BAB III PERENCANAAN MACRO OUTDOOR BASE TRANSCEIVER
3.5 Tipe Propagasi
Model propagasi yang akan digunakan yaitu model propagasi SUI (Stanford University Interm) model propagasi ini merupakan model yang direkomendasikan untuk standar IEEE 802.16a, model ini sangat cocok diterapkan di Indonesia yang mempunyai tipe demografi urban dan sub urban dengan tinggi base station antara 10-80 m dan jarak sel 0,1 – 10 km.
Model ini dibagi menjadi tiga kategori:
1. Kategori A-Hilly/moderate to heavy tree density(urban)
Tipe ini berasosiasi dengan pathloss terbesar yaitu perbukitan dengan densitas pepohonan tinggi.
2. Kategori B-Hilly/light tree density or flat/moderato to heavy tree density/intermediate(suburban)
Tipe ini merupakan asosiasi pathloss pertengahan yaitu dengan terrain dan densitas pepohonan antara A dan C.
3. Kategori C-flat/light tree density (rural)
Tipe ini berasosiasi dengan pathloss terkecil yaitu terrain rata dengan pepohonan jarang.
Persamaan model propagasi SUI adalah [17]:
(3.1)
A = Free Space loss di d0
(3.2)
λ = Panjang gelombang d= 100 m (jarak referensi) γ = path loss exponent
(3.3)
a,b,c = konstanta yang menunjukkan kategori terrain hb= tinggi base station
d = jarak antara base station dan subscriber station (m) Xf= Faktor koreksi frekuensi
f dalam MHz (3.4)
= Faktor koreksi tinggi antena penerima
(terrain a dan b) (3.5)
(terrain c) (3.6)
hCPE = tinggi antena penerima
s = peubah acak yang terdistribusi secara lognormal sebagai representasi shadowing oleh pohon atau bangunan yang harganya antara 8,2 dB untuk
parameter A, 9,4 dB untuk parameter B, dan 10,6dB untuk parameter C tergantung tipe terrain.
Nilai a, b, c adalah daerah yang akan dilayani berdasarkan tipe pepohonan/bangunan yang ada di daerah tersebut. Adapun nilai a, b, c dapat dilihat dalam Tabel 3.2 [17].
Tabel 3.2 ModelParameter
Model Parameter Tipe A (Heavy Multipath) Tipe B (Intermediate Multipath) Tipe C (few multipath) a 4.6 4 3.6 b 0.0075 0.0065 0.005 c 12.6 17.1 20
BAB IV
ANALISIS PERBANDINGAN BTS MICROWAVE DENGAN
BTS FIBER OPTIC
4.1 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BS
Pada sub bab ini, Perhitungan Pathloss dilakukan dengan memvariasikan tinggi Base Station, sedangkan parameter yang lain konstan. Tinggi Base Station adalah antara antara 10 meter sampai 80 meter.
Frekuensi ditetapkan sebesar 900MHz, sedangkan untuk parameter jarak antara BTS dengan terminal yang digunakan, ditetapkan sebesar 2500 meter. Dengan menjumlahkan nilai S yaitu peubah acak yang terdistribusi secara lognormal sebagai representasi shadowing oleh pohon atau bangunan yang harganya antara 8,2 dB-10,6 dB tergantung tipe terrain. Nilai peubah acak (S) nilai nya bervariasi mengikuti parameter yang ada.
Berikut penjabaran bagimana cara mencari nilai Pathloss untuk parameter A dengan ketinggian 30 m.
Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c / f
dimasukkan nilai c = 3 x 108 m/s f = 900Mhz
λ = = 0.33333
= 71.5222
nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus (3.3)
γ = = 4.615
selanjutnya nilai Xf dapat dihitung dengan rumus (3.4)
Xf = = -1.94707
Nilai XhCPE dapat dicari dengan rumus (3.5)
XhCPE = -10.8 = -3.25112
Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan (3.1)
x 5.785 x log -1.94707 -3.25112+10.6 = 143.9553 dB
Penjabaran Pathloss untuk parameter B dengan ketinggian 30m Pertama-tama kita cari nilai λ yaitu
λ = c / f
dimasukkan nilai c = 3 x 108 m/s f = 900Mhz
λ = = 0.33333
selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan (3.2) = 71.5222
nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus (3.3)
γ = = 4.1675
selanjutnya nilai Xf dapat dihitung dengan rumus (3.4)
Xf = = -1.94707
Nilai XhCPE dapat dicari dengan rumus (3.5)
XhCPE = -10.8 = -3.25112
Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan (3.1)
x 5.645 x log -1.94707 -3.25112+9.4= 138.0839 dB
Penjabaran Pathloss untuk parameter C dengan ketinggian 30m Pertama-tama cari nilai λ yaitu
λ = c / f
dimasukkan nilai c = 3 x 108 m/s f = 900Mhz
λ = = 0.33333
selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan (3.2) = 71.5222
nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus (3.3) γ = = 3.9
selanjutnya nilai Xf dapat dihitung dengan rumus (3.4)
Xf = = -1.94707
Nilai XhCPE dapat dicari dengan rumus (3.6)
XhCPE = -20 = -6.0206
Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan (3.1)
x 5.55 x log -1.94707 -6.0206+8.2= 131.7031dB
Untuk perhitungan ketinggian 40-80 meter dilakukan pengulangan terhadap rumus dengan mengubah tinggi antena BTS maka didapatkanlah tabel hasil perhitungan
pathloss untuk parameter A, parameter B, dan parameter C seperti dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave Tinggi BTS (m) PLA (dB) PLB (dB) PLC (dB) 30 143.9553 138.0839 131.7031 40 141.439 135.1832 128.6742 50 139.5098 133.0793 126.5773 60 137.8742 131.3738 124.9464 70 136.4064 129.896 123.5817 80 135.0434 128.5604 122.3835
Jika hasil perhitungan Pathloss pada ketiga tipe Terrain tersebut di plot ke dalam grafik dengan menggunakan excel, maka akan didapatkan grafik seperti Gambar 4.1. Dari grafik pada Gambar 4.1 dapat terlihat bahwa tinggi Base Station dan Pathloss berbanding terbalik secara eksponensial. Hal ini dapat diartikan bahwa semakin tinggi Base Station yang digunakan maka Pathloss akan semakin
Gambar 4.1 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave
Dari hasil perbandingan Tinggi BS dan Pathloss antara Terrain tipe A, tipe B, dan tipe C, maka dapat disimpulkan bahwa Pathloss untuk Terrain tipe A lebih besar daripada Pathloss untuk tipe B, dan Pathloss untuk Terrain tipe B lebih besar daripada Pathloss untuk tipe C. Sehingga kinerja model propagasi SUI yang terbaik berada pada terrain tipe C dibanding pada tipe B dan tipe A.
Sedangkan apabila diteliti pada antena BTS Fiber Optik yang punya ketinggian 10m sampai 30m dan dengan jarak jangkauan 500m maka akan didapatkan hasil yang berbeda dengan nilai peubah acak pada sesuai dengan parameter yang disediakan.
Berikut penjabaran bagimana cara mencari nilai Pathloss untuk parameter A dengan ketinggian 10 m pada BTS FO yang pastinya berbeda.
Pertama-tama dicari nilai λ yaitu λ = c / f
dimasukkan nilai c = 3 x 108 m/s f = 900Mhz
λ = = 0.33333
selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan (3.2) = 71.5222
nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus (3.3)
γ = = 5.785
selanjutnya nilai Xf dapat dihitung dengan rumus (3.4)
Xf = = -1.94707
Nilai XhCPE dapat dicari dengan rumus (3.5)
XhCPE = -10.8 = -3.25112
Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan (3.1)
x 5.785 x log -1.94707 -3.25112+10.6 = 117.3594421 dB
Penjabaran Pathloss untuk parameter B dengan ketinggian 10m Pertama-tama dicari nilai λ yaitu
λ = c / f
λ = = 0.33333
selanjutnya dicari nilai A dengan persamaan (3.2) = 71.5222
nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus (3.3)
γ = = 5.645
selanjutnya nilai Xf dapat dihitung dengan rumus (3.4)
Xf = = -1.94707
Nilai XhCPE dapat dicari dengan rumus (3.5)
XhCPE = -10.8 = -3.25112
Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan (3.1)
x 5.645 x log -1.94707 -3.25112+9.4= 115.1808841 dB
Penjabaran Pathloss untuk parameter C dengan ketinggian 10m Pertama-tama dicari nilai λ yaitu
λ = c / f
dimasukkan nilai c = 3 x 108 m/s f = 900Mhz
λ = = 0.33333
= 71.5222
nilai γ dapat dihitung dengan menggunakan rumus (3.3)
γ = = 5.55
selanjutnya nilai Xf dapat dihitung dengan rumus (3.4)
Xf = = -1.94707
Nilai XhCPE dapat dicari dengan rumus (3.6)
XhCPE = -20 = -6.0206
Nilai pathloss dapat dicari dengan persamaan (3.1)
x 5.55 x log -1.94707 -6.0206+8.2= 110.5474dB
Untuk perhitungan ketinggian 20-30 meter dilakukan pengulangan terhadap rumus dengan mengubah tinggi antena BTS maka didapatkanlah tabel hasil perhitungan
pathloss untuk parameter A, parameter B, dan parameter C seperti dapat dilihat pada Tabel 4.2 .
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS FO
Tinggi BTS (m) PLA (dB) PLB (dB) PLC (dB)
10 117.3594 115.1809 110.5474
20 112.4317 108.7504 103.2082
30 110.4396 106.304 100.5288
Jika hasil perhitungan Pathloss pada ketiga tipe Terrain tersebut di plot, maka akan didapatkan grafik seperti pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Grafik Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS FO
Dari grafik pada Gambar 4.2 dapat terlihat bahwa frekuensi dan Pathloss berbanding terbalik secara eksponensial. Hal ini dapat diartikan bahwa semakin tinggi antena yang digunakan maka Pathloss akan semakin rendah. Hal ini mengakibatkan kinerjanya akan meningkat.
Dari hasil perbandingan Tinggi BS dan Pathloss antara Terrain tipe A, tipe B, dan tipe C, maka dapat disimpulkan bahwa Pathloss untuk Terrain tipe A lebih besar daripada Pathloss untuk tipe B, dan Pathloss untuk Terrain tipe B lebih besar daripada Pathloss untuk tipe C. Sehingga kinerja model propagasi SUI yang terbaik berada pada terrain tipe C dibanding pada tipe B dan tipe A.
Dari kedua hasil perhitungan diatas bisa ditabel dan dilukiskan sehingga didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.3.
Jarak (m) Pat hlo ss (dB )
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave dan BTS FO Tinggi BTS (m) PLA (dB) MW PLB (dB) MW PLC (dB) MW PLA (dB) FO PLB (dB) FO PLC (dB) FO 30 143.9553 138.0839 131.7031 117.3594 115.1809 110.5474 40 141.439 135.1832 128.6742 112.4317 108.7504 103.2082 50 139.5098 133.0793 126.5773 110.4396 106.304 100.5288 60 137.8742 131.3738 124.9464 70 136.4064 129.896 123.5817 80 135.0434 128.5604 122.3835
Gambar 4.3 Hasil Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS Microwave dan BTS FO
Dari Tabel 4.3 dan Gambar 4.3 dapat ditarik disimpulkan BTS FO punya Pathloss yang lebih kecil dari BTS Microwave.