Analisis Rugi-Rugi Lintasan Gelombang Radio dari Luar ke Dalam Gedung Antara pada Sistem GSM1800 dan 3G
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan infrastruktur bangunan di perkotaan terlihat sangat
signifikan. Hal ini ditandai dengan banyaknya gedung-gedung pencakar langit
yang dibangun. Gedung-gedung tersebut menggantikan pepohonan dan mengubah
besar nilai rugi-rugi lintasan gelombang radio sebelumnya. Sehingga pemancarpemancar yang telah dibangun tidak mampu lagi memberikan pelayanan jaringan
komunikasi yang baik. Ditambah lagi sebagian besar pengguna jaringan
komunikasi bergerak beraktifitas di dalam gedung sehingga semakin menghalangi
gelombang radio menuju ke penerima. Oleh karena itu, diperlukan penambahan
pemancar agar pelayanan komunikasi nirkabel dapat mencakup hingga ke dalam
bangunan dengan menggunakan pemancar yang berada di luar bangunan.
Penempatan posisi pemancar yang baru harus memperkirakan besar rugi-rugi
lintasan gelombang radio yang terjadi dari pemancar yang berada di luar
bangunan hingga ke penerima yang berada di dalam bangunan [1]. Perbedaan
level daya efektif yang dipancarkan oleh pemancar dengan level daya yang
sampai kepada penerima disebut rugi-rugi lintasan (path loss) [2].
Besar nilai rugi-rugi lintasan dari pemancar yang berada di luar bangunan
hingga ke penerima yang berada di dalam bangunan dapat diprediksi dengan
model propagasi empiris [3]. Model propagasi empiris merupakan model yang
diperoleh dari pengalaman hasil observasi dan pengukuran [4]. Dalam
memperkirakan besar rugi-rugi lintasan yang terjadi, salah satu parameter yang
paling penting adalah frekuensi pemancar. Frekuensi merupakan sumber daya
utama yang harus tersedia dalam komunikasi bergerak [3]. Sesuai dengan
perkembangannya, hampir semua operator di Indonesia mengaplikasikan sistem
triple band di antenanya. Sehingga pemancar tersebut dapat bekerja di tiga
frekuensi, yaitu GSM900, GSM1800 dan UMTS (3G) dan dapat melayani semua
pelanggan yang berada disekitarnya sesuai dengan kebutuhan dan spesifikasi dari
perangkat handphone.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan hal tersebut, maka tugas akhir ini telah menganalisis besar
rugi-rugi lintasan yang terjadi dari pemancar yang berada di luar bangunan
hingga ke penerima yang berada di dalam bangunan pada daerah urban kategori
pusat kota (metropolitan centre). Frekuensi kerja yang digunakan adalah 1812,5
MHz dan 2140 MHz. Untuk menghitung besar rugi-rugi lintasan yang terjadi dari
pemancar di luar bangunan hingga ke penerima di dalam bangunan digunakan
model propagasi Paulsen [3] dan dua buah model hasil kombinasi. Model hasil
kombinasi tersebut dihasilkan dari kambinasi model propagasi luar bangunan dan
model propagasi dalam bangunan [1]. Untuk model propagasi luar bangunan
digunakan model propagasi semi-determstik COST231 WI [4] dan untuk dalam
bangunan digunakan dua model propagasi empiris, yaitu model COST231 MW
[4] dan model ITU-R [5].
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah dalam tugas akhir ini
adalah :
1. Apa pengaruh frekuensi pembawa yang digunakan oleh sistem GSM1800
dan 3G terhadap rugi-rugi lintasan yang terjadi dari luar ke dalam
bangunan
2. Apa pengaruh jumlah dan jenis material dinding, jumlah tingkatan lantai
serta jarak pemancar dengan penerima terhadap rugi-rugi lintasan yang
terjadi dari luar ke dalam bangunan.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis
rugi-rugi lintasan gelombang radio dari luar ke dalam Gedung Antara pada sistem
GSM1800 dan 3G.
1.4 Batasan Masalah
Penulisan tugas akhir ini memiliki batasan masalah dan ruang lingkup
sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
1. Membahas model propagasi dari luar hingga ke dalam bangunan
menggunakan model Paulsen, model kombinasi COST231 WI dengan
COST231 MW serta model kombinasi COST231 WI dengan ITU-R
2. Membahas model COST231 WI untuk model propagasi luar bangunan
pada daerah kota
3. Membahas model COST231 MW dan model ITU-R untuk model
propagasi dalam bangunan
4. Menggunakan dua frekuensi kerja 1812,5 MHz dan 2140 MHz
5. Hanya melakukan perbandingan rugi-rugi lintasan hasil perhitungan
dengan hasil pengukuran untuk menentukan model propagasi yang paling
layak dan cocok digunakan.
1.5 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik
tugas akhir yang terdiri dari buku-buku refrensi yang dimiliki oleh penulis,
jurnal, artikel, internet dan lain-lain
2. Studi Analisis, yaitu melakukan hal-hal sebagai berikut:
a. Menentukan spesifikasi bangunan yang digunakan
b. Menentukan spesifikasi daerah di sekitar bangunan yang digunakan
c. Menetapkan parameter-parameter yang berpengaruh dalam perhitungan
rugi-rugi lintasan
d. Menentukan model propagasi yang digunakan
e. Menghitung rugi-rugi lintasan yang terjadi sesuai dengan parameterparameter yang terdapat di poin c dengan menggunakan model propagasi
yang ditentukan di poin d
f. Melakukan pengukuran Received Signal Level (RSL) di dalam bangunan
yang digunakan untuk penelitian kemudian menentukan rugi-rugi lintasan
yang diperoleh dari hasil pengukuran
g. Mendapatkan dan menganalisis hasil yang diperoleh dari perhitungan dan
pengukuran kemudian membandingkan kedua hasil tersebut
Universitas Sumatera Utara
h. Menentukan model propagasi yang layak dan cocok untuk digunakan
dengan cara memilih model propagasi yang memiliki hasil perhitungan
rugi-rugi lintasan yang paling mendekati dengan hasil pengukuran
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan sebagai gambaran mengenai tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
BAB I
: PENDAHULUAN
Bab ini berisikan mengenai latar belakang pembuatan tugas
akhir, tujuan tugas akhir, metodologi penelitian dan sistematika
penulisan. Bab ini juga memuat mengenai rumusan masalah yang
muncul dan batasan masalah dalam pelaksanaan tugas akhir.
BAB II
: STUDI PUSTAKA
Bab ini membahas tentang mekanisme propagasi, rugi-rugi
lintasan, model propagasi radio dari luar ke dalam bangunan,
model propagasi luar bangunan dan model propagasi dalam
bangunan.
BAB III
: METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisikan tempat penelitian, parameter perhitungan rugirugi lintasan, model propagasi radio, substitusi model COST231
WI ke dalam model Paulsen, metode perolehan rumus kombinasi,
langkah-langkah dalam perhitungan rugi-rugi lintasan, data
pengukuran,
langkah-langkah
dalam
menganalisis
model
propagasi dan langkah-langkah dalam menentukan model
propagasi yang mendekati hasil pengukuran.
BAB IV
: HASIL PEMBAHASAN
Bab ini berisikan prediksi rugi-rugi lintasan dan RSL di lantai
satu dan lantai dua, rugi-rugi lintasan hasil pengukuran, analisis
Universitas Sumatera Utara
perbandingan rugi-rugi lintasan model propagasi dan model
propagasi yang layak dan cocok digunakan.
BAB V
: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan
tugas akhir.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan infrastruktur bangunan di perkotaan terlihat sangat
signifikan. Hal ini ditandai dengan banyaknya gedung-gedung pencakar langit
yang dibangun. Gedung-gedung tersebut menggantikan pepohonan dan mengubah
besar nilai rugi-rugi lintasan gelombang radio sebelumnya. Sehingga pemancarpemancar yang telah dibangun tidak mampu lagi memberikan pelayanan jaringan
komunikasi yang baik. Ditambah lagi sebagian besar pengguna jaringan
komunikasi bergerak beraktifitas di dalam gedung sehingga semakin menghalangi
gelombang radio menuju ke penerima. Oleh karena itu, diperlukan penambahan
pemancar agar pelayanan komunikasi nirkabel dapat mencakup hingga ke dalam
bangunan dengan menggunakan pemancar yang berada di luar bangunan.
Penempatan posisi pemancar yang baru harus memperkirakan besar rugi-rugi
lintasan gelombang radio yang terjadi dari pemancar yang berada di luar
bangunan hingga ke penerima yang berada di dalam bangunan [1]. Perbedaan
level daya efektif yang dipancarkan oleh pemancar dengan level daya yang
sampai kepada penerima disebut rugi-rugi lintasan (path loss) [2].
Besar nilai rugi-rugi lintasan dari pemancar yang berada di luar bangunan
hingga ke penerima yang berada di dalam bangunan dapat diprediksi dengan
model propagasi empiris [3]. Model propagasi empiris merupakan model yang
diperoleh dari pengalaman hasil observasi dan pengukuran [4]. Dalam
memperkirakan besar rugi-rugi lintasan yang terjadi, salah satu parameter yang
paling penting adalah frekuensi pemancar. Frekuensi merupakan sumber daya
utama yang harus tersedia dalam komunikasi bergerak [3]. Sesuai dengan
perkembangannya, hampir semua operator di Indonesia mengaplikasikan sistem
triple band di antenanya. Sehingga pemancar tersebut dapat bekerja di tiga
frekuensi, yaitu GSM900, GSM1800 dan UMTS (3G) dan dapat melayani semua
pelanggan yang berada disekitarnya sesuai dengan kebutuhan dan spesifikasi dari
perangkat handphone.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan hal tersebut, maka tugas akhir ini telah menganalisis besar
rugi-rugi lintasan yang terjadi dari pemancar yang berada di luar bangunan
hingga ke penerima yang berada di dalam bangunan pada daerah urban kategori
pusat kota (metropolitan centre). Frekuensi kerja yang digunakan adalah 1812,5
MHz dan 2140 MHz. Untuk menghitung besar rugi-rugi lintasan yang terjadi dari
pemancar di luar bangunan hingga ke penerima di dalam bangunan digunakan
model propagasi Paulsen [3] dan dua buah model hasil kombinasi. Model hasil
kombinasi tersebut dihasilkan dari kambinasi model propagasi luar bangunan dan
model propagasi dalam bangunan [1]. Untuk model propagasi luar bangunan
digunakan model propagasi semi-determstik COST231 WI [4] dan untuk dalam
bangunan digunakan dua model propagasi empiris, yaitu model COST231 MW
[4] dan model ITU-R [5].
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah dalam tugas akhir ini
adalah :
1. Apa pengaruh frekuensi pembawa yang digunakan oleh sistem GSM1800
dan 3G terhadap rugi-rugi lintasan yang terjadi dari luar ke dalam
bangunan
2. Apa pengaruh jumlah dan jenis material dinding, jumlah tingkatan lantai
serta jarak pemancar dengan penerima terhadap rugi-rugi lintasan yang
terjadi dari luar ke dalam bangunan.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis
rugi-rugi lintasan gelombang radio dari luar ke dalam Gedung Antara pada sistem
GSM1800 dan 3G.
1.4 Batasan Masalah
Penulisan tugas akhir ini memiliki batasan masalah dan ruang lingkup
sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
1. Membahas model propagasi dari luar hingga ke dalam bangunan
menggunakan model Paulsen, model kombinasi COST231 WI dengan
COST231 MW serta model kombinasi COST231 WI dengan ITU-R
2. Membahas model COST231 WI untuk model propagasi luar bangunan
pada daerah kota
3. Membahas model COST231 MW dan model ITU-R untuk model
propagasi dalam bangunan
4. Menggunakan dua frekuensi kerja 1812,5 MHz dan 2140 MHz
5. Hanya melakukan perbandingan rugi-rugi lintasan hasil perhitungan
dengan hasil pengukuran untuk menentukan model propagasi yang paling
layak dan cocok digunakan.
1.5 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik
tugas akhir yang terdiri dari buku-buku refrensi yang dimiliki oleh penulis,
jurnal, artikel, internet dan lain-lain
2. Studi Analisis, yaitu melakukan hal-hal sebagai berikut:
a. Menentukan spesifikasi bangunan yang digunakan
b. Menentukan spesifikasi daerah di sekitar bangunan yang digunakan
c. Menetapkan parameter-parameter yang berpengaruh dalam perhitungan
rugi-rugi lintasan
d. Menentukan model propagasi yang digunakan
e. Menghitung rugi-rugi lintasan yang terjadi sesuai dengan parameterparameter yang terdapat di poin c dengan menggunakan model propagasi
yang ditentukan di poin d
f. Melakukan pengukuran Received Signal Level (RSL) di dalam bangunan
yang digunakan untuk penelitian kemudian menentukan rugi-rugi lintasan
yang diperoleh dari hasil pengukuran
g. Mendapatkan dan menganalisis hasil yang diperoleh dari perhitungan dan
pengukuran kemudian membandingkan kedua hasil tersebut
Universitas Sumatera Utara
h. Menentukan model propagasi yang layak dan cocok untuk digunakan
dengan cara memilih model propagasi yang memiliki hasil perhitungan
rugi-rugi lintasan yang paling mendekati dengan hasil pengukuran
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan sebagai gambaran mengenai tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
BAB I
: PENDAHULUAN
Bab ini berisikan mengenai latar belakang pembuatan tugas
akhir, tujuan tugas akhir, metodologi penelitian dan sistematika
penulisan. Bab ini juga memuat mengenai rumusan masalah yang
muncul dan batasan masalah dalam pelaksanaan tugas akhir.
BAB II
: STUDI PUSTAKA
Bab ini membahas tentang mekanisme propagasi, rugi-rugi
lintasan, model propagasi radio dari luar ke dalam bangunan,
model propagasi luar bangunan dan model propagasi dalam
bangunan.
BAB III
: METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisikan tempat penelitian, parameter perhitungan rugirugi lintasan, model propagasi radio, substitusi model COST231
WI ke dalam model Paulsen, metode perolehan rumus kombinasi,
langkah-langkah dalam perhitungan rugi-rugi lintasan, data
pengukuran,
langkah-langkah
dalam
menganalisis
model
propagasi dan langkah-langkah dalam menentukan model
propagasi yang mendekati hasil pengukuran.
BAB IV
: HASIL PEMBAHASAN
Bab ini berisikan prediksi rugi-rugi lintasan dan RSL di lantai
satu dan lantai dua, rugi-rugi lintasan hasil pengukuran, analisis
Universitas Sumatera Utara
perbandingan rugi-rugi lintasan model propagasi dan model
propagasi yang layak dan cocok digunakan.
BAB V
: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan
tugas akhir.
Universitas Sumatera Utara