bab ix sistem komunikasi los

Pengantar Sistem Telekomunikasi

BAB IXSISTEM KOMUNIKASI LINE OF SIGHT (LOS)

9.1 Pengertian dan Parameter Sistem LOS

Line of sight adalah suatu teknik pentransmisian sinyal dimana antara dua terminal yang saling berhubungan benar-benar tidak ada obstacle yang menghalanginya (bebas pandang) sehingga sinyal dari pengirim dapat langsung mengarah dan diterima di sisi penerima. Sistem LOS biasanya digunakan pada sistem transmisi gelombang mikro, yaitu sistem radio yang mentransmisikan informasi dalam kapasitas kanal yang cukup besar. Sebelum dikirimkan sinyal biasanya diubah dulu ke frekuensi tinggi melalui proses modulasi. Dalam proses pentransmisian sinyal, faktor-faktor yang mempengaruhi propagasi sinyal dalam sistem LOS ini adalah : redaman, refleksi, refraksi atmosfer, fading, dan difraksi sepanjang permukaan bumi. Sistem modulasi pada sistem radio gelombang mikro ini dilakukan dengan cara mengubah sinyal informasi menjadi bentuk sinyal RF dengan memperhatikan parameter BER (bit error rate). Parameter-parameter pada komunikasi LOS adalah:

1. Parameter lintasan Daerah Fresnell (Fresnell zone)

Pada daerah fresnell pertama dan ketiga gelombang akan saling menguatkan dan pada daerah fresnell kedua gelombang akan saling melemahkan. Gambar daerah fresnell dapat dilihat pada gambar 9.1.

Nilai ho dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 9.1.

dimana: R Rohmat Saedudin, ST., MT.

Sekolah Tinggi T eknologi Telekomunikasi

148

ho

d1 d2

d

Gambar 9.1 Daerah Fresnell


d = jarak antara kedua titik yang saling berkomunikasif = frekuensi kerja yang digunakan dalam pentransmisiand1 = Jarak titik kesatu ke obstacle tertinggid2 = Jarak titik kedua ke obstacle tertinggi

Kelengkungan bumiNilai kelengkungan bumi (h) dapat dihitung dengan persamaan 9.2.

dengan k untuk daerah khatulistiwa k = 4/3, sedangkan untuk daerah lainnya k = 2/3.

ClearanceTinggi clearance dapat dihitung dengan persamaan 9.3.

dimana : h1 dan h2 = tinggi antena dari permukaan laut hs = tinggi obstacle

Tinggi antenaTinggi antena dapat dihitung dengan persamaan 9.4.

2. Parameter propagasi Free space loss

Nilai dari free space loss tergantung pada panjang lintasan (jarak) antara kebua titik (d dalam km) dan frekuensi pembawa yang digunakan dalam proses transmisi ( f dalam GHz atau MHz). Besarnya loss jenis ini dapat dihitung dengan persamaan 9.5 dan persamaan 9.6.

Lfs = 92,4 + 20 log d (km) + 20 log f (GHz) …….(9.5)

atau,

Lfs = 32,4 + 20 log d (km) + 20 log f (MHz) …….(9.6)

Feeder loss

R Rohmat Saedudin, ST., MT.


149


Dinyatakan dalam spesifikasi peralatan, panjangnya dapat diperkirakan dengan mengalikan tinggi antena di masing-masing sisi dengan 1,5.

Branching lossBesar redaman jenis ini berkisar antara 2 dB – 8 dB

Adaptor dan connection lossLoss jenis ini terjadi pada perpindahan bumbung gelombang, adaptor dan konektor yang termasuk bagian dari sistem feeder. Besarnya loss jenis ini adalah berkisar antara 0,5 dB – 1 dB.

Loss-loss lainnyaLoss-loss lainnya yang cukup berpengaruh pada sistem komunikasi ini adalah loss atmosfer, loss difraksi, dan loss hujan.

Penguatan antenaBesarnya penguatan antena ditentukan oleh diameter (dimensi) antenna dan frekuensi kerja yang diguanakan untuk transmisi. Nilainya dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 9.7.

Gant = 17,8 + 20 log f (GHz) + 20 log D(m)………….(9.7)

3. Sistem diversitas dan cadanganSistem diversitas digunakan untuk mengurangi fading dan mempertinggi keandalan sistem operasi. Sistem ini bekerja berdasarkan sinyal datang dengan pemancaran yang berbeda-beda sehingga tingkat peredaan pun akan berbeda-beda. Sistem diversitas yang banyak digunakan ada dua teknik, yaitu:

Teknik diversitas ruang Pada sistem ini penerimaan menggunakan dua atau lebih antena penerima yang dipasang sedemikian rupa sehingga antena yang satu posisinya di atas antena yang lainnya pada suatu bidang vertikal secara terpisah

Teknik diversitas frekuensiPada sistem ini biasanya menggunakan dua pasang perangkat pemancar dan penerima yang mana setiap pasangan di tala pada frekuensi kerja yang berbeda satu sama lainnya sekitar 2-3 % darifrekuensi kerja pasangannya yang lain.

Selain sistem yang beroperasi, ada peralatan cadangan yang juga perlu dipersiapkan dalam sistem komunikasi LOS ini. Sistem cadangan ini disebut sebagai sistem stand by, dimana peralatan cadangan ini akan mengambil alih fungsi peralatan yang beroperasi jika sistem mengalami gangguan atau terjadi kerusakan.

4. Sistem AntenaAntena yang umum digunakan pada sistem ini adalah jenis horn dengan reflektor pendek. Sinyal yang melalui antena akan mengalami proses penguatan. Besarnya penguatan dapat dihitung berdasarkan persamaan 9.7.

9.2 Perencanaan Sistem Komunikasi LOS



150


Proses perencanaan sistem komunikasi LOS memerlukan beberapa perhitungan matematis dan perlengkapan peralatan yang memadai. Langkah-langkah yang harus dilakukan dan dipersiapkan selama dalam proses perencanaan dan pengerjaan sistem komunikasi LOS meliputi:

1. Penentuan LintasanPada proses penentuan lintasan ini, jalur transmisi yang direncanakan antara dua titik harus benar-benar bebas pandang, karena sedikit saja kesalahan akan menyebabkan kurang bagusnya transmisi yang berlangsung. Peralatan yang digunakan dalam penentuan lintasan ini antara lain :

GPS (Global Positioning system) minimal seri magellan NAV 5000 Kompas Altimeter Peta Topografi Kamera Foto Teropong

Jalur yang dilalui akan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut:

Peta Topografi, apakah jalur tersebut mempunyai keadaan geografis yang memadai, daerahnya landai atau berbukit-bukit, daratan atau rawa, dan lain sebagainya.

Halangan yang ada, apakah pada jalur yang akan dilalui ada obstacle dengan tinggi yang cukup berpengaruh nantinya pada perencanaan antena, apakah halangan tersebut masih mungkin diatasi, atau harus memilih jalur lain dengan tinggi halangan yang tidak berarti.

Perencanaan Tata Kota, hal ini tentunya berkaiatan dengan proses perizinan dari dinas tata kota, sehingga jangan sampai lokasi yang sudah diukur dan ditentukan melanggar ketentuan dari dinas tata kota. Hal lainnya yang juaga harus diperhitungkan dari perencanaan tata kota adalah dalam jangka waktu 5 sampai 10 tahun ke depan harus dapat dipastikan tidak akan dibangun gedung-gedung pencakar langit pada jalur transmisi yang rencananya akan dibuat sehingga nantinya berpotensi akan mengganggu transmisi.

Ketinggian antena yang akan digunakan pada sistem komunikasi LOS harus benar-benar dihitung dengan mempertimbangkan obstacle tertinggi pada jalur yang akan dilalui. Selain itu ketinggian lokasi dari permukaan laut juga harus diperhatikan karena ini akan berpengaruh pada tinggi antena yang harus direncenakan. Letak atau posisi antena menjadi hal lain yang benar-benar diperhatikan demi keamanan proses transmisi yang akan dilakukan.

Ketepatan koordinat letak antena akan memaksimalkan kerja antena, karena pergeseran satu derajat saja akan menyebabkan pergeseran transmisi sejauh beberapa Km. Faktor lainnya yang tak kalah pentingnya adalah jenis antena yang digunakan pada transmisi, apakah horn, parabolic atau yang lainnya. Hal ini akan berpengaruh pada nilai gain yang dihasilkan oleh antena.



151


2. Pemakaian FrekuensiPada proses pensetting-an alat agar bekerja pada frekuensi yang sudah ditentuka, diperlukan alat spectrum analyzer HP dan antena. Pekerjaan yang dilakukan pada prose ini adalah pengukuran frekuensi interferensi dan pengukuran kuat sinyal.

3. Sistem PeralatanKelengkapan peralatan yang harus dipersiapkan adalah : relai radio, alat ukur (site master, BER test, TEMs, multitester), danperlengkapan tukang (tool box, dongkrak hydrolix, tambang). Pekerjaan yang dilakukan pada tahap ini adalah pemilihan lokasi (ruang) radio, set-up peralatan, testing dan kalibrasi alat ukur, BER test.

Beberapa aplikasi sistem LOS adalah:

Hubungan point to point sebagai backbone dari jaringan yang luasHubungan point to multipoint seperti untuk TV, telepon, data atau gabungan dari ituJaringan data digitalPengontrolan lalu lintas udaraPengontrolan transmisi daya listrikAplikasi area terbatas seperti antar kantor/gedungAplikasi militerBack up dari serat optik dalam SDH (synchronous Digital Hierarcy)

Untuk lebih jelas, diberikan satu contoh perhitungan dalam perencanaan suatu sistem komunikasi LOS sebagai berikut: Desain sistem komunikasi LOS antara Dayeuh kolot dan Buahbatu dengan parameter-parameternya adalah:

Jarak sentral Dayeuh kolot dan sentral Buahbatu 14,94 Km Halangan adalah gedung perkantoran setinggi 25 m berjarak 1,7 Km dari

Buahbatu. Dayeuh kolot beada pada 12 m dpl sedangkan Buahbatu pada 35 m dpl Faktor kelengkungan bumi (k) 4/3 Frekuensi yang digunakan 11 GHz Antena pemancar dan penerima mempunyai diameter 3,7 m dan efisiensi

antena 0,53 Daya input minimum yang dapat diterima adalah -29,8 dBm Panjang feeder di sentral Dayeuh kolot 110 m sedangkan di Buahbatu 80 m

dengan redaman 0,087 dB/m Branching Network Loss = 5 dB

Berdasarkan pada parameter-parameter diatas, dapat dilakukan langkah-langkah perhitungan dan perencanaan sebagai berikut:

1. Perhitungan dan perencanaan tinggi minimum antena pemancar dan penerimaDari parameter diketahui:d = 14,94 Km



152


d1 = jarak halangan ke sentral Dayeuh kolot 13,24 Kmd2 = jarak halangan ke sentral Buahbatu 1,7 Km k = faktor kelengkungan bumi (4/3)Ro= jari-jari bumi (6370 Km)

Lengkungan bumi

Jari-jari fresnell zone I

Clearance

Hc = 0,6 Ho = 0,6 x 6,4 = 3,84 m

Tinggi minimum antena pemancar dan penerima

Dari parameter diketahui:AC = 12 m AH = HX CG = d1 = 13,24 KmBD = 35 m BJ = HY GD = d2 = 1,7 Km

Dengan menggunakan segitiga ACE dan segitiga BDE, maka diperoleh perbandingan :

DE/CE = BD/AC



153

A

CE

B

DG

F

I

H

J

d1 d2

Gambar 9.2 Perencanaan sistem LOS


(DC + CE)/CE = BD/AC(14,94 + CE)/CE = 35/1212 (14,94 + CE) = 35 CECE = 179,28/23 = 7,795 Km

Dengan menggunakan segitiga FGE dan segitiga BDE, maka diperoleh perbandingan :

DE/GE = BD/FG(DC + CE)/(GC + CE = BD/FG(14,94 + 7,795)/(13,24 + 7,795) = 35/FGFG = 736,225/22,375 = 32,383 m

Dari gambar 9.2 dapat dilihat bahwa :

AH = FI = BJ, dimana FI = IG – FG = (c1 + c2 + c3 ) – FG

= (1,325 + (35 + 25) + 3,84) – 32,383= 32,782 m

Jadi dari hasil perhitungan di atas , tinggi antena Hx = Hy = FI = 32,782 m.

2. Perhitungan dan perencanaan dayaBerdasarkan parameter-parameter yang ada dilakukan beberapa perhitungan sebagai berikut: Free space loss (Lfs)

Lfs = 92,4 + 20 log d (Km) + 20 log f (GHz)= 92,4 + 20 log 14,94 + 20 log 11= 136, 72 dB

Feeder loss total

Lf = (110 + 80) m x 0,087 dB/m= 16,53 dB

Branching network loss

Lb = 5 dB

Gain antena pemancar (Gt) dan penerima (Gr)

Gain pada antena pemancar dan penerima sama karena jenis antena dan diameter antena yang digunakan juga sama.Gt = Gr = 20 log f + 20 log + 10 log + 20,4

= 49, 83 dB



154


dari parameter sistem diketahui daya input minimum pada penerima P r

adalah – 29,8 dBm, sehingga daya pancar pada pengirim (Pt) adalah sebesar:

Pr = Pt + Gt + Gr - Lfs – Lf -Lb

Pt = Pr - Gt - Gr + Lfs + Lf +Lb

= -29,8 – 49,83 – 49,83 + 136,72 + 16,53 + 5= 29,27 dBm



155

bab ix sistem komunikasi los

Documents