Perancangan Jaringan Digital Radio Mondiale di Pulau Jawa dan Sumatera
Redry Maynard, Dadang Gunawan
1. Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI, Depok, 16426, Indonesia 2. Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI, Depok, 16426, Indonesia
E-mail : redry11@gmail.com
Abstrak
Informasi saat ini sudah menjadi kebutuhan masyarakat di belahan dunia manapun termasuk Indonesia. Tingginya kebutuhan masyarakat akan informasi juga diikuti oleh kemajuan teknologi dalam bidang telekomunikasi. Salah satu bidang telekomunikasi yang juga mengalami kemajuan adalah dalam bidang penyiaran. Dalam bidang penyiaran terdapat dua jenis yang sering kita gunakan yaitu radio dan televisi. Radio memiliki keunggulan dibandingkan televisi dari segi mobilitas karena memiliki ukuran yang kecil dan saat ini teknologi penyiaran radio juga sudah berkembang. Migrasi dari teknologi analog menjadi digital menjadi bukti perkembangan teknologi penyiaran radio. Alasan dari migrasi ini adalah karena teknologi digital memiliki banyak keuntungan, salah satunya adalah kualitas sinyal yang diterima lebih baik. Salah satu contoh digitalisasi pada radio adalah Digital Radio Mondiale (DRM).
Pemenuhan akan kebutuhan informasi dengan kualitas yang baik untuk masyarakat di Indonesia terkhususnya Pulau Jawa dan Sumatera dapat diselesaikan dengan penerapan sistem DRM. Dalam perencanaan jaringan DRM, kita harus memperhatikan banyak hal seperti bandwith, frekuensi kerja dan rasio proteksi. Selain itu juga kita harus memperhatikan kuat medan minimum yang harus terpenuhi agar informasi dapat tersampaikan dengan jelas.
Pada skripsi ini akan dirancang jaringan DRM single frequency network pada Pulau Jawa dan Sumatera dengan menggunakan pemancar existing untuk dapat melayani seluruh wilayah Jawa dan Sumatera. Pengembangan dilakukan terlebih dahulu di Jawa dan Sumatera agar dapat dijadikan model untuk pengembangan di pulau lain di Indonesia. Hasil simulasi dengan menggunakan single frequency network menghasilkan penggunaan pemancar sejumlah 13 buah dengan daya masing-masing 5 kW dan 1 buah pemancar baru berdaya 1 kW. Kata kunci : DRM; rasio proteksi; kuat medan minimum, single frequency network
Design of Digital Radio Mondiale Network In Java And Sumatera Island
Abstract
Information has become one of the most important thing in people’s life. The development of technology in telecommunication can make people easier to get the information that they need. Broadcasting is one of the sector in telecommunication which has developed too. The migration from analog to digital is one of the fact that
broadcasting sector has developed. With digital technology, we can get many advantages such as provide high quality signal and save limited frequnecy channel. One of the digital technology in broadcasting sector is Digital Radio Mondiale (DRM).
One solution to fullfil the increasing demand of information especially in Java and Sumatera islands is DRM technology. In designing the network of DRM, we must consider many things such as working frequency, bandwith and protection ratio. Another important thing that we must give attention is minimum field strength. We must give attention to minimum field strength because if we can fullfil the requirement, we will deliver the information clearly to the receiver.
In this final project, the DRM network is designed with single frequency network to serve people in Java and Sumatera Islands. The reason to develop the DRM network in Java and Sumatera Island is to make this islands to become the model for other islands in Indonesia. The result of the simulation using single frequency network is the usage of 13 existing transmitter and 1 new transmitter with 1kW power. The rest of transmitter will use 5kW power.
Kata kunci : DRM; protection ratio; minimum field strength; single frequency network
Pendahuluan
Di era globalisasi saat ini, informasi merupakan suatu hal yang dibutuhkan oleh setiap orang yang ada di belahan bumi manapun. Informasi sudah menjadi salah satu kebutuhan primer bagi masyarakat saat ini. Ketersediaan informasi bagi setiap orang erat kaitannya dengan kemajuan teknologi yang saat ini sedang dalam kondisi yang pesat terutama dalam teknologi telekomunikasi.
Salah satu aplikasi dari teknologi telekomunikasi yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah teknologi penyiaran atau broadcasting. Penyiaran merupakan salah satu media penyebaran informasi yang banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam penyiaran ada dua teknologi yang sering digunakan yaitu melalui televisi ataupun radio. Dari kedua teknologi tersebut, radio menjadi teknologi penyiaran yang memiliki keuntungan dalam hal mobilitas dikarenakan media penerima dari radio yang berbentuk lebih kecil serta dikarenakan yang diterima melalui radio hanya dalam bentuk audio sedangkan televisi dapat menerima informasi dalam bentuk suara dan visual. Keterbatasan bentuk informasi visual yang menjadi kekurangan radio tetapi dari segi mobilitas radio memiliki keunggulan dibandingkan media penyiaran berbentuk televisi.
Dalam perkembangannya saat ini, sektor penyiaran juga mengalami perubahan atau migrasi teknologi menjadi teknologi digital. Dengan semangat digitalisasi yang semakin baik maka telah di temukan beberapa teknologi yang mengubah bentuk penyiaran yang dahulu
analog menjadi digital. Hal lain yang membuat beralihnya teknologi penyiaran dari analog menjadi digital adalah dikarenakan banyak keuntungan yang didapat. Beberapa keuntungan tersebut diantaranya adalah :
1. Terjadinya interferensi yang sangat kecil. 2. Lebih tahan terhadap gangguan.
3. Dapat mengoreksi terjadinya kesalahan. 4. Mudah untuk dimanipulasi.
berakibat kualitas suara yang diterima menjadi lebih baik.
Teknologi digital lain yang saat ini sedang dikembangkan yaitu Digiital Radio
Mondiale (DRM). DRM memiliki beberapa perbedaan dengan DAB yaitu dari sisi
penggunaan spektrum frekuensi.
Teknologi ini dapat bekerja pada spektrum LF, MF dan HF. Keunggulan lain yang dimiliki oleh DRM adalah dapat digunakan pada frekuensi AM . Saat ini penggunaan frekuensi AM sudah banyak ditinggalkan. Dengan adanya teknologi DRM yang menggunakan kanal frekuensi AM maka tidak diperlukan lagi penggunaan kanal frekuensi lain sehingga dapat menghemat spektrum frekuensi.
Penulisan ini bertujuan untuk merancang jaringan Digital Radio Mondiale (DRM) dengan menggunakan perangkat lunak CHIRPlus_BC di Pulau Jawa dan Sumatera dengan kemampuan dapat melayani seluruh daerah yang ada di kedua pulau tersebut. Sedangkan batasan masalah pada penulisan ini adalah akan merancang sistem standar yang akan digunakan dalam Digital Radio Mondiale (DRM) di Jawa dan Sumatera sehingga dapat melayani daerah Jawa dan Sumatera. Kemudian parameter yang akan ditentukan dalam skripsi ini adalah Effective Radiated Power dan letak pemancar dan nilai Effective Radiated
Power yang digunakan adalah maksimal 20 kW. Dan terakhir pada penulisan ini nilai protection ratio tidak diperhitungkan dikarenakan pada skripsi ini mengasumsikan bahwa di
Indonesia belum terdapat jaringan DRM. Tinjauan Teoritis
Teknologi DRM adalah teknologi yang dikembangkan oleh konsorsium DRM untuk menggantikan teknologi AM pada spektrum penyiaran dibawah 30 MHz dan juga teknologi FM/VHF pada spektrum penyiaran diatas 30 MHz.
Terdapat 2 mode DRM yaitu:
1. DRM30 : dispesialisasikan untuk memanfaatkan gelombang AM dibawah 30 MHz. 2. DRM+ : dispesialisakan untuk memanfaatkan gelombang FM yaitu diantara 30 MHz-
300 MHz.
DRM merupakan teknologi digital yang digunakan untuk mengganti teknologi analog AM pada kanal frekuensi AM. Diharapkan dengan beralihnya menggunakan teknologi digital maka akan meningkatkan kualitas penyiaran pada kanal AM.
Sistem dari DRM dapat dilihat pada Gambar 1.1. Dari gambar dibawah juga dapat dilihat urutan perubahan informasi yang akan dikirimkan dari sisi enkoder.
Gambar 1.1. Arsitektur transmitter DRM
Pada sistem ini, dapat mencapai 4 servis audio atau data yang dapat diproses. Untuk beradapatasi dengan kapasitas transmisi dan konten program (audio atau speech) beberapa jenis tipe enkoder dapat digunakan yaitu AAC ( Advanced Audio Coding), CELP (Code
Excited Linear Prediction) dan HVXC (Harmonic Vector eXcitation Coding). Agar DRM
dapat mencapai kualitas suara seperti FM maka AAC dari DRM ditambahkan dengan SBR (Spectral Band Replication) sehingga dapat menambah lebar bandwith.
Pada DRM juga terdapat dua kanal informasi yaitu FAC (Fast Access Channel) dan SDC (Service Description Channel) yang membawa informasi mengenai konfigurasi. Konfigurasi tersebut akan memberi informasi kepada receiver mengenai cara mendekodekan sinyal yang diterima. Untuk channel coding, DRM menggunakan kombinasi dari MLC (Multilevel Coding) dan modulasi 16- atau 64-QAM .
Single Frequency Network merupakan suatu sistem yang menggunakan frekuensi yang
Pada prakteknya nanti, akan terdapat pemancar yang memiliki cakupan area yang tumpang tindih dengan pemancar lain yang mengakibatkan penerima akan menerima sinyal dari beberapa pemancar tersebut secara bersamaan. Dengan teknik SFN, jika sinyal sampai pada penerima lebih cepat dari guard interval maka penerima akan menerima sinyal dengan kualitas lebih baik.
Dengan teknik SFN ini, akan membuat penghematan spektrum frekuensi. Penghemanatan frekuensi ini dikarenakan untuk meliputi suatu daerah yang besar hanya menggunakan satu frekuensi.
Hal penting yang perlu diperhatikan dalam penggunaan teknik SFN adalah:
1. Sistem bekerja dengan frekuensi yang sama. Dengan teknik SFN maka akan menghemat penggunaan frekuensi. Gambar 1.2 menunjukkan ilustrasinya.
Gambar 1.2. Penggunaan frekuensi yang sama
2. Sistem bekerja pada waktu yang sama. Dengan teknik SFN, penerima akan menerima 2 sinyal dari 2 atau lebih transmitter yang berbeda namun dengan selisih waktu yang masih dalam batas yang ditentukan oleh nilai time guard. Gambar 1.3 menunjukkan ilustrasinya.
3. Jumlah konten yang dikirimkan harus sama pada setiap transmitter. Metode Penelitian
Pada perancangan jaringan DRM, terdapat beberapa tahap yang akan dilakukan. Pada awal, simulasi akan dibagi menjadi daerah Jawa, daerah Sumatera dan gabungan Jawa dan Sumatera. Tujuan pembedaan daerah ini adalah agar dapat menghemat waktu dalam simulasi. Tahap rancangan pertama yang dilakukan adalah menentukan letak pemancar pada Pulau Jawa sesuai dengan posisi yang sudah ditentukan. Kemudian tentukan parameter teknis dari pemancar seperti lokasi dan juga parameter teknis DRM. Tahap selanjutnya adalah menentukan area yang akan disimulasi. Dalam hal ini area yang akan disimulasikan adalah seluruh daerah Jawa. Tahap selanjutnya adalah melakukan analisa network. Pada analisa
network, akan dilihat apakah minimum field strength yang didapat sudah memenuhi syarat
rekomendasi ITU dan juga melihat apakah seluruh daerah sudah terlayani. Jika belum maka terdapat dua cara yang dapat dilakukan yaitu meningkatkan daya sampai batas yang ditentukan yaitu 20 kW atau menambah pemancar baru.
Tahap berikutnya adalah menentukan area simulasi Pualu Sumatera. Setelah simulasi di daerah Jawa sudah memenuhi syarat yang ditentukan maka akan berlanjut ke Pulau Sumatera. Langkah yang dilakukan sama dengan yang dilakukan pada Pulau Jawa. Mulai dari penentuan lokasi pemancar dan juga melakukan analisa network. Hasil analisa network dapat menentukan apakah seluruh daerah sudah terlayani atau belum. Jika belum maka terdapat dua cara yang dapat dilakukan yaitu meningkatkan daya sampai batas yang ditentukan yaitu 20 kW atau menambah pemancar baru.
Langkah terakhir yang dilakukan adalah menggabungkan antara simulasi pada Pulau Jawa dan Pulau Sumatera. Jika hasil dari masing-masing simulasi pada Pulau Jawa dan Pulau Sumatera sudah memenuhi syarat yang diperlukan maka pada simulasi gabungan ini akan dilakukan secara bersamaan. Untuk melakukan secara bersamaan, harus dipilih area simulasi Jawa dan Sumatera. Kemudian menyalakan semua pemancar yang sudah ditentukan terlebih dahulu pada tiap masing-masing simulasi per pulau. Jika saat simulasi tiap pulau dilakukan dengan benar maka hasil dari simulasi gabungan ini akan menampilkan hasil yang sesuai dengan yang diinginkan.
Tahap pengerjaan dari perancangan jaringan DRM dapat dilihat dalam diagram alur pada Gambar 1.4.
Tentukan parameter teknis pemancar
Pilih area yang akan disimulasikan pada Pulau Jawa Lakukan analisa Network Daerah yang terlayani sudah tercakup semua 2 Lakukan penambahan daya atau penambahan pemancar Tidak Mulai Letakkan pemancar sesuai dengan lokasi yang ditentukan
Gambar 1.4. Diagram alur tahap perancangan sistem DRM
2 Lakukan analisis netwok Selesai Ya Ya Tidak
Pilih area yang akan disimulasikan pada Pulau Sumatera Daerah yang terlayani sudah tercakup semua Lakukan penambahan daya atau penambahan pemancar
Pilih area yang akan disimulasikan pada Pulau Sumatera dan
Jawa
Daerah yang terlayani sudah tercakup semua
Hasil Penelitian
Secara visual hasil simulasi pada Pulau Jawa dapat dilihat pada Gambar 1.5.
Gambar 1.5. Daerah yang terlayani pada pulau Jawa
Untuk mengetahui kuat medan tiap provinsi pada Pulau Jawa secara besaran angka dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Kuat medan tiap provinsi di Jawa
No. Lokasi Nama Test Point Kuat Medan (dBµ! !)
1. Banten T20 ; T21 53,9 ; 64,5 2. DKI Jakarta T22 98,4 3. Jawa Barat T23 ; T24 ; T25 71,2 ; 54,3 ; 42,2 4. Jawa Tengah T26 ; T27 ; T28 48,6 ; 67,8 ; 55,2 5. DI Yogyakarta T29 ; T30 86,7 ; 78,5 6. Jawa Timur T31 ; T32 ; T33 ; T34 ; T35 ; T36 64,5 ; 77,3 ; 62,3 ; 49,3 ; 61,5 ; 49,4
Gambar 1.6. Luas wilayah dengan pemancar tambahan
Untuk mengetahui kuat medan tiap provinsi pada Pulau Jawa secara besaran angka dapat dilihat pada Tabel 1.2.
Tabel 1.2. Kuat medan pada tiap provinsi di Sumatera
No. Lokasi Nama Test Point Kuat Medan (dBµ! !)
1. Aceh T01 ; T02 54,9; 68,1
2. Sumatera Utara T03 ; T04 ; T05 49,5 ; 56,2 ; 46,6 3. Riau dan Kepri T06 ; T07 ; T08 56,9 ; 43,8 ; 63,0 4. Sumatera Barat T09 ; T10 ; T11 58,5 ; 60,5 ; 44,1
5. Jambi T12 ; T13 46,1 ; 71,3
6. Sumatera Selatan T14 ; T15 57,8; 57,5
7. Bengkulu T16 ; T17 62,4 ; 61,8
Secara visual hasil simulasi pada Pulau Jawa dan Pulau Sumatera dapat dilihat pada Gambar 1.7.
Gambar 1.7. Luas wilayah cakupan DRM
Untuk mengetahui kuat medan tiap provinsi pada Pulau Jawa secara besaran angka dapat dilihat pada Tabel 1.3.
Tabel 1.3. Kuat medan pada tiap provinsi
No. Lokasi Nama Test Point Kuat Medan (dBµ! !)
1. Aceh T01 ; T02 54,9; 68,1
2. Sumatera Utara T03 ; T04 ; T05 49,5 ; 56,2 ; 46,6 3. Riau dan Kepri T06 ; T07 ; T08 56,9 ; 43,8 ; 63,0 4. Sumatera Barat T09 ; T10 ; T11 58,5 ; 60,5 ; 44,1
5. Jambi T12 ; T13 46,1 ; 71,3
7. Bengkulu T16 ; T17 62,4 ; 61,8 8. Lampung T18 ; T19 56,7 ; 68,5 9. Banten T20 ; T21 53,9 ; 64,5 10. DKI Jakarta T22 98,4 11. Jawa Barat T23 ; T24 ; T25 71,2 ; 54,3 ; 42,2 12. Jawa Tengah T26 ; T27 ; T28 48,6 ; 67,8 ; 55,2 13. DI Yogyakarta T29 ; T30 86,7 ; 78,5 14. Jawa Timur T31 ; T32 ; T33 ; T34 ; T35 ; T36 64,5 ; 77,3 ; 62,3 ; 49,3 ; 61,5 ; 49,4 Bahasan
Pada Digital Radio Mondiale mode A dengan bandwith 9kHz, syarat minimum usable
field strength yang direkomendasi oleh ITU yaitu sebesar 35,2 dBµ! !. Merujuk dari hasil
simulasi pada Gambar 1.5 dapat dilihat cakupan area yang memenuhi syarat minimum usable
field strength yang direkomendasikan ITU. Daerah yang berwarna gelap merupakan daerah
yang terlayani sehingga memiliki kuat medan sebesar 35,2 dBµ! !.
Dari hasil pada Tabel 1.1 , dapat dilihat bahwa pada tiap provinsi besar dari kuat medan sudah melebihi besar kuat medan minimum yang ditentukan oleh ITU yaitu sebesar 35,2 dBµ! !. Sehingga bisa disimpulkan bahwa tiap provinsi di Jawa telah terlayani oleh jaringan DRM yang di rancang.
Dari hasil simulasi pada Gambar 1.6 maka dapat dilihat bahwa secara visual, seluruh daerah di Pulau Sumatera sudah terlayani olej jaringan DRM yang dirancang karena masuk dalam daerah yang berwarna.
Untuk mengetahui apakah tiap provinsi sudah memiliki kuat medan minimum seperti yang direkomendasikan ITU maka dilakukan penggabungan antara hasil pengukuran test
point dari tiap pemancar. Tabel 1.2 menunjukkan kuat medan tiap provinsi dari penggabungan
hasil test point. Dari hasil pada Tabel 1.2, dapat dilihat bahwa pada tiap provinsi di Pulau Sumatera besar dari kuat medan sudah melebihi besar kuat medan minimum yang ditentukan oleh ITU yaitu sebesar 35,2 dBµ! !. Sehingga bisa disimpulkan bahwa tiap provinsi di Sumatera telah terlayani oleh jaringan DRM yang di rancang
Dari hasil simulasi pada Gambar 1.7, dapat terlihat bahwa seluruh daerah di Pulau Sumatera dan Jawa sudah terlayani oleh jaringan DRM yang di rancang karena masuk dalam daerah yang berwarna.Untuk mengetahui secara besaran angka kuat medan pada sutu titik maka diletakkan test point. Besar kuat medan pada suatu titik diperlukan agar dapat diketahui apakah sudah memenuhi syarat minimum field strength yang ditentukan ITU sebesar 35,2 dBµ! ! ..
Hasil pengukuran dari tiap test point bersifat berdasarkan lokasi pemancar sehingga terdapat 13 hasil pengukuran test point. Untuk mengetahui kuat medan pada tiap provinsi maka diperlukan penggabungan hasil test point dari tiap pemancar. Tabel 1.3 menunjukkan kuat medan pada tiap provinsi.
Dari hasil test point pada Tabel 1.3 , dapat dilihat bahwa semua provinsi yang ada di Pulau Jawa dan Pulau Sumatera sudah memenuhi syarat kuat medan minimum sebesar 35,2 dBµ! ! yang di tentukan oleh ITU.
Kesimpulan
Dari hasil simulasi dengan menggunakan perangkat lunak CHIRPlus_BC dapat disimpulkan bahwa perancangan jaringan DRM untuk daerah Pulau Jawa dan Sumatera dengan target dapat melayani seluruh daerah Pulau Jawa dan Sumatera telah berhasil dilaksanakan.
Hasil simulasi dengan menggunakan lokasi pemancar existing dan teknik single
frequency network telah memenuhi syarat minimum kuat medan yang direkomendasikan oleh
ITU yaitu sebesar 35,2 dBµ! ! . Keuntungan yang di dapat dari penggunaan lokasi existing dan teknik single frequency network adalah dapat menghemat biaya pembangunan pemancar baru dan juga dapat menghemat penggunaan frekuensi dikarenakan hanya menggunakan satu frekuensi yaitu 999 KHZ.
Hasil simulasi dengan menggunakan lokasi pemancar existing dan penambahan pemancar baru serta penggunaan teknik single frequency network agar cakupan area melingkupi seluruh Pulau Jawa dan Sumatera diperlukan daya oleh masing-masing pemancar 5 kW kecuali 1 pemancar di Pulau Batam sebesar 1 kW.
Daftar Referensi
Bellis, Mary. The Invention of Radio, diakses dari www.inventors.about.com pada tanggal 10 Oktober 2014.
“_____”. Modul Praktikum Teknik Telekomunikasi. 2013.
Kusumajaya. Regulasi Penyiaran dan Media Digital Saat Ini dan Peluang ke Depan di Era Digital slide, diakses dari www.slideshare.net pada 15 November 2014.
Hoeg, Wolfgang., Thomas, L.(2003). Digital Audio Broadcasting : Principles and
Application of Digital Radio Second Edition. John Wiley & Sons.
Laflin, Nigel. DRM Introduction and Implementation Guide. September, 2013
Hofmann, Frank., Hansen, Christian., SchÄfer, Wolfgang. (2003). Digital Radio Mondiale (DRM) Digital Sound Broadcasting in the AM Bands. IEEE Transactions on broadcasting,
49, 3.
ITU-R BS-1514. System for Digital Sound Broadcasting in The Broadcasting Bands Below 30 MHz. Maret, 2011.
ITU-R BS-2144. Planning Parameters and Coverage for Digital Radio Mondiale (DRM) Broadcasting at Frequencies Below 30 MHz. Mei, 2009.
Abdillah, K., Moegiharto, Y. Analisa Kinerja Orthogonal Frequency Division Multiplexing
(OFDM) Berbasis Perangkat Lunak.
“_____”. DVB Broadcasting System slides, diakses dari www.itu.int pada 24 Oktober 2014. “_____”, EBU Report Tech 3330. Technical Bases for DRM Services Coverage Planning. “_____”, DRM Field Trials, diakses dari www.drm.org pada tanggal 17 November 2014. ITU-R P.832-2. World Atlas of Ground Conductivities. 1999
“_____”, Data eksisting RRI dari pusat data spektrum KOMINFO.
Schranl, Hal., Trainotti, Valentin. (1990). Simplified Calculation of Coverage Area for MF AM Broadcast Stations. IEEE Antennas and Propagation Society Magazine.
