PROPOSAL TUGAS AKHIR
SIMULASI PERENCANAAN COVERAGE AREA URBAN LPWA (Low Power Wide Area) DI PURWOKERTO
MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LoRa 915 MHz
SIMULATION OF LPWA (Low Power Wide Area) URBAN AREA COVERAGE PLANNING IN PURWOKERTO USING LoRa 915
MHz TECHNOLOGY
Disusun oleh
M ZIDAN AJI PRANGGONO
17201013
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO
INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO
2020
SIMULASI PERENCANAAN COVERAGE AREA URBAN LPWA (Low Power Wide Area) DI PURWOKERTO
MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LoRa 915 MHz
SIMULATION OF LPWA (Low Power Wide Area) URBAN AREA COVERAGE PLANNING IN PURWOKERTO USING LoRa 915
MHz TECHNOLOGY
Tugas akhir ini digunakan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Ahli Madya (A. Md) Di Institut Teknologi Telkom Purwokerto
2020 Disusun oleh
M ZIDAN AJI PRANGGONO 17201013
DOSEN PEMBIMBING
Muntaqo Alfin Amanaf, S.ST., M.T.
Solichah Larasati, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO
INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO 2020
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Pada teknologi sebelumnya, manusia telah berevolusi secara drastis bersamaan dengan dimulainya revolusi industri. Revolusi industri keempat adalah era di mana generasi baru komunikasi tanpa kawat memungkinkan konektivitas luas antara mesin dan benda.
Saat ini pun penggunaan akses tanpa kawat atau wireless sangat digemari oleh pengguna diseluruh dunia. Sehingga para pengusaha yang biasa disebut vendor yang berjasa dibidang wireless mencari terobosan baru untuk menciptakan sebuah alat yang mampu menciptakan jaringan dengan cakupan area yang luas namun dengan power yang rendah. Terobosan itu pun saat ini sudah terwujud dengan nama LPWA (low power wide area). LPWAN dapat digunakan untuk membuat jaringan sensor nirkabel pribadi, tetapi juga dapat berupa layanan atau infrastruktur. Untuk menguatkan kinerja dari teknologi tersebut, maka diperlukan sebuah penelitian-penelitian yang bisa mendukung teknologi LPWAN agar dalam penggunaannya, teknologi tersebut mampu digunakan oleh banyak orang dan dapat digunakan juga di daerah perkotaan.
Setelah terciptanya sebuah alat tersebut, maka dalam penggunaannya harus mampu mengetahui daerah mana saja yang akan tercover serta mengetahui kualitas sinyal nya.
Berdasarkan pemaparan di atas penulis ingin mensimulasikan implementasi teknologi LPWAN pada daerah Purwokerto untuk mengetahui area yang mampu tercover dan kualitas sinyalnya yang ada pada area tersebut. Simulasi ini dapat menjadi planning untuk suatu perencanaan dalam membangun penggunaan IOT di kota Purwokero tertentu yang objeknya berupa area coveran dan kualitas sinyalnya. Untuk itu penulis menggunakan frekuensi LoRa sebesar 915 MHz. Frekuensi 915 MHz termasuk dalam frekuensi yang ditetapkan untuk wireless LAN dan digunakan di bidang industri band 900 MHz, pada rentang 902 – 928 MHz (lebar pita 26 MHz). Pada simulasi ini menggunakan sebuah
software yang digunakan untuk mendukung berjalannya simulasi. Software tersebut ialah software ATOLL. Atoll merupakan software radio network planning dan optimization yang menyediakan beberapa fitur yang komperhensif dan terpadu sehingga memungkinkan user untuk membuat suatu proyek perencanaan microwave ataupun perencanaan radio dalam satu aplikasi.[1]
Untuk mempermudah dan membantu penulis dalam melakukan penelitian ini menggunakan sebuah aplikasi yaitu Atoll. Menimbang hal tersebut penulis mengambil judul tugas akhir yaitu “SIMULASI PERENCANAAN COVERAGE AREA URBAN LPWA (low power wide area) DI PURWOKERTO MENGGUNAKAN TEKNOLOGI LoRa 915 MHz”.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang yang penulis sajikan, adapun rumusan masalah yang perlu dikaji lebih lanjut yaitu:
a. Bagaimana mensimulasikan perancangan LPWAN menggunakan software ATOLL?
b. Bagaimana mengetahui cakupan area yang mampu dijangkau oleh teknologi LPWAN di software ATOLL?
c. Bagaimana menghitung coverage planning dengan perhitungan okumura- hata pada daerah purwokerto?
d. Bagaimana nilai Throughput dan level sinyal jaringan LPWAN LoRa pada daerah purwokerto?
1.3 BATASAN MASALAH
Batasan masalah dari penelitian ini adalah:
a. Teknologi yang digunakan yaitu teknologi LoRa b. Menggunakan Software ATOLL
c. Simulasi hanya dilakukan di kota urban purwokerto d. Menggunakan frekuensi 915 MHz
e. Menggunakan perhitungan pemodelan Okumura-Hata
1.4 TUJUAN
Sesuai dengan rumusan masalah yang penulis akan kaji, tujuan dari simulasi RF planning adalah:
a. Mampu membuat perencanaan jaringan LPWAN teknologi LoRa di daerah urban menggunakan software Atoll
b. Mendapatkan luas area cakupan, level sinyal dan throughput pada teknologi LPWAN dari hasil proses simulasi
1.5 MANFAAT
Penulis berharap dengan penulisan ini memiliki manfaat yaitu:
a. Mampu menggunakan serta mensimulasikan teknologi LPWAN LoRa pada software atoll
b. Mampu mengetahui cakupan area LPWAN pada LoRa di daerah purwokerto
c. Mampu mengetahui nilai throughput dan level sinyal teknologi LoRa di daerah Purwokerto
d. Mampu mengetahui hasil dari proses simulasi
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Penelitian ini terbagi menjadi beberapa BAB.
1. BAB I : berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, manfaat dan tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan,
2. BAB II : membahas tentang kajian pustaka terkait penelitian. LPWA, RF planning coverage area, software ATOLL.
3. BAB III :Cara penelitian seperti alur penelitian yang terdapat flow chart alur sistem, perangkat yang digunakan yang meliputi perangkat keras dan juga perangkat lunak yang digunakan untuk penelitian dan juga skema pengujian 4. BAB IV :Pembahasan dan analisa dari hasil pengukuran
5. BAB V :kesimpulan dan saran pengembangan Tugas Akhir untuk kedepannya
BAB II DASAR TEORI
2.1 KAJIAN PUSTAKA
Penelitian Andes Firmawan, dan Linna Oktaviana Sari pada tahun 2016 yang berjudul “Perancangan dan Simulasi Jaringan LTE (Long Term Evolution) di Kota Pekanbaru” memaparkan hasil simulasi jaringan LTE di kota Pekanbaru menggunakan software Atoll.Simulasi menghasilkan jumlah eNodeB, sinyal level, CINR[2].
Sedangkan pada penelitian Sakina, Emansa, dan Rizki pada tahun 2017 yang berjudul “Cell Planning untuk jaringan 4G LTE di Pekanbaru”
memaparkan hasil berupa bahwa eNode Bexisting menghasilkan RSRP -70,17 dBm dan kualitas sinyal dengan range -7 dB s/d 21 dBdengan jumlah user yang terlayani 11.279 atau 54,3%. Sedangkan penambahan New Site menghasilkan RSRP -65,65 dBm dan kualitas sinyal dengan range -7 dB s/d 20 dB dengan jumlah user yang terlayani 17.173 atau 69,8% [3].
Sedangkan pada penelitian Alfin Hikmaturokhman dan Achmad Rizal Danisya dengan judul “Analisa dan Simulasi Jaringan Long Term Evolution 900 Mhz Dan Backhaul Berbasis WIFI 802.11n di Daerah Rural”
hasil perancangan jaringan backhaul menggunakan Wifi 802.11n didapatkan rata – rata daya sinyal terima adalah -74,07 dBm dan availability 99,99812%. Sehingga jaringan backhaul dapat berfungsi dengan baik karena memenuhi quality objective yang telah ditentukan yaitu daya sinyal yang diterima minimal -79,097 dBm dan availability minimal 99,99% [4].
Tabel 2.1 Kajian pustaka penelitian terdahulu
No. Jurnal Keterangan
1 Penelitian Andes Firmawan, dan Linna Oktaviana Sari pada tahun 2016 yang berjudul “Perancangan dan Simulasi
memaparkan hasil simulasi jaringan LTE di kota Pekanbaru menggunakan software Atoll.
Jaringan LTE (Long Term Evolution) di Kota Pekanbaru”
. Simulasi menghasilkan jumlah eNodeB, sinyal level, CINR
2 Emansa, dan Rizki pada tahun 2017 yangberjudul “Cell Planning untuk jaringan 4G LTE di Pekanbaru”
eNodeBexisting menghasilkan RSRP -70,17 dBm dan kualitas sinyal dengan range -7 dB s/d 21 dBdengan jumlah user yang terlayani 11.279 atau 54,3%.
Sedangkan penambahan New Sitemenghasilkan RSRP -65,65 dBm dan kualitas sinyal dengan range -7 dB s/d 20 dB denganjumlah user yang terlayani 17.173 atau 69,8%
3 Alfin Hikmaturokhman dan Achmad Rizal Danisya dengan judul “Analisa dan Simulasi Jaringan Long Term Evolution 900 Mhz Dan Backhaul Berbasis WIFI 802.11n di Daerah Rural”
jaringan backhaul dapat berfungsi dengan baik karena memenuhi quality objective yang telah ditentukan yaitu daya sinyal yang diterima minimal -79,097 dBm dan availability minimal 99,99%
2.2 DASAR TEORI
2.2.1 LPWA (low power wide area)
Teknologi Low Power Wide Area (LPWA) di desain untuk mendukung kebutuhan karakteristik IoT seperti cakupan jarak jauh, kebutuhan daya yang rendah dan kebutuhan throughput yang rendah. Teknologi LP-WAN dirancang untuk cakupan jaringan mesin-ke-mesin (M2M). LPWAN diperkirakan akan mengaktifkan jauh lebih luas melalui M2M dan aplikasi Internet of Things (IoT), yang telah dibatasi oleh anggaran. LPWAN memiliki kecepatan transfer data yang rendah, seperti konsumsi daya dari perangkat yang terhubung. LPWAN memungkinkan konektivitas untuk jaringan perangkat yang membutuhkan bandwidth kurang dari jaringan standar yang biasanya. Kemudian, LPWAN dapat
beroperasi dengan biaya lebih rendah, dengan efisiensi daya yang lebih besar.
Jaringan juga dapat mendukung lebih banyak perangkat di daerah cakupan yang lebih besar dari jaringan seluler konsumen dan bersifat bi-directional. Bluetooth, ZigBee dan Wi-Fi masih memadai untuk implementasi skala konsumen. Kebutuhan teknologi seperti LPWAN jauh lebih besar di IOT, sipil dan aplikasi industri komersial. Dalam lingkungan ini, sejumlah besar perangkat yang terhubung hanya bisa didukung jika komunikasi yang efisien dan daya biaya rendah.[5]
Teknologi LPWA dapat dibagi menjadi 2 (dua) yaitu teknologi berbasis 3GPP dan teknologi proprietary atau non-3GPP. Beberapa contoh teknologi 3GPP adalah LTE-M, EC-GSM dan NB-IoT.Sedangkan contoh teknologi non-3GPP adalah SigFox,Ingenu RPMA, Wightless, dan LoRa WAN.Terdapat beberapa faktor yang harus dipertimbangkan ketika memilih teknologi LPWA yang tepat untuk aplikasi IoT seperti diantaranya dalam aspek teknis yaitu kualitas layanan, masa pakai baterai, latensi, skalabilitas, kapasitas,cakupan atau jangkauan, maupun dalam aspek ekonomi yaitu penerapan dan model bisnis,value chain hingga biaya.[6]
2.2.2 LoRa
Teknologi Lora dikembangkan oleh perusahaan Perancis bernama Cycelo, yang setelah itu diakuisisi oleh Semtech pada tahun 2012. Long Range (LoRa) merupakan lapisan fisik apabila disandingkan dengan OSI layer. Frekuensi LoRa berada dibawah 1 GHz, di negara Eropa dirancang untuk menggunakan frekuensi diatas 433 / 868 MHz, sementara di bagian Amerika Serikat menggunakan lebih dari band 915 MHz, menurut “IoT augmented with STM32 MCUs & LoRa”
(Andrei, Radoi & Tudose, 2017) .
LoRaWAN menerapkan topologi star on star untuk menyampaikan pesan ke server pusat melalui gateway. Tujuan untuk menggunakan topologi star yaitu mempertahankan daya baterai sekaligus untuk meningkatkan jangkauan komunikasi. Setiap end node mentrasmisikan data ke gateway. Gateway yang akan meneruskan data ke server jaringan. Saat transmisi inilah dilakukan pendeteksian redudansi, keamanan, dan penjadwalan untuk pengiriman pesa. Selain itu dengan menggunakan topologi seperti gambar 1 maka akan memudahkan untuk melakukan pelacakan perangkat, karena end node mampu berkomunikasi ke beberapa gateway
tanpa adanya kebutuhan untuk komunikasi gateway to gateway. Dengan adanya server yang terpusat juga dapat mengurangi masalah adanya collision.
Gambar 1. Arsitektur LoRa [7]
Penelitan pengujian terhadap kemampuan Lora telah dilakukan sebelumnya, peneelitian tersebut memiliki hasil bahwa dengan LoRa mampu mencapai jarak 4,3 Km di daerah perkotaan dan jarak 9,7 Km diatas lapangan terbuka luar kota.
Dari penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa LoRa dan LoRaWAN menjadi media komunikasi yang hebat untuk aplikasi yang tidak memerlukan data real time atau high resolution.[7]
2.2.3 Software Atoll
Atoll adalah desain jaringan dan optimasi multi-platform teknologi berskala dan fleksibelyang mendukung operator nirkabel di seluruh siklus hidup jaringan, dari desain awal untukdensifikasi dan optimasi.Atoll juga merupakan sistem informasi teknis terbuka yang mudah terintegrasi denganaplikasi TI lainnya dan meningkatkan produktivitas. Ini fitur alat pengembangan canggih danantarmuka terbuka yang memungkinkan integrasi disesuaikan atau tersedia secara komersialmodul pelengkap.Atoll dirancang untuk bekerja dalam berbagai skenario pelaksanaan, dari mandiri kekonfigurasi berbasis server enterprise-wide menggunakan terdistribusi dan komputasi parallel.[8]
Tiga menu utama pada software Atoll yaitu : 1. Toolbar Menu
Terdiri dari beberapa tool yang dapat digunakan dalam perencanaan. Tool-tool tersebut antara lain adalah map, template transmitter, dan beberapa tool umum yang digunakan untuk mengolah simulasi perencenaan.
2. Explorer Menu
Bagian explorer menu terdiri dari tiga bagian, antara lain adalah : a). Data Tab
Menu ini berfungsi untuk mengolah data yang digunkan untuk perencanaan sites, transmitters, subscribers profile, menu simulasi hasil perencanaan dan menu lain untuk mendukung perencanaan.
b). Geo Tab
Menu ini berfungsi mengolah data geografis yang digunakan dalam perencanaan yang meliputi peta dan karakteristik wilayah perencanaan.
c). Modules Tab
Berfungsi untuk mengolah data model propagasi yang digunakan dalam perencanaan.
3. Map Menu
Bagian ini berfungsi sebagai area kerja untuk menampilkan map wilayah perencanaan dan posisi base station hasil perencanaan.[8]
2.2.4 Desain Jaringan dan Fitur
Atoll termasuk fitur perencanaan jaringan multi-teknologi canggih (misalnya GSM / UMTS /LTE, CDMA2000 / LTE), dan Multi-RAT GSM / UMTS / LTE Monte-Carlo simulator dan lalu lintas Model Single-RAN gabungan. Atoll mendukung GSM / GPRS / EDGE, UMTS / HSPA, LTE,CDMA2000 1xRTT / EVDO, TD-SCDMA, WiMAX, dan jaringan penghubung Microwave; itu juga termasuk mesin tinggi propagasi kinerja perhitungan, dan negara-of-the-art perencanaan jaringan dan analisis fitur.
2.2.5 Terbuka dan Fleksibel
Atoll mendukung lingkungan multi-user melalui arsitektur database yang menyediakanmanajemen hak pengguna, berbagi data, manajemen integritas data, dan integrasi yang mudahdengan sistem TI lainnya. Atoll memungkinkan otomatisasi tugas melalui bahasa makro standar,dan termasuk canggih C ++
Software Development Kit (SDK) yang memfasilitasi kustomisasi danintegrasi TI.
Atoll juga memiliki rentang terbesar kompatibel produk pihak ke-3 di pasar.
2.2.6 State-of-the-Art GIS Features
Atoll mendukung multi-format / multi-resolusi data geografi. Resolusi tinggi data setperkotaan dan negara-lebar didukung dan ditampilkan secara interaktif sebagai beberapa lapisan termasuk teknik dan prediksi plot. Atoll juga dilengkapi dengan vektor / raster kartografi Editorterpadu dan terintegrasi dengan alat GIS terkemuka seperti MapInfo dan ArcView.
2.2.7 Distributed Computing and Multi-Threading
Atoll memungkinkan perhitungan distribusi selama beberapa workstation dan mendukungkomputasi paralel pada server multi-prosesor, sehingga secara dramatis mengurangi perhitungan kalidan mendapatkan hasil maksimal dari hardware.[8]
2.2.8 PEMODELAN PATHLOSS Okumura-Hata
Pathloss adalah suatu metode yang digunakan untuk mengukur suatu loss yang disebabkan oleh cuaca, kontur tanah dan lain-lain, agar tidak mengganggu pemancar antar 2 buah antenna yang saling berhubungan. Nilai pathloss menunjukan level sinyal yang melemah (attenuation) yang disebabkan oleh propagasi free space seperti refleksi, difraksi dan scattering. Path loss sangat penting dalam perhitungan link budget, ukuran cell, ataupun perencanaan frekuensi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai level daya dan pathloss adalah jarak antara Tx dan Rx, tinggi antenna (Tx dan Rx), serta jenis area pengukuran.
Problema propagasi gelombang pada daerah urban dengan menggunakan penyelesaian analisis adalah hal yang tidak memungkinkan sehingga digunakan cara pendekatan secara statistik yang dikemukankan oleh Okumura. Okumura mengembangkan penggunaan kurva berbasis data yang dikumpulkan dari suatu daerah urban dan suburban untuk meng- estimasi pathloss yang timbul. Model okumura ini dikonversi oleh Hata ke dalam formula empiris yang dikenal dengan model Okumura –Hata. Model ini digunakan untuk menghitung pathloss yang terjadi disepanjang saluran pada daerah urban, suburban, ataupun rural pada daerah terbuka dan sangat representatif untuk daerah metropolitan dengan susunan pola rumah yang berbaris membentuk group. Model ini juga memperhitungkan difraksi, refleksi, dan scatter yang ditimbulkan akibat struktur bangunan dikota.Serta
memiliki rentang frekuensi perencanaan mulai dari 150 MHz sampai 1500 MHz.
[9]
∶ = + log − (2.1)
∶ = + log − (2.2)
∶ = + log − (2.3)
Dimana :
= 69,55 + 26,16 log "# − 13,82 log ℎ'
= 44,9 − 6.55 log ℎ'
= 2 (log("+/28--.+ 5,4
= 4,78 (log "#-.+ 18,33 log "# + 40,94
= 3,2 (log(11,7554 1 ℎ2--.− 4.97 for "+ ≥ 300 456
= 8,29 (log(1,54 1 ℎ2--.− 1,1 for "+ < 300 456
= (1,1 log "# − 0,7-ℎ2− (1,56 log "# − 0.8- for medium–small cities
Keterangan :
= 8 9ℎ:;<< 9 − 9 (= -
ℎ'= 9> ??> 9 < <9 9>; (@- ℎ2 = 9> ??> 9 @; >: <9 9>; 4 (@-
"# = " A <> B > (MHz)
= jarak BS ke MS (km)
BAB III
METODE PENELITIAN
Pada perencanaan simulasi ini penulis merencakan perancangan simulasi LPWA (low power wide area) pada teknologi LoRa menggunakan software Atoll.
Dari proses hasil simulasi akan mendapatkan nilai coverage area dan throughput.
Sehingga diperlukan metodologi penelitian yang digunakan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut.
3.1 ALUR PENELITIAN
Perencanaan suatu simulasi dilakukan dalam berbagai tahap yaitu dimulai dari pencarian studi literatur, melakukan perancangan software, melakukan pengujian sesuai parameter, dan yang terakhir adalah tahap pembuatan hasil data dari hasil pengujian sistem. Dalam sebuah perencanaan suatu penelitian diperlukan adanya alur penelitian agar dalam melakukan perancangan dapat berjalan sesuai dengan rencana yang telah disusun seperti diatas. Salah satu bentuk dari alur penelitian adalah flowchart, jika dilihat secara singkat flowchart dapat menjelaskan proses perancangan pada penelitian yang akan dibuat.
Mulai
Studi Pustaka
Penentuan Area Perencanaan
Perencanaan Jaringan
Simulasi Berjalan
Analisa dan Pembahasan
Selesai Ya
Tidak Similasi Software Atoll
Gambar 3.1 Flowchart Alur Penelitian
Sesuai dengan flowchart alur penelitian pada gambar 3.1 dimulai dari pencarian studi pustaka yang dilakukan dengan membandingkan kajian teori dari perancangan sebelumnya, selain itu studi literatur dilakukan dengan membaca buku-buku, jurnal ilmiah dan beberapa artikel dari internet yang dapat menunjang dari cara kerja dan sistem setiap perangkat yang digunakan.
3.2 TAHAP PENELITIAN 3.3.1 Studi Pustaka
Pada studi pustaka dilakukan pencarian informasi baik dari buku, jurnal, maupun internet. Dari media itulah penelitian-penelitian sebelumnya didapat untuk pengembangan penelitian selanjutnya sehingga mampu melakukan pencarian terhadap penelitian yang berhubungan dengan simulasi judul perencanaan tugas akhir yang akan dilakukan.
3.3.2 Penentuan Lokasi Simulasi
Pada tahapan ini akan ditentukan lokasi mana simulasi akan dilakukan. Pada tahapan ini penulis akan membuat perencanaan simulasi jaringan LoRa di daerah uraban area atau tepatnya kota Purwokerto, Jawa tengah. Kota purwokerto termasuk kota yang padat serta memenuhi beberapa bidang ekonomi didalam nya seperti;
perkotaan, perkebunan, peternakan, industri dan lain-lain. Semakin kedepan zaman akan semakin banyak memunculkan teknologi-teknologi canggih yang mampu mendukung daerah perkotaan dalam bidang apapun. Salah satu teknologi yang sedang gencar untuk dicoba dibeberapa kota adalah LPWAN (low power wide area) teknologi ini digunakan dalam bidang IoT (internet of things) yang mendukung alat- alat canggih dalam penggunaannya. Salah satu teknologi yang akan diuji coba dalam penelitian ini adalah teknologi LoRa. Untuk itu akan di uji coba dan akan diketahui berapa daerah cakupan teknologi ini dan membutuhkan berapa banyak yang digunakan pada daerah purwokerto untuk penggunaan teknologi ini.
3.3.3 Perencanaan Sistem Jaringan
Tahapan ini dilakukan untuk menentukan perhitungan perencanaan jaringan di kota Purwokerto. Perhitungan perencanaan system jaringan dalam simulasi ini diantaranya yaitu melakukan perhitungan terhadap pathloss.Pemodelan pathloss merupakan metode yang digunakan untuk mencari nilai loss yang disebabkan oleh cuaca, kontur tanah dan lain-lain. Sehingga tidak mempengaruhi proses transmisi dari antenna. Dalam perhitungan pathloss akan mampu mengetahui nilai dari perhitungan link budget dan luas cell nya.
Tabel 3.1 Parameter Simulasi
No Parameter Keterangan
1 Frekuensi Frekuensi kerja LoRa yang digunakan 915 MHz
2 Jangkauan Jarak jangkauan antenna gateway di kondisi Urban di atur 3 km
3 Antenna Jenis antenna yang digunakan yaitu Omni 2.2 dBi
4 Bandwidth Besar bandwidth yang diatur 125 kHz
5 Tinggi Antenna Ketinggian antenna yaitu 35 meter
6 Luas Wilayah Luas wilayah purwokerto sekitar 42,958 km2 7 Luas cell Luas satu cell gateway sekitar 10,4 km 8 Penempatan Antena
Gateway
Penempatan antenna gateway dirancang di atas gedung (building roof)
Perencanaan pertama melakukan perhitungan pathloss menggunakan pemodelan Okumura-Hata yang memiliki rentang frekuensi 150 MHz sampai 1500 MHz. Sedangkan frekuensi LoRa yang digunakan ialah 915 MHz. Sehingga sangat tepat digunakan dalam perhitungan menggunakan pemodelan Okumura-Hata.
Dalam simulasi perencanaan dilakukan di kota purwokerto yang sudah menjadi kawasan urban area, sehingga dalam perhitungan pathloss menggunakan rumus:
CDE= F + E GHIJK L − M (3.1)
Dimana,
= 69,55 + 26,16:;?NO "#− 13,82:;?NO ℎ
= 4,99 − 6,55:;?NO ℎ
= 3,2 − P:;?NO(11,7554 ℎ@-Q.− 4,97 Keterangan :
hm = tinggi antenna mobile station (m) hb = tinggi antenna base station (m) fc = frekuensi carrier (MHz)
R = jarak antenna BS dengan antenna MS (km)
Perhitungan :
= 69,55 + 26,16:;?NO "#− 13,82:;?NO ℎ
= 69,55 + 26,16:;?NO 433 − 13,82:;?NO 35
= 117,181
= 4,99 − 6,55:;?NO ℎ
= 4,99 − 6,55:;?NO 35
= 34,786
= 3,2 P:;?NO(11,7554 ℎ@-Q.− 4,97
= 3,2 P:;?NO(11,7554 1 2-Q. − 4,97
= 1,05
= + :;?NO −
= 117,181 + 34,786 :;?NO 3 − 1,05
= 220,489 dB
Dalam melakukan perhitungan planning by coverage dilakukan dengan cara menghitung nilai MAPL (maximum allowable path loss). MAPL merupakan perhitungan nilai propagasi maksimum antara perangkat LoRa node dan LoRa gateway.Arah yang dihitung dalam perhitungan nilai MAPL yaitu arah uplink dan downlink. Untuk mengetahui nilai MAPL digunakanlah perhitungan link budget.
Dalam perencanaan juga harus memenuhi aspek luas coverage nya maupun jumlah LoRa yang digunakan. Untuk itu mampu diketahui melalui rumus berikut:
Luas Coverage :
#RSS= 2,6 1 =.
#RSS= 2,6 1 2. #RSS= 10,4 A@
Jumlah cell :
T @: ℎ B :: = UVRU
#RSS
T @: ℎ B :: =42,958 10,4
T @: ℎ B :: = 4,13 ≈ 5 B ::
Dari perhitungan diatas diketahui bahwa cell yang dibutuhkan untuk mencakup area purwokerto yaitu 5 cell.
3.3.4 Simulasi Pada Software Atoll
Pada tahap ini akan dilakukan simulasi pada software atoll dengan merancang teknologi LoRa di daerah purwokerto. Software atoll termasuk salah satu software yang biasa digunakan untuk melakukan perencanaan jaringan seperti penelitian kali ini. Didalam software atoll mampu menampilkan coverage area dan kualitas jaringan pada daerah yang telah ditentukan. Dalam perencanaan yang digunakan dalam software atoll terdapat banyak menu yang akan di simulasikan diantaranya, mengatur template sesuai dengan teknologi jaringan yang akan digunakan, template yang digunakan yaitu memilih project menu LPWA. Kemudian melakukan import data serta menu-menu lainnya yang mampu menunjang berjalannya proses simulasi hingga mampu mencapai tahapan terakhir dari proses simulasi yaitu mengetahui hasil dari simulasi yang digunakan pada softeare atoll.
3.3.5 Melakukan Analisa dan Pembahasan
Pada tahap ini akan dilakukan analisa dan pembahasan terkait dengan unjuk kerja dari simulasi perencanaan jaringan LPWA LoRa yang dilakukan di kota Purwokerto. Diantaranya mengetahui nilai dari parameter RSSI dan parameter SNR.
Serta melihat nilai parameter-paremeter yang dihasilkan dari proses simulasi dan mengetahui hasil akhir simulasi yang telah dikerjakan.
