LAMPIRAN 1
Datasheet
HPMSM-802.11nAccessPointSeries
Keyfeatures
•Singleradio
•IEEE802.11a/b/g/naccesspoint
•Increasednetworkspeedandcapacity
•Protectionagainstrogue802.11a/b/g/nAP/client
Specifications(continued)
Datarate MCS0/MCS8 MCS7/MCS15
Receiversensitivity
Mbps -95dBm
Mbps -77dBm Transmitpower 18dBm 10dBm IEEE 802.11n5GHz@40MHz
Datarate MCS0/MCS8 MCS7/MCS15
Receiversensitivity
Mbps -92dBm
Mbps -74dBm Transmitpower 17dBm 10dBm IEEE 802.11n2.4GHz@20MHz
Datarate MCS0/MCS8 MCS7/MCS15
Receiversensitivity
Mbps -96dBm
Mbps -79dBm
LAMPIRAN 2
AT-WNP300N
|WirelessLANPCIAdapter
RadioCharacteristics
Data RateWithAutomaticFallback IEEE802.11n MCS0~15,the maximum 300Mbps
data rates (300Mbps RxPHYrate; 150Mbps Tx PHYsupport)
IEEE 802.11g 54,48,36,24,18,12,11,9,6, and 1Mbps
IEEE 802.11b 11,5.5,2,and 1Mbps
FrequencyBands
2.4GHz,actual frequency varies by country
RadioOutputPower
2 x 2dBi DipoleAntenna (2.4GHz)
Standards Capability IEEE 802.11b
IEEE 802.11g IEEE 802.11n
Security
64/128 bitsWEPencryption/decryption with up to four WEP keys
WPA-WPA-EAP(TLS,PEAK,TTLS,EAP-SIM), WPA-PSK (TKIP),WPA-PSK (AES) WPA2 –WPA2-EAP (TLS,PEAK,TTLS,EAP-SIM),
WPA2-PSK (TKIP),WPA2-PSK (AES) IEEE 802.1xauthenticator
Operatinghumidity 15% to 95% non-condensing Storagetemp. -10°C to 70°C
IEEE 802.11b/g/n 1T2Rwireless- fast PCIadapter
LAMPIRAN 3
LAMPIRAN 4
Tabel analisis kemungkinan terjadinya blankspot
11.3 1 0 18.527 10 2 2 3.4 6.9 75.700102 79
11.4 0 0 15.46 10 2 2 3.4 6.9 63.8281898 79
11.5 0 2 18.527 10 2 2 3.4 6.9 69.1500691 79
11.6 0 0 18.527 10 2 2 3.4 6.9 62.2500691 79
12.1 0 0 18.527 10 2 2 3.4 6.9 65.400102 79
12.2 0 0 18.527 10 2 2 3.4 6.9 65.400102 79
12.3 2 1 18.527 10 2 2 3.4 6.9 79.100102 79
12.4 2 1 18.527 10 2 2 3.4 6.9 79.100102 79
13.1 1 1 18.527 10 2 2 3.4 6.9 75.700102 79
13.2 1 1 18.527 10 2 2 3.4 6.9 75.700102 79
13.3 0 0 18.527 10 2 2 3.4 6.9 65.400102 79
13.4 0 0 18.527 10 2 2 3.4 6.9 65.400102 79
Tabel Cakupan Sel lain yang mampu menangani blankspot
Sel Titik Sel Lain yang
mampu mencakup
Titik
1 1.2 12 12.1
1 1.5 2 2.1
6 6.5 7 7.1
6 6.6 7 7.2
8 8.1 12 12.2
8 8.3 5 5.2
12 12.3 5 5.1
viii
DAFTAR PUSTAKA
[1]. MaxStream. (2003). “Application Note XST-AN005a-Indoor”. MaxStream,Inc.
[2]. Stanislav Zvanovec, Pavel Pechac, Martin Klepal. (2003). “Wireless LAN Networks Design: Site Survey or Propagation Modelling?”.
Radioengineering, Vol. 12, No. 4, hal. 42-29
[3]. Cassio Bento Andrade, Roger Pierre Fabris Hoefel.“On Indoor Coverage
Models for Industrial Facilities”. Jurnal dari Department of Electrical
Engineering, Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS).Porto Alegre,Brazil
[4]. The Abdus Salam ICTP. “Link Budget Calculation; Training Materials for Wireless Trainers”. International Centre for Theoritical Physics.
[5]. John S. Seybold, Ph.D. (2005). “Intoduction to RF Propagation”. Hoboken, New Jersey.John Wiley & Sons, Inc
[6]. Meiling Luo. (2013). “Indoor Radio Propagation Modeling For System Performance Prediction”. L’Institut National des Sciences Appliquees de
Lyon (INSA).
[7]. Alaleh M Najasi.(2012). “Indoor Path Loss Modelling And Measurements At 2,4 GHz”. Thesis pada KTH Electrical Engineering, Stockholm,
20
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1Diagram Alir Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini terdiri dari beberapa tahapan. Secara keseluruhan, tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut.
Gambar 3.1 Diagram Alir Metode Penelitian
Mulai
Membuat rancangan model swalayan
Membuat rencana kebutuhan jaringan WLAN yang dibutuhkan
Menetapkan parameter-parameter yang dibutuhkan untuk menghitung path loss
Menghitung path loss sesuai dengan parameter input dengan menggunakan model propagasi Cost-231 Multi Wall Dan mencari cakupan maksimum access point untuk
variasi jarak rak rata-rata adalah 0.75, 1.25, 1.75, 2 dan 2.3
Membandingkan cakupan maksimum antar variasi jarak Menentukan model perhitungan empiris indoor yang
digunakan, yaitu Cost-231 Multi Wall
Selesai
21 Langkah-langkah yang digunakan untuk melakukan analisis penerapan model Cost-231 multi-wall pada gedung swalayan yang dimodelkan ini:
1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku, thesis, jurnal, artikel, serta artikel-artikel dari internet.
2. Membuat rancangan model bangunan swalayan dengan jumlah serta jenis material sekat yang akan dianalisis.
3. Merancang asumsi kebutuhan jaringan serta tujuan dibangunnya WLAN pada gedung swalayan yang telah dimodelkan.
4. Menetapkan parameter yang berpengaruh dalam perhitungan path loss yang akan dilakukan, yaitu:
i. Frekuensi yang digunakan adalah 2,4 GHz yang berasal dari sebuah access point.
ii. Access Point yang digunakan pada pemodelan adalah tipe HP MSM-802.11n Access Point Series; IEEE MSM-802.11n 2.4 GHz @ 40 MHz dengan
sensitivitas penerima -79 dBm serta daya pancar 10 dBm, jenis pola radiasi antena omnidirectional.
iii. Penerima yang digunakan adalah AT-WNP300N Wireless LAN PCI Adapter dengan sensitivitas penerima -65 dBm dan Gain antena 2 dBi.
iv. Gain antena pemancar yang digunakan adalah 2 dB yang hampir sama pada semua jenis access point.
v. Gedung yang digunakan adalah model gedung swalayan yang dirancang untuk memudahkan analisis pengaruh jumlah dinding terhadap rugi-rugi sinyal di dalam ruangan.
7. Menentukan model propagasi yang digunakan untuk menghitung path lossindoor, yaitu model propagasi empiris Cost-231 multi-wall.
8. Menghitung rugi-rugi saluran transmisi untuk mendapatkan cakupan daya pancar maksimum dari masing-masing variasi jarak antar rak (0,75 m; 1,25 m; 1,75 m; 2 m; 2,3 m).
22 10. Menentukan jumlah dan posisi access point pada bangunan swalayan yang
dimodelkan sehingga tidak terdapat area blankspot.
3.2Model Bangunan Swalayan
Pada analisis ini, bangunan yang digunakan adalah swalayan yang dimodelkan. Gedung swalayan ini dianggap adalah gedung yang akan segera dibangun dan direncanakan menyediakan fasilitas WiFi guna memudahkan komunikasi antar pekerja di dalamnya.
Model dirancang identik dengan interior swalayan yang modelnya sudah dirancang sebelumnya dari situs 3dwarehouse.sketchup.comdan diubah ke dalam bentuk dua dimensi. Selanjutnya, akan diperhatikan pengaruh interior swalayan (berupa material sekat/dinding serta jumlahnya) terhadap rugi-rugi lintasan propagasi radio dari pemancar dengan menerapkan salah satu model perhitungan path loss indoor.
Bangunan swalayan ini berukuran 125 x 81 meter persegi dengan bentuk bangunan persegi panjang. Tinggi bangunannya diasumsikan adalah 5 meter. Desain interior swalayan terdiri dari sejumlah sekat/dinding dengan material berbeda. Penerapan model dilakukan dengan mengamati pengaruh jumlah serta material yang menghalangi propagasi sinyal radio terhadap kebutuhan access point untuk mencakup keseluruhan area bangunan swalayan tersebut.
23
Gambar 3.2Denah interior model bangunan swalayan
3.3Perancangan jaringan WLAN
Dalam merancang suatu jaringan WLAN, perlu dilakukan persiapan terlebih dahulu sebelum melakukan instalasinya. Persiapan berupa informasi-informasi semacam profil bangunan, kebutuhan data, aplikasi yang akan digunakan, nantinya akan berguna untuk menentukan pilihan tipe perangkat maupun access point yang digunakan. Setelah itu, survei lokasi juga perlu dilakukan [4].
81 m
24
3.3.1 Kebutuhan Awal
Gedung swalayan ini dianggap adalah gedung akan segera dibangun dan direncanakan untuk menyediakan fasilitas WiFi guna memudahkan komunikasi antar pekerja di dalamnya. Kebutuhan yang harus dipenuhi oleh fasilitas WiFi tersebut adalah:
1. Mencakup seluruh bangunan gedung swalayan.
2. Mempunyai bit rate yang mampu melakukan back up data (10-50 Mbps). Oleh karena itu, digunakan peralatan standar IEEE perancangan ini, spesifikasi access point-nya diambil dari datasheetHP MSM-802,11n access point.
3.3.2 Asumsi-asumsi
Dalam perancangan fasilitas WiFi untuk analisis Tugas Akhir ini, dilakukan asumsi-asumsi sebagai berikut:
1. Fasilitas WiFi akan digunakan untuk melakukan komunikasi dari dan ke kantor sentral serta untuk komunikasi antar pekerja di dalam bangunan swalayan itu sendiri. Komunikasi ini dimaksudkan untuk efisiensi biaya, waktu, serta memberi kemudahan dalam melakukan organisir maupun pemeriksaan ketersediaan stok barang di mana pun pekerja itu berada. Oleh sebab itu, cakupan sinyal WiFi harus mampu mencakup seluruh gedung.
2. Gedung swalayan dimodelkan memiliki luas 125 x 81 meter persegi dengan susunan interior yang dapat dilihat pada Gambar 3.2.
3. Aplikasi dari jaringan yang dirancang ini akan digunakan oleh pegawai dengan menggunakan perangkat yang dianggap sudah compatible dengan standar IEEE access point.
4. Jarak-jarak (d) yang digunakan adalah perkiraan yang didasarkan pada jarak di gambar denah bangunan swalayan.
5. Spesifikasi dari access point yang digunakan pada perancangan terlampir pada Lampiran 1.
25 7. Spesifikasi penerima yang digunakan pada perancangan terlampir pada
Lampiran 2.
Pada Tugas Akhir ini, akan dilakukan penerapan model perhitungan path loss untuk menghitung cakupan daya terima sinyal pada perancangan jaringan
WLAN dari gedung swalayan yang dimodelkan. Model perhitungan path loss yang digunakan adalah model Cost-231 multi-wall.
Jaringan Wireless LAN yang dirancang ini dimaksudkan untuk menjamin komunikasi dari swalayan ke kantor pusat maupun antar pekerja di dalam bangunan swalayan dapat terus tersedia. Selain itu, perancangan jaringan ini juga dimaksudkan agar swalayan dapat lebih siap jika sewaktu-waktu teknologi RFID akan diterapkan dalam sistemnya.
3.4Parameter Path Loss Indoor
Pada analisis ini, terdapat beberapa parameter penting dari perhitungan rugi-rugi lintasan indoor yang digunakan. Parameter-parameter tersebut antara lain adalah sebagai berikut.
3.4.1 Link Margin
Link Margin merupakan parameter yang dijadikan acuan maksimum dari
rugi-rugi propagasi yang diizinkan sehingga daya dari pemancar masih dapat diterima. Persamaan untuk menghitung Link Margin diambil dari persamaan 2.5 .
3.4.2 Rugi-rugi Ruang Bebas (Free Space Loss)
Di dalam komunikasi bergerak, rugi-rugi (loss) yang terjadi dari pemancar ke penerima dikenal dengan rugi-rugi lintasan transmisi (path loss). Persamaan yang digunakan untuk mencari rugi-rugi free space loss dapat dilihat pada persamaan 2.1 dalam satuan dB.Frekuensi yang digunakan pada analisis ini adalah 2,4 GHz. Jarak (d) diambil dari titik sampel yang akan dihitung.
3.4.3 Redaman penghalang
26
Tabel 3.1 Tipe Dinding untuk Model Cost-231 Multi-Wall[3]
Tipe Dinding
Deskripsi Nilai atenuasi (dB)
Lw1 Dinding ringan; tipis (<10 cm) 3,4 Lw2 Dinding berat; tebal (>10 cm) 6,9
3.5Model Perhitungan Path Loss Cost-231 Multi-Wall
Nilai redaman dikarenakan sekat-sekat yang ada dalam bangunan, dihitung dengan menerapkan model perhitungan path lossCost-231 multi-wall. Persamaan untuk menghitung redaman dengan model empiris ini adalah dengan menggunakan Persamaan (2.2) pada bab sebelumnya.
Nilai LFSL adalah pada frekuensi 2,4 GHz dan nilai Lc pada model Cost-231
multi-wall ini mendekati nol. Pada Tugas Akhir ini, bangunan yang digunakan adalah bangunan satu lantai (tanpa tingkat) dan model dalam bentuk 2 dimensi (2D), sehingga persamaan keempat pada rumus Cost-231 multi-wall dapat diabaikan [Lf. nf
�n f+2
n f +1−b�].
3.6Menghitung Cakupan Daya Pancar Access Point ke Penerima
Analis daya pancar access point dilakukan dengan menghitung rugi-rugi saluran pada kondisi terburuk dari interior bangunan. Yaitu, pada jumlah dinding terbanyak dengan jarak terjauh. Jarak tersebut yang kemudian dipilih menjadi jari-jari dari sel yang mewakili cakupan daya pancar access point.
Pola radiasi antena pada access point adalah omnidirectional, di mana dalam analisis ini diwakilkan oleh heksagonal untuk mempermudah penggambaran cakupan area pancar access point-nya. Luas sel dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4. Jumlah sel yang dibutuhkan dihitung dengan menggunakan persamaan 2.6.
27 Spesifikasi penerima yang digunakan adalah AT-WNP300N Wireless LAN PCI Adapter. Pada analisis Tugas Akhir ini, parameter-parameter dari sistem yang dibutuhkan untuk menghitung Link Margin yang digunakan adalah sebagai berikut.
1. Transmit Power atau daya pancar pada tugas akhir ini adalah 10 dBm.
2. Transmit Antenna Gain atau gain antena pemancar yang digunakan adalah gain antena access point pada umumnya, yaitu 2 dB.
3. Received Antenna Gain atau gain antena penerima yang digunakan adalah 2 dBi.
28
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Pendahuluan
Salah satu faktor yang berpengaruh dalam perancangan WLAN indoor terhadap rugi-rugi lintasan propagasi sinyalnya adalah kondisi profil bangunan.Nilai rugi-rugi lintasan pada propagasi radio indoor dapat diprediksi dengan menggunakan teknik pemodelan. Pada propagasi radio indoor, model perhitungan rugi-rugi lintasan yang digunakan berbeda dengan model perhitungan rugi-rugi lintasan outdoor.
Pada Tugas Akhir ini, dilakukan penerapan salah satu model perhitungan rugi-rugi lintasan indoor, yaitu Cost-231 multi-wall untuk mendesain suatu jaringan WLAN. Bangunan yang digunakan untuk penerapan adalah swalayan yang dimodelkan. Perancangan WLAN di sini hanya dibatasi pada bagaimana penerapan model perhitungan path lossCost-231 multi-wall untuk menentukan posisi penempatan access point yang efisien dalam suatu rancangan WLAN pada bangunan yang dimodelkan.
4.2.Analisis dan Hasil Perhitungan
Langkah pertama pada proses perencanaan sel adalah menghitung nilai Link Margin kemudian menghitung rugi-rugi lintasan propagasi. Rugi-rugi lintasan
propagasi dihitung dengan menerapkan model propagasi empiris indoor Cost-231 multi-wall.
4.2.1. Penentuan Link Margin
Dari parameter-parameter spesifikasi hardware yang digunakan, maka dapat dihitung nilai Link Margin dari sistem yang akan dianalis. Persamaan untuk menghitung Link Margin tersebut adalah sebagai berikut.
Link Margin = PowerTx (dBm) + GainTx (dB) + GainRx (dB) – RSL(dBm)
29 Link Margin ini selanjutnya dijadikan nilai rugi-rugi maksimum dari
propagasi radio sistem. Maka, rugi-rugi yang terjadi pada propagasi tidak boleh melebihi 79 dBm.
4.3. Analisis Pengaruh Jumlah Rak Terhadap Jari-Jari Sel
Pada model bangunan swalayan ini, dominan penghalang adalah rak tipis. Maka, yang dijadikan acuan rugi-rugi penghalang adalah bernilai Lw=3,4. Nilai Link Margin adalah 79 dBm dan nw adalah jumlah penghalang antara pemancar
dan penerima. Sehingga, untuk mendapatkan jari-jari maksimum dari cakupan access pointpada model bangunan swalayan ini, dapat digunakan rumus berikut.
Dmax = ���−1���−
100,044−(��.��)
20 �. 1000
Dengan menggunakan persamaan di atas, maka besar D maksimum untuk penghalang berjumlah 1 rak (nw=1; Lw=3,4) adalah sebagai berikut.
Dmax = ���−1�
79−100,044−(1.3,4)
20 �. 1000
= log-1(0,059951).1000
= 59,951 meter
30
Tabel 4.1 Perbandingan jumlah rak penghalang terhadap cakupan daya pancar maksimum
Nw Lw Dmax (meter)
1 3,4 59.951
2 3,4 40.532
3 3,4 27.403
4 3,4 18.527
5 3,4 12.525
Grafik perbandingan antara jumlah rak dan cakupan pancar maksimum ditunjukkan pada grafik Gambar 4.1. Dari grafik, dapat dilihat bahwa semakin besar jumlah penghalang dari pemancar ke penerima, semakin kecil d maksimum di mana sinyal masih dapat diterima.
Gambar 4.1 Perbandingan jumlah rak terhadap jarak maksimum daya masih
31
4.4.Penerapan model Cost-231 multi-wall pada penentuan jari-jari sel
Analisis pengaruh jarak rak terhadap jumlah sel dilakukan dengan mengambil jarak cakupan maksimum kondisi terburuk yang dilewati sinyal dari pemancar ke penerima. Di mana pemancar ditempatkan di tengah bangunan.
Pada analisis ini dibuat model interior swalayan dengan jarak antar rak yang berbeda-beda. Jarak-jarak tersebut adalah 0,75 meter, 1,25 meter, dan 1,75 meter, 2 meter dan 2.3 meter. Denah dari model-model tersebut dapat dilihat pada lampiran 3.
4.4.1 Rugi-rugi total di titik Dmax untukvariasi jarak antar sekat
Cakupan daya pancar maksimal atau jari-jari sel yang digunakan untuk masing-masing jarak rata-rata rak berdasarkan model pada Lampiran 3 dapat dilihat pada 4.2 berikut.
Tabel 4.2Jari-jari sel untuk variasi jarak rak pada bangunan swalayan yang dimodelkan
Nomor Jarak antar rak (m) Jari-jari sel (m)
1 0.75 11.6251
2 1.25 12.526
3 1.75 16.8216
4 2 17.2384
5 2.3 18.527
32 Jari-jari sel (m)
Gambar 4.2Perbandingan jarak antar rak terhadap jari-jari sel
Dari analisis ini, dapat dilihat bahwa cakupan daya pancar berbanding lurus dengan jarak antar rak pada bangunan yang dimodelkan. Hal ini dikarenakan semakin besar jarak antar rak, semakin sedikit jumlah rak yang dapat dimuat dalam bangunan, sehingga semakin sedikit redaman akibat penghalang dari pemancar ke penerima.
Pada gambar model untuk jarak antar sekat adalah 0,75 meter, jumlah rak maksimum yang mampu dicapai access point adalah 4, dengan jarak pancar maksimum 11,6251 meter. Maka besar rugi-rugi lintasan totalnya adalah sebagai berikut.
L tot = LFSL + ∑Wi=1Lwinwi
Di mana,
LFSL = 100.044 + 20 log d (Km)
= 100.044 + 20 log (11,6251/1000) = 61,35193 dB
33 Maka,
L tot = 61,35193 + ∑Wi=1Lwinwi
= 61,35193 + (4)(3,4) = 74.95193 dB
Selanjutnya, besar rugi-rugi total untuk masing-masing variasi jarak antar rak yang lain didapatkan dengan cara yang sama. Data untuk jumlah penghalang serta jarak d maksimum masing-masing model dijabarkan pada Tabel 4.3 berikut.
Tabel 4.3D maksimum untuk tiap variasi jarak antar rak
Jarak antar rak
34
Tabel 4.4 Perbandingan Rugi-rugi lintasan total untuk d maksimum tiap variasi jarak rak dari swalayan yang dimodelkan
D maksimum (m) FSL (dB) Ltotal (dB)
11,6251 61,35193 74,95193
12,526 61,99955 78,99955
16,8216 64,56135 78,16135
17,2384 64,77394 78,37394
18,527 65,39963 78,99963
Perbandingan besar rugi-rugi ruang bebas serta rugi-rugi total untuk tiap variasi d maksimum lebih jelas dijabarkan pada grafik Gambar 4.3 berikut. Dari gambar dapat dengan jelas terlihat bahwa besarnya jarak berbanding lurus dengan besarnya rugi-rugi total lintasan propagasinya.
Gambar 4.3Perbandingan rugi-rugi untuk variasi d maksimum
0
11,6251 12,5260 16,8216 17,2384 18,5270
FSL
Ltotal
D maksimum (meter) Rugi-rugi
35
4.5.Analisis Pengaruh Jarak Antar Rak terhadap Jumlah Sel
Pada analisis ini, ditentukan kebutuhan sel yang dibutuhkan untuk mencakup seluruh ruangan dari gedung swalayan yang dimodelkan. Perhitungan yang digunakan untuk mendapatkan jumlah sel yang dibutuhkan adalah sebagai berikut.
Q = Integer part of ����� ��� �����
����������� �+ 1
Luas gedung bangunan yang dimodelkan adalah 125 x 81 meter persegi, area cluster adalah luas sel dari tiap variasi jari-jari yang telah didapatkan sebelumnya dari jarak antar rak gedung yang dimodelkan.Kebutuhan jumlah sel untuk mencakup gedung dengan seluruh variasi jarak antar dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5 Kebutuhan sel untuk variasi jarak rak dari swalayan yang dimodelkan
Nomor Luas gedung (m2)
36
4.6.Analisis Penempatan Sel
Pada analisis ini, jarak antar rak rata-rata dengan cakupan daya pancar terjauh yang dipilih, yaitu 2,3 meter. Analisis ini dilakukan untuk mendapatkan jumlah dan penempatan access point yang efisien.
Keterangan:
= access point
= titik sampel
Gambar 4. 4Jarak maksimum cakupanaccess point
Area cakupan maksimum suatu access point dianggap berbentuk heksagonal. Maka, luas sel untuk jari-jari sebesar sel 18,526 meter dapat dihitung sebagai berikut.
Luas sel segi enam = 3
2� 2√3
= 3
2(18,526) 2√3
81 meter
37 = 891.6927m2
Setelah jari-jari sel diperoleh dan luas cakupan sel segi enam didapatkan. Maka, kebutuhan access point berdasarkan cakupan sel dapat dihitung. Untuk gedung swalayan yang dimodelkan dengan luas 125 x 81 meter persegi dan luas sel segi enam 891,6927 meter persegi, kebutuhan sel didapatkan sebagai berikut.
Q = Integer part of ����� ��������
����������� �+ 1
= Integer part of((125 � 81) �2
891,6927 �2) + 1
≈891,692710125 + 1
38
39 Pada gedung, satu buah sel tidak seutuhnya berada pada satu tempat, melainkan terpisah menjadi dua area yang saling berjauhan. Pada kasus sel seperti ini, satu buah access point tidak memadai untuk mencakup keseluruhan sel. Sehingga, pada sel dengan area terpisah, masing-masing area-nya diberi satu buah access point agar seluruh area gedung dapat tercakup WiFi. Jumlah total access
point akhir dibutuhkan adalah 13 buah, yang dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Kemudian, dilakukan analisis besar rugi-rugi maksimumpada titik-titik sel untuk menghindari terjadinya blankspot. Salah satu contoh perhitungan untuk menguji area bangunan swalayan adalah menguji rugi-rugi lintasan dari titik sampel sel 1.1.
Lcost231multiwall = 100.044 + 20.log(d/1000) + (kw)(Lw)
= 100.044 + 20.log(18,527/1000) + (1)(6,9) = 72.300102 dB
Besar rugi-rugi total lintasan yang diperoleh tidak melebihi nilaiLink Margin, yaitu 79 dB. Maka pada titik 1.1 tidak terjadi blankspot. Hasil
perhitungan untuk menguji area blankspot dilanjutkan ke semua titik sel (pada Lampiran 4).
40
Gambar 4.6Penempatan access point akhir pada bangunan swalayan yang
41
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis ini dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut:
1. Penerapan model Cost-231 multi-wall pada bangunan swalayan yang dimodelkan menghasilkan nilai attenuasi lintasan yang cukup besar.
2. Dalam suatu bangunan, semakin banyak jumlah sekat, maka cakupan daya pancar suatu access point akan semakin kecil. Sebaliknya, cakupan daya pancar semakin besar (jauh) saat jarak antar sekat semakin besar.
3. Dalam merancang jaringan WLAN indoor, desain interior bangunan merupakan faktor yang juga perlu diperhatikan karena berpengaruh pada cakupan daya terima sinyal.
4. Pada analisis ini, untuk bangunan dengan bangunan swalayan yang dimodelkan mendapatkan jari-jari sel terbesar ketika jarak antar rak-nya adalah 2,3 meter, yaitu 18,527 meter.
5. Kebutuhan jumlah sel akan semakin besar ketika jarak antar rak semakin kecil. Penempatan sel sangat bergantung dengan profil bangunan yang akan dirancang.
6. Di antara variasi jarak antar rak dari gedung swalayan yang dimodelkan, jarak sebesar 2,3 meter mampu mengurangi kebutuhan access point hingga 17 buah.
5.2 Saran
6
BAB II DASAR TEORI
2.1Umum
Dalam mendesain sebuah sistem komunikasi wireless, diperlukan perencanaan yang baik demi terjaminnya kualitas sinyal yang nanti diterima. Empat faktor vital yang perlu diperhatikan adalah daya pada pemancar, sensitivitas penerima, gain antena, serta rugi-rugi lintasan (path loss) seperti yang terlihat pada Gambar 2.1.
Jarak serta jumlah dan jenis obstacle yang berada di antara pemancar dan penerima tentunya menjadi hal yang perlu diperhitungkan karena akan menjadi penentu nilai path loss yang terjadi pada sistem komunikasi [1]. Hal ini disebabkan penghalang juga ikut menyumbangkan redaman terhadap sinyal yang melaluinya. Perubahan besarnya nilai path loss terhadap kondisi lintasan akibat obstacle akan mengakibatkan perubahan jangkauan daya pancar lintasan sinyal.
Gambar 2.1Komponen utama sistem komunikasi wireless [1]
Transmitter (Transmit power)
7 Rugi-rugi lintasan (dB) adalah besarnya daya pada pemancar dikurangi daya pada penerima. Untuk menghitung besarnya rugi-rugi lintasan, dapat dilakukan dengan menggunakan pemodelan. Model yang digunakan untuk menghitung propagasi outdoor dan propagasi indoor masing-masingnya adalah berbeda. Pada propagasi indoor, efek Doppler dapat diabaikan.
Ada beberapa keuntungan yang didapatkan dari penggunaan model dalam menghitung rugi-rugi lintasan, yaitu [2]:
1. Cepat dan fleksibel karenaparameter yang ingin dihitung dapat diubah-ubah sesuai keinginan.
2. Input yang dibutuhkan dapat seminimum mungkin dalam memodelkan propagasi. Hal ini dikarenakan perencanaan dapat dilakukan tanpa harus datang ke lokasi langsung untuk menyediakan estimasi biaya jaringan, dapat dilakukan untuk perencanaan WLAN pada bangunan yang masih belum selesai dibangun, dan sebagainya.
3. Dapat digunakan untuk membangun perangkat software easy-to-use yang memungkinkan pengguna amatir juga dapat mendesain WLAN secara efisien. 4. Perencanaan WLAN menggunakan pemodelan propagasi dapat menemukan
solusi optimal yang hemat biaya dan performansi yang paling baik.
2.2Konsep WLAN
WLAN (Wireless Local Area Network) adalah jaringan nirkabel LAN yang menggunakan frekuensi radio lewat udara dalam transmisi datanya. Jaringan ini tidak dibatasi oleh media kabel atau kawat. WLAN membagi wilayah pelayanannya menjadi beberapa wilayah lebih kecil yang disebut sel. Tiap sel dicatu oleh sebuah access point menuju server wireless LAN.
Dibandingan dengan jaringan LAN berkabel, WLAN memiliki beberapa keuntungan, yaitu [3]:
1. Mendukung mobilitas user, meningkatkan produktivitas penggunaan data. 2. Pengembangan jaringan mudah dan cepat. Tidak seperti penggunaan kabel
8 3. Fleksibel. User dapat langsung menggunakan fasilitas tanpa harus memasang kabel terlebih dahulu, sehingga dapat digunakan seketika saat dibutuhkan dan di mana saja selama masih dalam area “hot spot”.
4. Pada beberapa kasus, biaya untuk jaringan wireless dapat lebih berkurang. Misalnya, penggunaan 802,11 dapat menghubungkan dua bangunan tanpa harus keluar biaya peralatan perangkat jaringan outdoortambahan.
Pada awalnya, kecepatan produk 802,11 hanya mencapai 2 Mbps yang termasuk cukup lambat untuk standar jaringan modern. IEEE 802,11 mulai bekerja lebih cepat pada layer radio dan distandarisasi dengan 802,11a dan 802,11b pada tahun 1999. Produk yang didasarkan pada 802,11b diluncurkan tahun 1999 dan dapat beroperasi hingga mencapai kecepatan 11 Mbps. 802,11a menggunakan teknik radio ketiga yang disebut Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). 802,11a beroperasi pada pita frekuensi yang berbeda
secara keseluruhan.
Pada Tabel 2.1, dapat dilihat bahwa 802,11 telah menyediakan kecepatan yang lebih dari Ethernet 10BASE-T dan mampu bersaing dengan Ethernet yang cepat [3].
Tabel 2.1Rata-rata througput dari standar WiFi [4]
Nomor Standar WiFi Rata-rata throughput
1 11b; 7.2 Mb/s
2 11g; 25 Mb/s
3 11a; 25 Mb/s
4 11n; 25-160 Mb/s
2.3Infrastruktur Jaringan WLAN
Block bangunan dasar dari jaringan 802,11 disebut basic service set (BSS), yang
menghubungkan station-station yang berkomunikasi antara satu dan lainnya. BSS
pada jaringan WLAN terdiri dari dua jenis, yaitu independent BSS dan infrastructure
9 Independent BSS langsung menghubungkan station yang satu dan lainnya dan
hanya dapat dibangun pada jarak yang sangat terbatas. Jaringan independent BSS yang paling kecil adalah terdiri dari dua buah station. Jaringan jenis ini biasanya digunakan untuk tujuan tertentu yang tidak membutuhkan waktu lama dalam melakukan hubungan komunikasinya, misalnya hanya digunakan selama sedang melakukan rapat/meeting saja.
(a)
(b)
10 Infrastructure BSS memiliki empat komponen fisik utama yang menjadi
penyusun jaringannya. Komponen-komponen tersebut adalah sistem penyalur (distribution system), access point, media nirkabel (wireless medium) dan stationatau perangkat pengguna. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3Komponen Penyusun Jaringan WLAN [3]
2.3.1 Distribution System
Saat beberapa access point dihubungkan untuk membentuk cakupan area
yang luas, access point tersebut harus berkomunikasi antara satu dan lainnya untuk
mampu mencakup pergerakan mobile station (perangkat pengguna mobile). Sistem
penyalur (distribution system) adalah komponen logis dari 802,11 yang digunakan
untuk melanjutkan frame-frame pada tujuannya.
Hampir pada semua produk komersil, distribution system diimplementasikan
sebagai sebuah kombinasi dari mesin penghubung dan media sistem penyaluran, yang
jaringan backbone-nya digunakan untuk menyampaikan frame-frame antara access
point; sering juga disebut dengan jaringan backbone.
2.3.2 Access Point
Frame-frame pada jaringan 802,11 harus dikonversi ke tipe lain dari frame
untuk sampai ke seluruh dunia. Perangkat berupa access point berfungsi sebagai
penghubung wireless-to-wired (jaringan nirkabel ke jaringan berkabel). Terdapat
fungsi-fungsi lain dari access point, namun hal tersebut lah yang menjadi fungsi
11
2.3.3 Wireless Medium
Untuk memindahkan frame dari station ke station, standar yang digunakan
adalah media nirkabel. Media nirkabel ini berupa udara yang dilewatinya.
2.3.4 Station
Jaringan dibangun untuk mengirimkan data antar station. Station menghitung
perangkat dengan interface jaringan wireless. Khususnya, station yang dioperasikan
dengan laptop berbaterai atau komputer genggam. Meski demikian, tidak ada alasan
mengapa station harus perangkat penghitung portable. Pada beberapa lingkungan,
jaringan wireless digunakan untuk menghindari pemasangan kabel baru karena
desktop dihubungan dengan LAN nirkabel.
2.4 Propagasi Gelombang Radio
Propagasi gelombang radio adalah perambatan gelombang elektromagnetik dari pemancar ke penerima. Menurut Maxwell, gelombang elektromagnetik adalah perubahan dari medan magnetik menghasilkan medan listrik dan perubahan dari medan listrik menjadi medan elektromagnetik [5].
Dasar mekanisme propagasi radio tidak terlepas dari peristiwa refleksi, refraksi dan difraksi yang dapat disebabkan oleh setiap jenis objek. Peristiwa-peristiwa propagasi tersebut terjadi karena efek dari perbedaan medium yang dilalui oleh sinyal [6].Gambar 2.4menunjukkan peristiwa refleksi dan refraksi akibat sinyal membentur objek yang rata seperti kaca.
12
Gambar 2.4 Refleksi dan Refraksi [6]
2.5 Rugi-rugi Lintasan Bebas (Free Space Path Loss)
Di dalam komunikasi bergerak, rugi-rugi (loss) yang terjadi antara pemancar dan penerima dikenal dengan rugi-rugi lintasan transmisi (path loss). Rugi-rugi lintasan transmisi dari pemancar ke penerima tanpa penghalang disebut rugi-rugi lintasan bebas (free space loss). Persamaan yang digunakan untuk mencari rugi-rugi free space loss dapat dilihat pada persamaan 2.1.
LFSL(dB) = 32,44 + 20 log f (MHz) + 20 log d (Km) (2.1)
Untuk frekuensi kerja 2,4 GHz, persamaan (2.1) menjadi:
LFSL(dB) = 32,44 + 20 log f (MHz) + 20 log d (Km)
= 32,44 + 20 log (2400 MHz) + 20 log d (Km) = 100,044 + 20 log d (Km)
Di mana:
f = frekuensi kerja yang digunakan (MHz) d = jarak antara pemancar dan penerima (Km)
13
2.6Rugi-rugi Lintasan indoor
Pada propagasi yang terjadi di dalam ruangan (indoor), sinyal akan mengalami pemantulan secara acak dan terus menerus di ruangan tersebut hingga sinyal tersebut hilang akibat penyerapan oleh penghalang (obstacle) di ruangan, seperti yang terlihat pada Gambar 2.5.
Hal- hal yang berpengaruh pada propagasi sinyal di dalam ruangan antara lain: 1. Rugi-rugi lintasan yang terjadi dari pemancar ke penerima.
2. Obstacles (seperti furniture) yang terdapat di dalam ruangan. 3. Material konstruksi bangunan.
Pada dasarnya, prinsip dasar propagasi lingkungan outdoor dan indoor adalah sama. Beberapa hal yang menjadi spesifikasi dari propagasi indoor adalah [6]: 1. Lebih banyak refleksi, difraksi dan refraksi yang mungkin terjadi karena
terdapat penghalang-penghalang berupa dinding, furniture, dan lain sebagainya.
2. Ukuran propagasi indoor lebih kecil daripada propagasi outdoor.
3. Tidak seperti pada propagasi outdoor yang kecepatan mobilitasnya tinggi, pada propagasi indoor biasanya kecepatan mobilitasnya lebih lambat sehingga efek Doppler dapat diabaikan.
Furniture s
Wall
Tx Rx
14
2.7Model Propagasi Indoor
Untuk menghitung perkiraan besar path loss yang terjadi di dalam ruangan tidak dapat menggunakan model propagasi outdoor. Hal ini dikarenakan jarak yang terdapat di dalam ruangan sangat pendek sehingga efek Doppler dapat diabaikan. Selain itu, propagasi yang terjadi di dalam ruangan cenderung lebih kompleks karena gelombang radio-nya banyak dihalagi oleh obstacle (hambatan) berupa furniture (perabot rumah tangga), asbes atau gysum dan dinding. Oleh sebab itulah gelombang radio di dalam ruangan mengalami banyak refleksi dan refraksi serta penyerapan daya (pentrastion) yang menyebabkab path loss semakin besar [7].
Metode pemodelan propagasi indoor dapat dibedakan dalam empat kategori, yaitu model empiris, stokastik, deterministik dan semi-deterministik [6]. Model empiris adalah pemodelan yang diambil dari perhitungan kanal yang dilakukan di beberapa tempat tertentu, model stokastik adalah model yang hanya membutuhkan sedikit informasi dari lingkungan propagasi (biasanya digunakan untuk memodelkan aspek acak dari kanal radio dengan variabel acak), model deterministik mensimulasikan fenomena propagasi secara fisik dari gelombang radio, dan yang terakhir, model semi-deterministik adalah kombinasi dari model deterministik dengan model stokastik atau model empiris. Tugas Akhir ini hanya menggunakan jenis model propagasi empiris indoor Cost-231 multi-wall untuk menghitung perkiraan besar path loss yang terjadi di dalam ruangan (indoor) dari bangunan swalayan yang dimodelkan.
2.8Model Propagasi Empiris Cost-231 Multi-Wall
15 jumlah lantai yang ditembus oleh sinyal. Sedangkan pada model Cost-231 multi-wall menyatakan bahwa besarnya daya yang hilang tersebut tidak merupakan fungsi linear, melainkan sebagai fungsi eksponensial yang dipengaruhi oleh faktor empiris b.
LFSL = Rugi-rugi Free Space Loss
b dan LC = konstanta rugi-rugi yang ditentukan secara empiris nwi = jumlah dinding tipe i
Lwi = rugi-rugi sekat/dinding tipe i nf = Jumlah lantai/tingkatan bangunan Lf = Rugi-rugi lantai
Pada persamaan 2.2, nilai Lc adalah mendekati nol. Model Cost-231 multi-wall menyatakan bahwa lantai dan sekat/dinding di dalam ruang berperan dalam penyerapan sinyal. Rugi-rugi ketiga pada persamaan Cost-231 multi-wall (∑��=1��� .���), merupakan total rugi-rugi akibat jumlah penyerapan dinding yang berada diantara pemancar dan penerima.Menurut hasil dari peneliatian [2], nilai besar kecilnya penyerapan yang dilakukan oleh lantai dan sekat terhadap sinyal tergantung oleh jenis material penyusun dan ketebalan dari lantai atau sekat/dinding di dalam ruangan.
Pada bangunan tanpa tingkat, nilai nf dari persamaan Cost-231 multi wall adalah nol. Sehingga, pada bangunan dengan satu lantai, persamaan Cost-231 multi-wall menjadi sebagai berikut.
L = LFSL + LC+∑ Lwinwi + Lf. nf�
n f +2 n f +1−b�
16 = LFSL + LC+∑ Lwinwi + Lf. 0�
n f +2 n f +1−b�
W i=1
= LFSL +∑Wi=1Lwinwi
= 100.044 + 20 log d (Km) + ∑Wi=1Lwinwi
Pada model ini, rugi-rugi lintasan dihitung dengan posisi di mana sinyal dari pemancar langsung lurus melewati penghalang ke penerima tanpa memperhitungkan efek pantulan maupun penyerapan yang terjadi ketika melewati penghalang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.6.Besarnya nilai nilai Lw1 dan Lw2 untuk masing-masing jenis penghalang untuk model Cost-231 multi-wall diambil dari hasil percobaan atau data statistik yang pernah dilakukan sebelumnya.Untuk alasan praktis,jumlah jenis dinding yang berbeda harus rendah. Jika tidak, maka perbedaan diantara jenis dinding menjadi kecil dan penempatannya di dalam model ini menjadi tidak jelas.
Gambar 2.6Gambaran lintasan propagasi dengan model Cost-231 multi-wall
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya [2] menunjukkan bahwa rugi-rugi penghalang dari sumber daya pancar berbeda akan menghasilkan nilai yang berbeda. Meskipun jenis material bangunan ada banyak, secara statistik, hanya ada beberapa tipe faktor atenuasi dinding yang dibutuhkan pada model Cost-231 multi-wall,seperti yang terlihat pada Tabel 2.2. Kenyataannya, hanya ada dua tipe yang dianggap: dinding ringan/tipis/sekat pemisah (Lw1) dan dinding berat/tebal
17
Tabel 2.2 Klasifikasi tipe dinding pada Cost-231 multi-wall[3]
Jenis Dinding Deskripsi
Dinding Tipis (Lw1)
Sebuah dinding yang tidak ditempeli oleh suatu bantalan seperti dinding eternit, dinding papan dan diding beton tipis dengan ketebalan kurang dari 10 cm.
Dinding Tebal (Lw2)
Sebuah dinding yang ditempeli oleh suatu bantalan atau jenis dinding yang lainnya dengan ketebalan dinding lebih dari 10 cm yang terbuat dari, seperti beton atau batu bata.
2.9Menentukan Area Cakupan Sel dalam Bangunan
Area batas cakupan yang mampu dicapai access point untuk beroperasi disebut dengan cell. Pada Tugas Akhir ini, cell diasumsikan berbentuk segi enam atau heksagonal (seperti model cell pada propagasi radio umumnya). Hal ini dilakukan untuk memudahkan penggambaran pola radiasi omnidirectional dari antena pemancar yang digunakan.
Untuk menghitung luas cakupan segi enam, dapat dilakukan dengan terlebih dahulu membagi sel menjadi enam segitiga sama sisi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.7. Segitiga-segitiga tersebut membentuk sudut 60o dengan R merupakan radius (jari-jari). Maka, untuk luas satu buah segitiga di dalamnya dapat dihitung dengan persamaan 2.3.
Luas segitiga = 12�2���60� (2.3)
18 Luas sel segi enam = 3
2� 2
√3 (2.4)
Gambar 2.7Sel Segi Enam
Untuk menentukan luas cakupan sel, maka perlu diketahui berapa nilai Link Margin dari sistem wireless yang akan dibangun. Nilai ini bergantung pada
karakteristik pemancar dan penerima yang digunakan. Untuk menghitung Link Margin (LM), digunakan persamaan 2.5 berikut.
19 Setelah nilai Link Margin didapatkan, selanjutnya nilai rugi-rugi saluran dari pemancar ke penerima dihitung dengan menerapkan model propagasi empiris Cost-231 multi-wall. Nilai rugi-rugi saluran tidak boleh melebihi besarnya Link Margin. Oleh sebab itu, jari-jari sel diambil dari jarak dengan kondisi terburuk.
Jumlah kebutuhan sel dalam bangunan dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.6.
Q = Integer part of�������������
�������� �
+ 1 (2.6)
Di mana:
Q = Jumlah sel jaringan ������������ = Luas area gedung
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Seiring dengan kemajuan teknologi, kebutuhan akan suatu sistem komunikasi bergerak yang mampu mendukung kecepatan dan ketepatan juga tentunya turut meningkat. Bukan hanya di luar ruangan (outdoor), cakupan sinyal untuk komunikasi bergerak di dalam ruangan (indoor) pun harus juga dipertimbangkan, mengingat semakin bertambahnya jumlah penghalang (obstacle) berupa bangunan-bangunan baru serta gedung pencakar langit yang memengaruhi kualitas sinyal terima dari Base Station Terminal (BTS)outdoor ke dalam bangunan (indoor). Oleh sebab itu, banyak institusi/lembaga yang menyediakan fasilitas WiFi pada cakupan area bangunannya untuk memperkecil hilangnya koneksi internet yang mereka butuhkan.
Salah satu contoh kebutuhan tersebut dapat dilihat pada gedung swalayan. Fasilitas WiFi dapat menjadi solusi yang mampu menjamin koneksi antar pekerja sehingga tetap dapat saling berkomunikasi di posisi mana pun mereka berada selama dalam area bangunan swalayan. Fasilitas WiFi ini juga dapat mempercepat proses pemeriksaan penempatan serta ketersediaan items yang mereka jual.
Untuk menjamin efektivitas fasilitas WiFi, tentunya dibutuhkan perencanaan yang baik dari pemilihan jenis dan penempatan access point-nya. Propagasi sinyal yang berada dalam bangunan akan mengalami rugi-rugi lintasan sebagai akibat dari profil bangunannya sehingga posisi penempatan dan beberapa karakter access point yang digunakan perlu diperhatikan.
2 salah satu parameter yang paling penting adalah frekuensi pemancar. Frekuensi merupakan sumber daya utama yang harus tersedia dalam komunikasi bergerak.
Pada tugas akhir ini dianalisa penerapan salah satu model propagasi empirispath lossindoor dalam suatu bangunan swalayan yang dimodelkan. Frekuensi kerja yang digunakan adalah 2,4 GHz. Untuk menghitung besar path loss-nya, digunakan model propagasi empiris indoorCost-231 multi-wall. Model
ini dipilih karena mempertimbangkan variasi jenis material dinding/penghalang dalam bangunan indoor.
1.2Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah:
1. Bagaimana menerapkan model propagasi empiris Cost-231 multi-wall pada gedung swalayan yang dimodelkan.
2. Bagaimana menganalisis jumlah access point terkait dengan rugi-rugi propagasi maksimum dan jarak cakupan access point di mana sinyal masih dapat diterima pada gedung swalayan yang dimodelkan.
1.3Tujuan Penulisan
Adapun yang menjadi tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk menerapkan model propagasi empiris Cost-231 multi-wall pada gedung swalayan yang dimodelkan serta menganalisis jumlah access point terkait dengan rugi-rugi propagasi maksimum dan jarak cakupan access point di mana sinyal masih dapat diterima pada WiFi indoor dari gedung swalayan yang dimodelkan.
1.4Batasan Masalah
Agar pembahasan lebih terfokus, maka ditentukan batasan-batasan sebagai berikut:
1. Frekuensi kerja yang digunakan adalah 2,4 GHz.
2. Spesifikasi pemancar yang digunakan adalah tipe HP MSM-802.11n access pointIEEE 802.11n 2,4 GHz @ 40 MHz.
3 4. Rugi-rugi lintasan yang diamati adalah rugi-rugi lintasan sinyal melalui
sejumlah sekat dengan jenis material sekat di dalam satu gedung swalayan yang dimodelkan.
5. Hanya melakukan perhitungan rugi-rugi propagasi yang diperoleh dari model propagasi empirisindoorCost-231 multi-wall untuk menentukan jumlah access point yang dibutuhkan sehingga tidak terdapat area blankspot pada
gedung swalayan yang dimodelkan.
1.5Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan oleh penulis dalam penulisan 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, thesis, jurnal, artikel, serta artikel-artikel dari internet.
2. Membuat rancangan model bangunan swalayan dengan jumlah serta jenis material sekat yang akan dianalisis.
3. Merancang asumsi kebutuhan jaringan serta tujuan fasilitasWiFi pada gedung swalayan yang telah dimodelkan.
4. Menetapkan parameter yang berpengaruh dalam perhitungan path loss yang akan dilakukan, yaitu:
i. Frekuensi yang digunakan adalah 2,4 GHz yang berasal dari sebuah access point.
ii. Access Point yang digunakan pada pemodelan adalah tipe HP MSM-802.11n Access Point Series; IEEE MSM-802.11n 2.4 GHz @ 40 MHz dengan
sensitivitas penerima -79 dBm serta daya pancar 10 dBm, jenis pola radiasi antena omnidirectional.
iii. Penerima yang digunakan adalah AT-WNP300N Wireless LAN PCI Adapter dengan sensitivitas penerima -65 dBm dan Gain antena 2 dBi.
4 v. Gedung yang digunakan adalah model gedung swalayan yang dirancang untuk memudahkan analisis pengaruh jumlah dinding terhadap rugi-rugi sinyal di dalam ruangan.
3. Menentukan model propagasi yang digunakan untuk menghitung path lossindoor, yaitu model propagasi empiris Cost-231 multi-wall.
4. Menghitung rugi-rugi saluran transmisi untuk mendapatkan cakupan daya pancar maksimum dari masing-masing variasi jarak antar rak (0,75 m; 1,25 m; 1,75 m; 2 m; 2,3 m).
5. Menganalisis perbandingan jarak antar rak terhadap cakupan daya pancar dari model bangunan swalayan yang dianalisis.
6. Menentukan jumlah dan posisi access point pada bangunan swalayan yang dimodelkan sehingga tidak terdapat area blankspot.
1.6Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini, secara singkat penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan Tugas Akhir, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini berisikan teori-teori yang mendukung dan menjadi dasar dalam penulisan Tugas Akhir ini yang memberi gambaran bagaimana penerapan model Cost-231 multi-wall pada perhitungan rugi-rugi lintasan dipengaruhi oleh jumlah dan jenis penghalang berupa sekat yang dilaluinya.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
5
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang hasil analisa dari penerapan model empiris Cost-231 multi-wallsebagai pengaruh dariprofil interior bangunan yang dimodelkan, bagaimana pengaruh jumlah dan jenis sekat terhadap cakupan jarak daya yang masih mampu diterima, serta jumlah access point yang dibutuhkan agar tidak ada area yang tidak mendapatkan sinyal dalam bangunan swalayan yang dimodelkan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
i
ABSTRAK
Fasilitas WiFisemakin banyak diterapkan pada berbagai lembaga/instansi guna memenuhi kebutuhan akan terjaminnya koneksi internet untuk beragam macam kebutuhan.Pada swalayan, salah satunya, fasilitas WiFi dapat dijadikan media untuk saling berkomunikasi antar para pekerja, melaporkan informasi maupun menerima informasi ter-update ke dan dari kantor sentral serta mendukung perkembangan swalayan untuk menggunakan teknologi RFID (Radio Frequency Identification) pada sistemnya.
Untuk menentukan jumlah dan posisi access pointdari bangunan swalayan yang dimodelkan, jarak di mana rugi-rugi lintasan maksimum diambil untuk mewakili jari-jari sel cakupan area. Perhitungan rugi-rugi lintasan dilakukan dengan menggunakan model propagasi empiris Cost-231 multi-wall. Pada analisis, jarak rata-rata antar rak pada bangunan swalayan yang dimodelkan divariasikan.
Berdasarkan hasil analisis, didapatkan bahwa jarak, jumlah serta material dari penghalang yang dilewati sinyal akan memberikan besar rugi-rugi yang berbeda pula. Untuk variasi jarak antar rak adalah 0,75 meter, 1,25 meter, 1,75 meter, 2 meter dan 2,3 meter, besar rugi-rugi maksimumnya secara berturut-turut adalah 74,95193 dB, 78,99955 dB, 78,16135 dB, 78,37394 dB dan 78,99963 dB, yaitu pada jarak 11,6251 m, 12,526 m, 16,8216 m, 17,2384 m dan 18,527. Untuk model bangunan swalayan berukuran 125 x 81 meter persegi yang dimodelkan dengan jarak antar rak rata-rata adalah 2,3 meter, didapatkan bahwa dibutuhkan 13 access pointuntuk mencakup seluruh area bangunannya.
TUGAS AKHIR
ANALISIS PENERAPAN MODEL PROPAGASI EMPIRIS COST-231 MULTI-WALL PADA GEDUNG SWALAYAN YANG DIMODELKAN
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN Elsa Dahlia Sinaga
NIM: 120422022
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
ANALISIS PENERAPAN MODEL PROPAGASI EMPIRIS COST 231 MULTI WALL PADA GEDUNG SWALAYAN YANG
DIMODELKAN
Disusun Oleh: ELSA DAHLIA SINAGA
120422022
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada tanggal 19 bulan Agustus tahun 2015 di depan Penguji:
1. Ketua Penguji : Naemah Mubarakah, ST, MT
2. Anggota Penguji : Dr. Ali Hanafiah Rambe, ST, MT
Disetujui Oleh :
Pembimbing Tugas Akhir
Dr. MAKSUM PINEM, ST, MT NIP : 19640125 199103 1001
Diketahui Oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU
i
ABSTRAK
Fasilitas WiFisemakin banyak diterapkan pada berbagai lembaga/instansi guna memenuhi kebutuhan akan terjaminnya koneksi internet untuk beragam macam kebutuhan.Pada swalayan, salah satunya, fasilitas WiFi dapat dijadikan media untuk saling berkomunikasi antar para pekerja, melaporkan informasi maupun menerima informasi ter-update ke dan dari kantor sentral serta mendukung perkembangan swalayan untuk menggunakan teknologi RFID (Radio Frequency Identification) pada sistemnya.
Untuk menentukan jumlah dan posisi access pointdari bangunan swalayan yang dimodelkan, jarak di mana rugi-rugi lintasan maksimum diambil untuk mewakili jari-jari sel cakupan area. Perhitungan rugi-rugi lintasan dilakukan dengan menggunakan model propagasi empiris Cost-231 multi-wall. Pada analisis, jarak rata-rata antar rak pada bangunan swalayan yang dimodelkan divariasikan.
Berdasarkan hasil analisis, didapatkan bahwa jarak, jumlah serta material dari penghalang yang dilewati sinyal akan memberikan besar rugi-rugi yang berbeda pula. Untuk variasi jarak antar rak adalah 0,75 meter, 1,25 meter, 1,75 meter, 2 meter dan 2,3 meter, besar rugi-rugi maksimumnya secara berturut-turut adalah 74,95193 dB, 78,99955 dB, 78,16135 dB, 78,37394 dB dan 78,99963 dB, yaitu pada jarak 11,6251 m, 12,526 m, 16,8216 m, 17,2384 m dan 18,527. Untuk model bangunan swalayan berukuran 125 x 81 meter persegi yang dimodelkan dengan jarak antar rak rata-rata adalah 2,3 meter, didapatkan bahwa dibutuhkan 13 access pointuntuk mencakup seluruh area bangunannya.
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala kekuatan, rahmat dan berkat yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISIS PENERAPAN MODEL PROPAGASI EMPIRIS PADA GEDUNG SWALAYAN YANG DIMODELKAN”
Selama menjalani proses pendidikan dan menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan ketulusan dan kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Ibunda Ani Ruminta tercinta, kak Hermawaty Sinaga, adik Febriyanti Sinaga dan adik Swita Sinaga, yang telah memberi dukungan dalam segala hal kepada penulis.
2. Bapak Dr. Maksum Pinem, ST, MT, sebagai Dosen Pembimbing saya, yang atas bantuan, dukungan dan arahan beliau saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Hendra Zulkarnaen selaku dosen wali penulis, atas bimbingan dan arahannya selama menyelesaikan perkuliahan.
4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M. Si dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe, ST, MT dan Bu Naemah Mubarakah, ST, MT, selaku dosen penguji Tugas Akhir yang telah memberi masukan dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
iii
7. Kak Evalina Mangunsong, Indah Tambunan, Eva Gultom, Novia Manihuruk, dan Evi Napitupulu, atas dukungannya selama ini yang selalu menguatkan penulis.
8. Seluruh teman seperjuangan di ekstensi Teknik Elektro FT-USU angkatan 2012; Ummu Handasah Pohan, Panangian Mahadi Sihombing, Cakra Danu Sedayu dan Debora Br Sinaga, yang telah ikut memberikan masukan dalam penulisan Tugas Akhir ini, juga untuk Meinarty Sinurat, atas dukungannya.
9. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu, saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca, terutama bagi penulis sendiri.
Medan, Juli 2015 Penulis
iv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metodologi Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II DASAR TEORI ... 6
2.1 Umum ... 6
2.2 Konsep WLAN ... 7
2.3 Infrastruktur Jaringan WLAN ... 8
2.3.1 Distribution System ... 10
2.3.2 Access Point ... 10
2.3.3 Wireless Medium ... 11
2.3.4 Station ... 11
2.4 Propagasi Gelombang Radio ... 11
2.5 Rugi-rugi Lintasan Bebas (Free Space Path Loss) ... 12
2.6 Rugi-rugi Lintasan indoor ... 13
2.7 Model Propagasi Indoor ... 14
2.8 Model Propagasi Empiris Cost-231 Multi-Wall ... 14
2.9 Menentukan Area Cakupan Sel dalam Bangunan ... 17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 20
3.1 Diagram Alir Metode Penelitian ... 20
v
3.3 Perancangan jaringan WLAN ... 23
3.3.1 Kebutuhan Awal... 24
3.3.2 Asumsi-asumsi ... 24
3.4 Parameter Path Loss Indoor ... 25
3.5 Model Perhitungan Path Loss Cost-231 Multi-Wall ... 26
3.6 Menghitung Cakupan Daya Pancar Access Point ke Penerima... 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
4.1. Pendahuluan ... 28
4.2. Analisis dan Hasil Perhitungan ... 28
4.2.1. Penentuan Link Margin ... 28
4.3. Analisis Pengaruh Jumlah Rak Terhadap Jari-Jari Sel ... 29
4.4. Penerapan model Cost-231 multi-wall pada penentuan jari-jari sel ... 31
4.5. Analisis Pengaruh Jarak Antar Rak terhadap Jumlah Sel ... 35
4.6. Analisis Penempatan Sel ... 36
BAB V PENUTUP ... 41
5.1 Kesimpulan ... 41
5.2 Saran ... 41
DAFTAR PUSTAKA ... viii
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komponen utama sistem komunikasi wireless [1] ... 6
Gambar 2.2 Basic Service Set (a) Independent (b) Infrastructure [3] ... 9
Gambar 2.3 Komponen Penyusun Jaringan WLAN [3] ... 10
Gambar 2.4 Refleksi dan Refraksi [6]... 12
Gambar 2.5 Propagasi Indoor ... 13
Gambar 3.1 Diagram Alir Metode Penelitian ... 20
Gambar 3.2 Denah interior model bangunan swalayan ... 23
Gambar 4.1 Perbandingan jumlah rak terhadap jarak maksimum daya masih dapat diterima ... 30
Gambar 4.2 Perbandingan jarak antar rak terhadap jari-jari sel... 32
Gambar 4.3 Perbandingan rugi-rugi untuk variasi d maksimum ... 34
Gambar 4.4 Jarak maksimum cakupan access point ... 36
Gambar 4.5 Penempatan Sel-sel pada bangunan swalayan yang dimodelkan ... 38
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Rata-rata througput dari standar WiFi [11] ... 8 Tabel 3.1 Tipe Dinding untuk Model Cost-231 Multi-Wall[15] ... 26 Tabel 4.1 Perbandingan jumlah rak penghalang terhadap cakupan daya pancar
maksimum ... 30 Tabel 4.2 Jari-jari sel untuk variasi jarak rak pada bangunan swalayan yang
dimodelkan ... 31 Tabel 4.3 D maksimum untuk tiap variasi jarak antar rak ... 33 Tabel 4.4Perbandingan Rugi-rugi lintasan total untuk d maksimum tiap variasi
![Tabel 3.1 Tipe Dinding untuk Model Cost-231 Multi-Wall[3]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/835874.589912/21.595.114.515.146.264/tabel-tipe-dinding-untuk-model-cost-multi-wall.webp)
