PERHITUNGAN POWER LINK BUDGET UNTUK

KOMUNIKASI TERESTERIAL RADIO

LINKCHRISTIAN DWI H.F.M D411 12 259

MOHAMMAD SYAIFUL LUTFI D411 12 262

MUZAYYAR MAHBUB D411 12 271

DISUSUN OLEH : MUJAHIDAH ACHIRU D411 12 275

FREZY SUSANTO M.H. D411 12 277

BAYU SUKARTA D411 12 279

MAHARANI AYU LESTARI D411 12 285

PENDAHULUAN

• Apa itu Teresterial?

• Kata Teresterial berasal dari bahasa Inggris terresterial,yang berarti membumi atau berada di permukaan tanah.Bila dikaitkan dengan sistem telekomunikasi, yaitu sistemteresterial, maka akan berarti sistem telekomunikasiyang menggunakan gelombang frekuensi radio (RF, radiofrequency) yang beroperasi di permukaan tanah.

SIFAT KOMUNIKASI TERESTERIAL

•Parabolic Dish

•Focused Beam

•Line of Sight

•Long Haul Telecommunication

•Higher Frequency Give Higher Data Rates

CIRI KOMUNIKASI TERESTERIAL

• Transmisi bersifat land-based

• Aplikasinyanya komunikasi jarak pendek antardua titik

• Frekuensi yang lebih tinggi digunakan untuk kecepatan(datarate) yang lebih tinggi, bisa mencapai ratusan jutabit per detik

• Kekuatan transmisi mudah terganggu (melemah) oleh air hujan

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN

Kelebihan komunikasi teresterial

• Biaya lebih rendah (dapat menghindari biaya penyewaan satelityang terlalu tinggi atau mahal)

• Mengurangkan delay (waktu pentransmisian lebih cepatdibandingkan dengan satelit sehingga delay dapat diminimalkan)

• Meningkatkan fleksibilitas

• Frekuensi radio beroperasi dengan jarak yang lebih pendek danmemerlukan daya pancar yang lebih kecil disbanding satelit

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN

Kekurangan dari Komunikasi Teresterial

• Sistem sangat mudah dipengaruhi oleh gangguan atmosfer, cuacaseperti hujan dank abut, dan lain-lain sehingga rentan terhadapredaman dan distorsi

• Memerlukan repeater (tower) atau mendapatkan lisensi daripadafederal.

• Perlu membeli jalur frekuensi atau mendapatkan lisensi daripadaFederal Communication Comission (FCC)

PERENCANAAN SAMBUNGAN

• Sebuah komunikasi teresterial sederhana yang berbasis radio link adalahkomunikasi dengan dua perangkat radio atau wireless yang masing-masingterhubung ke antena dan terpisah oleh patch berupa free space. Seperti padagambar berikut :

SAMBUNGAN WIRELESS (RADIO LINK)

• Untuk ilustrasi sambungan wireless dapat diperhatikan pada gambar berikutdimana terdapat parameter jarak dan Fresnel zone :

ISTILAH DALAM RADIO LINK

• Daya pancar. Dinyatakan dalam milliwatts atau di dBm. Dayapemancar berkisar 30mW sampai 800mW atau lebih.

• Penguatan Antena. Antena adalah perangkat pasif yang dapatmembuat efek amplifikasi berdasarkan bentuk fisik mereka(dinyatakan dengan dBi).

• Minimum Received Signal Level (RSL),atau sensitivitas dari penerima.Minimum RSL selalu dinyatakan sebagai dBm negatif (-dBm)

• Kerugian kabel. Beberapa energi sinyal akan hilang di kabel, dikonektor atau pada perangkat lain, pada saat sinyal merambat dariradio ke antena.

PATHLOSS

• Pathloss merupakan komponen penting dalam perhitungan dan analisisdesain link budget sistem telekomunikasi. Perhitungan pathloss denganmenggunakan rumus Okumura-Hata model yang didasarkan atas pengukuranempiris ekstensif yang dilakukan di lingkungan urban area

• Persamaan Hata untuk daerah urban dapat diringkas sebagai berikut :

COVERAGE

COVERAGE

• Daya Terima

• Koefisien Refleksi

PARAMETER-PARAMETER RADIO LINK

Ada beberapa parameter yang memerlukan perhitungan untuk meyakinkan bahwasistem itu akan bekerja dengan baik, diantaranya adalah sebagai berikut:

• Transmitter Power Level (TX Power = Daya Pancar)

• Penguatan Antena (Gain)

• Sensitivitas penerima (Minimal Received Signal Level)

• Receive Level Signal (Rx Level)

• Effective Isotropically Radiated Power (EIRP)

• Redaman ( Loss)

• Propagasi Non Line Of Sight (NLOS)

• Free Space Loss (FSL)

• Line of Sight (LOS)

• Fresnell Zone (Zona Fresnell)

• System Operating Margin (SOM)

Transmitter Power Level

• Semua radio akan mempunyai daya pancar tertentu. Dayapemancar diukur dalam dua satuan, dengan menggunakan Watt(atau milliwatt) ataupun menggunakan satuan dBm. Daya dalamdBm dihitung dengan dBm =1010 log P (daya dalam milliwatt),sehingga pemancar dari 100mW (0.1Watt) adalah setara dengan20 dBm.

Penguatan Antena (Gain)

• Penguatan antena (gain) adalah besarnya penguatan antena yangdapat dilakukan oleh antena pada saat memancarkan danmenerima sinyal dengan antena ditetapkan sebagai keluarandaya pada arah tertentu dibandingkan keluaran yang dihasilkanpada arah sembarang oleh antena omnidirectional sempurna(antenna isotropic).

Sensitivitas penerima

• Sensitivitas perangkat (receiver sensitivity) merupakan kepekaansuatu perangkat pada sisi penerima yang dijadikan ukuranthreshold. Receiver Sensitivity menunjukkan besarnyasensitivitas penerima sebagai tolak ukur penerimaan sinyal yangditransmisikan.

Receive Level Signal

• Receive Level Signal adalah tingkat sinyal yang diterima di perangkatpenerima dan nilainya harus lebih besar dari sensitivitas perangkatpanerima (Receive Sensitivity). Jika receive level signal lebih kecil nilainyadari sensitivitas penerima berarti sinyal yang dipancarkan tidak dapatditerima dengan baik oleh perangkat penerima. Secara matematisdinyatakan seperti pada persamaan berikut:

Rx level = EIRP – FSL + GRx – LRx

Dimana : GRx = Gain antena penerima

LRx = loss kabel antena penerima

Effective Isotropically Radiated Power (EIRP)

• EIRP adalah total energi yang di keluarkan oleh sebuah access point danantena. Saat sebuah Access Point mengirim energinya ke antena untuk dipancarkan, pengurangan besar energi akan terjadi di dalam kabel. Secaramatematis dinyatakan seperti pada persamaan berikut :

EIRP = PTx – LTx + GTx

Dimana : PTx = Daya pancar antena pemancar

LTx = Loss kabel di antena pemancar

Redaman ( Loss)

• Adapun beberapa redaman yang perlu diperhatikan antara lain :redaman propagasi, rugi-rugi konektor dan saluran transmisi.Beberapa energi sinyal akan hilang di kabel, di konektor ataupada perangkat lain, pada saat sinyal merambat dari radio keantena. Hilangnya tergantung pada jenis kabel dan panjangnya.Kerugian sinyal untuk kabel coaxial pendek (tidak lebih dari satumeter) termasuk konektornya biasanya cukup rendah, yangberkisar antara 0.25- 0.5dB.

Propagasi Non Line Of Sight (NLOS)

• Pada kondisi NLOS, sinyal akan sampai pada penerima setelah melaluipemantulan (reflection), pemencaran (scattering) dan pembiasan(difraction). Kondisi multipath ini akan memberikan perbedaan polarisasi,redaman, delay pancar dan ketidakstabilan dibandingkan dengan sinyal yangditerima secara langsung melalui direct path. Perhitungan loss propagasinyadapat dilihat pada persamaan:

Lpropagasi = Ld0 + 10 n log 10 (d/d0) + ΔLf + ΔLh + s (dB)

Free Space Loss (FSL)

• Redaman ruang bebas atau free space loss merupakan penurunan dayagelombang radio selama merambat di ruang bebas. Redaman ini dipengaruhioleh besar frekuensi dan jarak antara titik pengirim dan penerima dimanapengaruh difraksi, refraksi, refleksi, absorbs maupun blocking dianggaptidak ada. Nilai free space loss dihitung dengan persamaan di bawah ini:

Lfs = 32,45 + 20 log d + 20 log f (dB)

Line of Sight (LOS)

• Transmisi radio membutuhkan sebuah jalur kosong yang dibutuhkan oleh duaantena untuk saling berkomunikasi, ini dinamakan radio line of sight. Untukmendapatkan daerah visual yang bersih pada sebuah line of sight, diantara 2buah titik tersebut diusahakan tidak terdapat hambatan antara lain adalahbentuk tofografi contoh pegunungan, hutan, sudut permukaan bumi, gedungtinggi, rumah, bangunan-bangunan lain dan pohon seperti yang ditunjukkandalam Gambar :

Fresnell Zone (Zona Fresnell)

• Teori fresnel zone digunakan untuk menguantifikasi Radio Line of Sight.Bayangkan sebuah fresnel zone sebagai lorong berbentuk bola rugby denganantena pemancar dan penerima di ujung-ujungnya. Beberapa orangmenggunakan konsensus bahwa harus 80% dari fresnel Zone tidak ada yangmenghalangi untuk memperoleh Radio LOS yang baik. Gambar berikutmenunjukkan kondisi fresnel zone untuk mendapatkan kualitas link.

System Operating Margin (SOM)

• Alasan utama menghitung Wireless Link budget adalah merancang danmembangun sebuah koneksi yang reliable. Sinyal gelombang mikro padaumumnya akan berinteraksi dengan banyak hal di lingkungannya sepertifading. Untuk mengalahkan efek fading dan menghasilkan koneksi yangbagus, setiap link gelombang mikro membutuhkan ekstra sinyal diatasminimum threshold receiver. Ekstra sinyal ini disebut fade margin atau seringjuga disebut System operating margin (SOM) dimana batas minimal nilai SOMuntuk perancangan sinyal yang baik bernilai 15 dBm.

CONTOH KASUS PERENCANAAN SAMBUNGAN DENGAN RADIO LINK

• Jarak rumah ke ISP = 10 km. Akan dibuat radio link dg

frek2.4 GHz Menggunakan sepasang WLAN dg TxPower=

15 dBm, Rx Sensitivity= -83 dBm. Antena parabolic yang

digunakan dirumah Gt= 22 dB, antenna yang di ISP Gr=

19 dB. Loss/redaman) saluran transmisi dari WLAN ke

Antena diabaikan. Pertanyaan: Apakah rumah dan ISP

dapat berkomunikasi dengan baik?

CONTOH KASUS PERENCANAAN SAMBUNGAN DENGAN RADIO LINK

• Sebagai contoh, kami ingin memperkirakan kelayakan sambungan

5 km, dengan satu akses point dan satu klien radio. Akses point

terhubung ke sebuah antena omnidirectional dengan penguatan

10 dBi, sementara klien terhubung ke antenna sectorial dengan

penguatan 14 dBi. Daya pancar AP adalah 100mW (atau 20 dBm)

dan sensitivitas adalah -89 dBm. Daya pancar klien adalah 30mW

(15 dBm) dan sensitivitas adalah -82 dBm. Kabel yang cukup

pendek, dengan kerugian 2dB di setiap sisi.

KESIMPULAN

• Komunikasi teresterial adalah komunikasi antara dua titik melaluimedium berupa wireless

• Komunikasi teresterial ini menggunakan prinsip radio link

• Radio link adalah jenis komunikasi dengan menggunakan wireless

• Dalam komunikasi radio link ada beberapa paramter yang perludiperhatikan yang biasa disebut dengan istilah power link budget

• Power link budget adalah semua parameter yang dapat dihitungyang memperngaruhi penerimaan daya di sisi Rx.

• Thank You And The Last From us :

whatever you are facing believe everything will be fine.

ALL IS WELL