II. TINJAUAN PUSTAKA
2.6 High Altitude Platform Station (HAPS)
komunikasi nirkabel Platform Station (HA dalam menyediakan komunikasi udara kua beroperasi pada lapi Stratospheric Platform bumi. ITU sendiri m sebuah obyek pada ke relatif terhadap bumi keras dan perangkat sehingga dapat berla sinyal komunikasi den Apabila teknologi pla platform tersebut dapa baik itu selular IMT, lebih luas. Selain itu, broadband microwave
25
latform Station (HAPS)
satu dekade, ada alternatif lain dari dua m bel yang sudah ada (terestrial dan satelit) yait
APS). HAPS bisa dipertimbangkan sebagai sol kan layanan telekomunikasi. HAPS merupa
kuasi-stasioner berupa balon udara atau lapisan stratosfir (sehingga dikenal juga orms / SPFs) dan lokasinya 17 - 22 km di menjelaskan bahwa HAPS adalah stasiun ketinggian 20 - 50 km dan pada titik yang tet bumi. Di dalam platform ini dapat dimuati berba
kat lunak sesuai dengan aplikasi yang aka rlaku sebagai perangkat pemancar, penerima dengan menggunakan gelombang radio [5].
platform baik balon udara maupun pesawat tela dapat mengakomodasi penggelaran berbagai w MT, WMAN, maupun DVB-T/H dengan jangka
itu, platform ini pun mampu mengakomodasi ave link[4].
Gambar 2.5 Balon Udara (HAPS) [4].
25
metode layanan aitu High Altitude i solusi yang baru rupakan platform u pesawat yang a dengan nama di atas permukaan un yang berada di tetap dan tertentu, berbagai perangkat kan didukungnya a, dan pengolah
lah tersedia, maka wireless network gkauan yang jauh asi point-to-point
26
Teknologi HAPS telekomunikasi. Aplika seperti mobile wirel multimedia pita lebar ditunjukan pada gamba
Gamb Layanan komunikasi utama, yaitu:
- Low data rate serv - High data rate se Teknologi HAPS dini dari teknologi terestri (jaringan terestrial) unt biaya yang begitu be dibandingkan dengan membutuhkan biaya perbandingan teknolo
26
dapat digunakan untuk berbagai m plikasi HAPS yang dapat digunakan dalam satu
reless, pemancaran siaran TV (Broadcast bar, remote sensing dan high speed fixed acce
mbar 2.7 di bawah ini.
bar 2.6 Arsitektur layanan teknologi HAPS si yang disediakan HAPS dapat dibagi menja
serviceyang digunakan untuk terminal yang be serviceyang digunakan untuk terminal tetap. dinilai memiliki kelebihan yang dapat menut strial maupun satelit. Sebagai contoh pengguna ) untuk menjangkau sampai daerah rural area
besar karena harus menambah base station. B an teknologi satelit, biaya untuk membangun ya yang sangat besar. Untuk lebih jelasny knologi HAPS dengan teknologi terestrial dan sate
26
macam aplikasi satu buah platform ast TV), teknologi ces system seperti
PS [4]
njadi dua kategori
bergerak. p.
nutupi kekurangan unaan IEEE 802.16 rea membutuhkan . Begitu pula jika ngun satelit sangat snya berikut tabel
27
Tabel. 2.4 Perbedaan Karakteristik Komunikasi Terestrial, Satelit dan HAPS [7].
No. Aspek Terestrial HAPS Satelit
1 Investasi Sedang Kecil Besar
2 Biaya Operasional Sedang Sedang Besar
3 Resiko Kecil Sedang Besar
4 Koordinasi Lokal Lokal Internasional
5 Biaya Upgrade Besar Sedang Besar
6 Kapasitas Sistem Besar Besar Kecil
7 Cakupan Geografis Kecil Besar Sangat Besar
8 Delay Time Kecil Kecil Besar
9 Fading Besar Kecil Kecil
2.6.1 Karakteristik Kanal Komunikasi HAPS
Penting sekali untuk memahami karakteristik kanal wireless. Hal ini bertujuan untuk memudahkan kita mendesain sinyal yang sesuai untuk model kanal tersebut. Juga dengan memahami karakteristik kanal kita bisa mengembangkan teknologi yang lebih cerdas dan lebih canggih untuk perkembangan sistem komunikasi. Penggunaan teknologi yang berbeda akan memberikan perilaku yang berbeda pada kanalwireless.
Pada suatu kanal ideal, sinyal yang diterima oleh stasiun penerima adalah sinyal yang hanya terdiri dari satu lintasan sinyal langsung yang merupakan suatu rekonstruksi sempurna dari sinyal yang dikirimkan. Tetapi sesungguhnya, pada kanal real, sinyal yang diterima oleh stasiun penerima merupakan penjumlahan dari beberapa versi sinyal yang dikirimkan dengan redaman dan waktu tunda (delay) yang bervariasi. Hal yang terpenting adalah kanal akan menambahkan derau pada sinyal sehingga menyebabkan pergeseran frekuensicarrierjika stasiun pemancar atau stasiun penerima dalam keadaan bergerak (efek Doppler). Oleh karena itu, perlu untuk memahami karakteristik suatu kanal, karena kinerja sistem
28
komunikasi nirkabel sangat bergantung pada karekteristik kanal itu sendiri [4].
2.6.2 Redaman Hujan(Rain Attenuation)
Redaman atau atenuasi adalah penurunan daya sinyal ketika transmisi dari suatu titik ke titik lainnya. Redaman yang diakibatkan oleh hujan dapat memberi pengaruh yang cukup besar ketika menggunakan frekuensi yang tinggi (diatas 20 GHz). Semakin besar frekuensi yang digunakan semakin besar redaman yang terjadi dan semakin besar pula pengaruhnya pada performansi system. Hujan akan meredam sinyal dengan cara penghamburan ataupun penyerapan radiasi. Bukan hanya hujan yang berpengaruh tetapi kabut, uap air dan oksigen juga ikut menambah redaman yang terjadi [4].
2.6.3Delay Spread
Delay Spreadadalah perbedaan waktu antara kedatangan sinyal yang pertama dan sinyal multipath dilihat oleh stasiun penerima. Dalam sistem digital, spread bisa memicu terjadinya ISI (Inter Symbol Interference). Hal ini dikarenakan sinyal multipath yang tertunda bertumpuk (overlapping) dengan simbol-simbol berikutnya, dan dapat menyebabkan erroryang signifikan pada sistem dengan bit rate yang tinggi. Karena bit rate transmisi ditingkatkan, maka jumlah ISI juga akan meningkat. Pengaruhnya mulai menjadi sangat signifikan ketika delay spreadlebih besar dari ~50% durasi bit.
2.6.4Doppler Spread
Pergeseran relatif antara platform HAPS dan penerima akan menimbulkan pelebaran spektrum yang disebabkan oleh laju perubahan waktu terhadap kanal (time varying). Jika suatu sinyal sinusoidal fc dikirim, spektrum sinyal yang
29
diterima (spektrum D merupakanDoppler Shi 2.6.5 Sudut Elevasi A Propagasi sinyal radi sebaliknya dipengaruhi Namun masih ada fa sinyal tersebut yaitu multipath, sudut eleva HAPS sangat memega berikut ini:
Gambar 2.7 Kom Dari gambar diatas komunikasi HAPS sudut Semakin besar sudut fading jauh lebih kec dengan sudut elevasi terminal menjadi sanga
29
Doppler) akan memiliki rentang frekuensi fc r Shift.
vasi Antara Platform HAPS dengan penerima radio dari HAPS menuju penerima (user
ruhi oleh kanal aeronautical untuk beberapa faktor lain yang lebih penting dan mendom itu fenomena multipath. Pada kondisi kana evasi antara antennapenerima (user terminal) egang peranan penting [6]. Dapat diilustrasikan
omunikasi HAPS dengan perbedaan sudut e s kita dapat mengetahui bahwa dalam me sudut elevasi menjadi faktor yang perlu dika sudut elevasi maka menyebabkan sinyal menga kecil jika dibandingkan dengan keadaan dimana
asi kecil, penghalang-penghalang yang ada sangat berpengaruh dalam menghasilkan mul
29 fc – fd , dimana fd a r terminal) atau pa kondisi kanal. ndominasi propagasi kanal terpengaruh nal) dengan antenna kan dengan gambar
t elevasi [4]. mendisain system dikaji lebih dalam. ngalami multipath ana area tercover da disekitar user ultipath.
Masing-30
masing lintasan sinyal dari HAPS memilikipower fading dandelayyang berbeda-beda [4].
2.6.6 K Factor
Ketika platform stratosfer (HAPS) dikembangkan sebagai base station pada ketinggian di sekitar 21 km, kemungkinan untuk mendapat keadaan LOS menjadi sangat besar. Oleh karena itu, daerah jangkauan kanal HAPS dapat ditinjau sebagai kanalRician yang mendekati kanal Gaussian (tidak ada fading) daripada kanalRayleigh fading (deep fading).
2.6.7 Kanal Rician
Kanal yang sesuai dengan karakteristik teknologi HAPS adalah kanal Rician dan kanal AWGN. Hal ini disebabkan karena posisi HAPS yang berada pada ketinggian 21 km dari permukaan bumi sehingga pancaran dari stasiun pengirim yang ada pada HAPS dengan ground station memiliki satu lintasan (path) yang bersifat LOS tetapi tidak memungkinkan juga terjadinya multipath fadingkarena struktur bumi, bangunan maupun pepohonan di sekitar ground station yang menjadi acuan yang dapat digambarkan dalam distribusi Rician. Perbandingan daya sinyal LOS dan daya sinyal multipath disebut Rician K-factor yang menggambarkan kekuatan relatif komponen LOS.
31