frankfurt di Jerman mempunyai koordinat 50° 06' 44" N / 008° 40' 55 E dibaca 50 derajat, 06 menit and 44 detik north atau utara dan 8 derajat, 40 menit dan 55 detik east atau timur.

  Untuk mengkonversi koordinat diatas kedalam jarak menggunakan persamaan berikut, Konversi derajat, menit dan second dalam nilai desimal:

  Latitute 1 : b

  ° c' d" north → a

  Longitude 1 :

  f° g' h" east → e

  Latitute 2 :

  x° y' z" north → v

  Longitude 2 :

  s° t' u" east → r long/lat → desimal : V Konversi ke desimal : V = b + (c / 60) + (d / 3600) ...................................................................... (2.2)

  a

  11 Versi A dari kalkulasi jika simulasi menggunakan program atau software yang hanya dapat menghitung menghitung sudut dengan fungsi radian :

  Konversi koordinat dalam nilai radian:

  Latitute 1 : b

  ° c' d" north → a

  Longitude 1 :

  f° g' h" east → e

  Latitute 2 :

  x° y' z" north → v

  Longitude 2 :

  → s° t' u" east r maka dipakai persamaan sebagai berikut,

  V _{lat 1}

  …………………………………………...................…… (2.3)

  Q _{lat 1 = ×} π

  180 dimana,

  Q Nilai radian _{lat 1 =}

  V Nilai konversi long/lat → desimal _{lat 1} = Persamaan 2.3 dipakai juga untuk mencari Q , Q , Q . _{lat 2 long 1 long 2} Mengunakan perumusan jarak pada sphere atau lapisan:

• 1

  S = COS [ SIN (Q ) SIN(Q ) + COS(Q ) COS(Q ) COS(Q

• – lat1 lat2 lat1 × lat2 × long2

  ×

  Q ) ] ............................................................................................. (2.4)

  long1

  dimana, S = Jarak pada sphere Sehingga untuk mencari jarak kedua titik lokasi adalah,

  12 dimana, D = Distance atau jarak dalam mil atau Km S = Jarak pada sphare R = Radius dari katulistiwa, jika dalam mil = 3963,191 dalam Km = 6378,137 Versi B dari kalkulasi untuk kebanyakan program atau software modern yang dapat melakukan perhitungan sudut tanpa fungsi radian :

  S

α π ........................................................................................... (2.6)

= ×

  180 dimana, = Sudut

  α

  S = Jarak pada sphare Sehingga untuk mencari jarak kedua titik lokasi adalah, D = . R ……………………………………………………………. (2.7)

  α

  dimana, D = Distance atau jarak dalam mil atau Km

  = Sudut

  α

  R = Radius dari katulistiwa, jika dalam mil = 3963,191 dalam Km = 6378,137

  13

2.2 Elemen WaveLAN Radio Link System

  Elemen-elemen yang terdapat pada WaveLAN Radio Link System dapat dikelompokan dalam 3 bagian :

  1. Transmitting side , dengan daya pancar yang efektif.

  2. Propagasi, dengan rugi-rugi yang diakibatkan oleh propagasi.

  3. Receiving side , dengan sensirivitas penerima yang baik.

  WaveLAN Radio Link System yang lengkap adalah meliputi total dari semua elemen diatas (dalam dB). Nilai positif adalah gain atau penguatan dan nilai negatif adalah losses atau rugi-rugi. Hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut,

  

Transmitter power [dBm] - Cable TX loss [dB] + Antenna TX gain [dBi] - Free Space

Path Loss [dB] + Antenna RX gain [dBi]- Cable RX loss [dB] = Margin - Receiver

Sensitivity [dBm] …………………………………………………………......

  (2.12) Dalam perancangan WaveLAN Radio Link System yang nantinya akan menghasilkan unjuk kerja yang maksimal, dibutuhkan semua kondisi Free Space

  

Loss (FSL) dimana pada kondisi ini daya pancar dari pemancar (Tx) diterima oleh

  penerima (Rx) tidak menemui obstacle atau halangan, misalnya gedung, pepohonan, gunung. Sehingga dibutuhkan keadaan yang benar-benar bebas dari halangan seperti digambarkan dibawah ini,

  14

Gambar 2.1 Alur lengkap transmisi sinyal dari transmiter ke receiver.

2.2.1 Transmitting Side

  2.2.1.1 Transmit Power Transmit power atau daya pancar adalah daya output dari Antena

  Pemancar. Daya output dari sebuah antena biasanya dapat ditemukan pada data spesifikasi teknis yang dikeluarkan oleh vendor. Perlu diingat bahwa spesifikasi teknis yang diberikan merupakan nilai yang dihasilkan di laboratorium, sehingga sewaktu di tangan konsumen nilainya dapat berubah-ubah, yang dapat disebabkan oleh beberapa faktor, semisal temperatur dan tegangan.

  2.2.1.2 Daya Radiasi

  Pengaturan yang dilakukan oleh FCC harus memenuhi ketentuan dari besarnya daya yang keluar dari antena. Daya ini diukur berdasarkan dua cara :

  Effective Isotropic Radiated Power (EIRP)

  15 dimana, EIRP = Effective Isotropic Radiated Power [dBm] Pin = Daya di input antena [dBm] G = Relatif antena gain [dBi]

  Effective Radiated Power (ERP)

  ERP = Pin + G ………………………………………………… (2.14) dimana, ERP = Effective Radiated Power [dBm] Pin = Daya di input antena [dBm] G = Relatif antena gain [dBi] Effective Radiated Power (ERP)

2.2.1.3 Antena

  Dalam sistem komunikasi radio, antena digunakan untuk mengkonversi gelombang elektronik menjadi gelombang elektromagnetik. Besarnya energi dari antena dapat memacu pengiriman sinyal dan sinyal yang diterima disebut antena Gain.

  Antena gain memiliki besaran :

• dBi - digunakan pada isotropic radiator
• dBd - digunakan pada dipole radiator

  Hubungan antara dBd dan dBi dapat dirumuskan pada persamaan berikut,

  16 0 dBd = 2.15 dBi ……………………………………………. (2.15) Pada kebanyakan kasus, dBi lebih sering digunakan sebagai besaran antena gain.

2.2.1.3.1 Jenis Antena

  Jenis antena yang akan dipasang harus sesuai dengan sistem yang akan kita bangun, juga disesuaikan dengan kebutuhan penyebaran sinyalnya. Ada dua jenis antena secara umum :

A. Antena Directional

  Antena jenis ini merupakan jenis antena dengan narrow beamwidth, yaitu punya sudut pemancaran yang kecil dengan daya lebih terarah, jaraknya jauh dan tidak bisa menjangkau area yang luas, contohnya : antena Yagi, Panel, Sektoral dan antena Parabolik.

  Antena Yagi

  Sangat cocok untuk jarak pendek. – Gain-nya rendah biasanya antara 7 – sampai 15 dBi.