AGENDA ITEM 1.8
PITA FREKUENSI LAYANAN FIXED WIRELESS ANTARA 71 GHz DAN 238 GHz
I. Latar Belakang Tujuan Agenda Item 1.8 adalah untuk mempertimbangkan hasil studi ITU‐R mengenai masalah teknik dan regulasi terkait fixed service pada pita antara 71 GHz dan 238 GHz diambil dari bagian Resolusi 731 (WRC‐2000) dan 732 (WRC‐2000). Resolusi 731 (WRC‐2000) memutuskan bahwa konferensi yang kompeten di masa depan harus mempertimbangkan studi ITU‐R untuk merevisi Radio Regulation sebagaimana mestinya untuk mengakomodasi kebutuhan active services dengan mempertimbangkan kebutuhan passive services pada pita diatas 71 GHz. Pada Resolusi 731 (WRC‐2000) mengundang ITU‐R untuk : 1. Melanjutkan studi untuk menentukan kondisi yang mungkin diantara active services dan passive services pada pita diatas 71 GHz, seperti tetapi tidak terpatas pada 102 GHz, 116 GHz, 122,25 GHz, 148,5 GHz, 151,5 GHz, 174,8 GHz, 191,8 GHz, 226 GHz, 231,5 GHz dan 235 GHz 238. 2. Mempelajari cara untuk menghindari interferensi dari pita adjacent dari layanan luar angkasa (downlink) dan pita radio astronomi di atas 71 GHz.
3. Mempertimbangkan prinsip‐prinsip burden‐sharing untuk pemakaian tambahan pada studi mereka.
4. Menyelesaikan studi yang diperlukan kerika karakteristik teknik active services pada pita ini sudah dikenali.
5. Mengembangkan Rekomendasi untuk menentukan kriteria pembagian pita yang layak
Resolusi 732 (WRC‐2000) memutuskan :
1. Tindakan‐tindakan yang tepat harus diambil untuk memenuhi persyaratan spektrum untuk active services dimana teknologi ini akan tersedia secara komersial di kemudian hari.
2. Kriteria sharing dapat dikembangkan bersama active services pada pita diatas 71 GHz.
3. Apabila diperlukan, kriteria sharing yang telah dikembangkan harus membentuk dasar dari alokasi active service di aras 71 GHz pada konferensi yang kompeten di masa depan.
Resolusi 732 (WRC‐2000) mengundang ITU‐R untuk menyelesaikan studi‐studi yang penting dengan tujuan untuk mempresentasikan informasi teknis pada waktu yang tepat yang mungkin akan diperlukan sebagai dasar pada konferensi terkait di masa depan.
II. Hasil Studi Working Party Agenda Item 1.8 dibicarakan pada Working Party 5C dengan rencana sebagai berikut : Rencana Working Party 5C Work untuk WRC‐11 A.I. 1.8 Working Party 5C Meeting Pertama 5–14 Februari 2008 – Mempertimbangkan masukan Liaison Statements A.I. 1.8 dan menggabungkannya ke dalam Rencana Kerja yang sesuai – Mengirim pembukaan Liaison Statement ke semua Concerned Groups (Working Parties 7B, 7C, and 7D) dengan mempertimbangkan Working Party 5C dengan semua kelompok pada layanan fixed antara 71 GHz san 238 GHz. Working Party 5C Meeting Kedua 27 October – 5 November 2008 – Menganalisa berbagai masukan Liaison Statements pada A.I 1.8 dan memperbaiki Work Plan yang diperlukan. – Menanggapi masukan dari Liaison Statements. – Membuat Liaison Statements yang diperlukan ke kelompok‐kelompok lain yang berkepentingan. – Memulai pembelajaran Working Party 5C Meeting Ketiga 18–29 May 2009 – Menganalisa berbagai masukan dari Liaison Statements pada A.I 1.8 dan memperbaiki Work Plan sebagaimana mestinya. – Menanggapi secara tepat setiap masukan ke Liaison Statements – Membuat Liaison Statements yang diperlukan ke kelompok‐kelompok lain yang berkepentingan. – Melanjutkan pembelajaran sesuai konsep yang sesuai. Working Party 5C Meeting Keempat 16–27 November 2009 – Menganalisa berbagai masukan dari Liaison Statements pada A.I 1.8 dan memperbaiki Work Plan sebagaimana mestinya. – Menanggapi masukan dari Liaison Statements. – Melanjutkan pembelajaran yang diperlukan – Membuat Liaison Statements yang diperlukan ke kelompok‐kelompok lain yang berkepentingan – Mengembangkan CPM text karena CPM Management pada 31 Juli 2010 – Pewrtemuan lanjutan Working Party 5C Meeting Kelima TBA 2010 – Penyelesaian CPM text pada CPM Management 31 Juli 2010
Dalam beberapa tahun terakhir, ketertarikan pada penggunaan pita frekuensi kisaran 57‐130 GHz untuk komunikasi nirkabel meningkat pesat. Alasan utama ketertarikan ini adalah adanya potensi penggunaan wide bandwidth yang memenuhi permintaan yang berkembang [Correia dan Prasad, 1997] untuk penggunaan kecepatan data yang tinggi dalam kisaran ratusan Mbit/s termasuk konektifitas mile terakhir. Berbagai konfigurasu link jarak pendek diharapkan dapat berjalan pada pita ini, termasuk pada aplikasi high density.
Di Kanada, pita 57‐64 GHz tersedia untuk aplikasi bebas lisensi. Di Amerika, pita 60 GHz (57‐64 GHz), 70 GHz (71‐76 GHz), 80 GHz (81‐86 GHz) and 95 GHz (92‐95 GHz) digunakan untuk aplikasi broadband wireless. Di Jepang, sistem wireless personal area network (WPAN) menggunakan 60 GHz untuk tentang jarak pendek, pada layanan high speed multimedia yang terletak di kamar‐kamar atau di ruang kantor. Di Eropa beberapa pita di atas 57 GHz sudah dipertimbangkan untuk fixed wireless systems. Di Inggris, lisensi pita 57‐59 GHz dibebaskan untuk FS point to point dan pita 64‐66 GHz, 71‐76 GHz dan 81‐86 GHz juga tersedia untuk aplikasi FS point to point di bawah proses pengaturan yang sederhana.
Karakteristik Propagasi dan Pertimbangan pada Pita 60/70/80/95/120 GHz
Free Space Loss berbanding lurus dengan kuadrat dari frekuensi operasi, sehingga free space loss pada pita 60/70/80/95/120 GHz jauh lebih tinggi dibandingkan losses pada pita 2,4 GHz atau 5 GHz yang tersedia pada banyak operasi WLAN.
Free space loss PLFS (dB) pada jarak referensi d0 (m) diberikan oleh : ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ λ π = 0 10 4 log 20 d PLFS di mana λ adalah panjang gelombang (m). Rata‐rata path loss melalui jarak d (m)dapat ditentukan menggunakan model eksponen path loss berdasarkan Rekomendasi ITU‐R P.675 (ex‐CCIR) : ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + = 0 10 0) 10 log ( ) ( d d n d PL d PL FS (2)
di mana PL(d) adalah rata‐rata path loss (dB) pada jarak tertentu d dan n adalah lambang yang menggambarkan seberapa cepat path loss bertambah melalui pemisahan transmit dan receive antenna.
Gambar 1 menunjukkan hasil simulasi penerimaan level sinyal (dBm) sebagai pembanding dengan jarak dari antena transmit. Hasil simulasi adalah pada pita 2,4/5,5/60/70/80/95/120 GHz. Pada simulasi ini diasumsikan transmit power Pt adalah
10 dBm, gain antena transmit dan receive (Gt dan Gr) adalah satu kesatuan, n adalah 2,1
-210 -190 -170 -150 -130 -110 -90 -70 0 1 2 3 4 5 Recei v e d power ( d B m)
Distance between the transmit and the receive antennas (km) Gt=Gr=1, Pt=10 dBm, exponent loss = 2.1, O 2 attenuation 15 dB/km 2.4 GHz 5.5 GHz 60 GHz (O2atten.) 70 GHz 80 GHz 95 GHz 120 GHz Gambar 1 Dari Gambar 1 menunjukkan bahwa path loss pada 60 GHz lebih besar daripada losses di pita frekuensi lain karena penyerapan oksigen, dimana hal ini akan merugikan propagasi sinyal. Pada lingkuan outdoor , penyerapan dari peredaman gas pada sinyal yang ditransmisikan (~10 to 15 dB/km) harus ditambahkan pada free space loss. Meskipun begitu, loss penyerapan oksigen dapat dikompensasikan dengan menggunakan antena high‐gain directive. Hal ini juga membuktikan ketertarikan pada range komunikasi pendek dimana peredaman lebih lanjut akan membahayakan seperti co‐channel interference di sistem yang berdasar pada wireless cell, yang dikombinasikan dengan power transmisi rendah pada pita 60 GHz (~10 mW) dapat meningkatkan frekuensi reuse dari cell ke cell.
Untuk pita 70/80/95/120 GHz, penyerapan gas dapat diabaikan. Gambar 2 menunjukkan peredaman (dB/km) berbanding dengan frekuensi (GHz) karena gas dan hydrometeor untuk transmisi radio melalui atmosfer. Gambar tersebut menunjukkan bahwa hujan memberikan dampak yang besar pada sinyal yang ditransmisikan pada pita 70/80/95/120 GHz.
Gambar 2 Peredaman karena gas dan hydrometeors pada transmisi melalui atmosfer
Untuk aplikasi indoor, sinyal transmisi pada pita 70/80/95/120 GHz akan dilemahkan secara signifikan oleh benda‐benda disekitarnya dan dan menyebabkan penurunan substansial pada level sinyal yang diterima.
Sebagai tambahan, nilai terukur dari pelemahan sinyal RF telah diterbitkan [Rappaport, 2002]. Hasil berikut adalah hasil peredaman minimum dan maksimum (57‐ 95 GHz) melalui berbagai bahan yang disisipkan dari temuan ini : ‐ Peredam fiber : ~3‐3.5 dB ‐ Dry paper towel : ~3‐3.5 dB ‐ Drywall : ~3.5‐6.5 dB ‐ Papan asphalt : ~3.5‐4 dB ‐ Drywall : ~3.5‐6.5 dB ‐ Glass : ~ 4,5‐7 dB ‐ Wet paper‐towel : ~5‐7 dB ‐ 19 mm papan pinus : ~8‐11 dB ‐ 19 mm plywood: ~7‐11 dB Keuntungan dari penggunaan pita 60/70/80/95/120 GHz adalah :
‐ Dapat mengurangi gangguan interferensi yang tidak diinginkan pada reuse frekuensi di daerah padat.
‐ Penggunaan ukuran antena yang lebih kecil (gain antena sebanding dengan dimensi antena dan panjang gelombang).
‐ Perangkat radio yang kecil dapat menyediakan aplikasi yang nomadic.
‐ Beamwidth antenna narrow / sempit (beamwidth antena berbanding terbalik dengan frekuensi operasi) yang dapat mengurangi interferensi dan menambah
‐ Mempunyai potensi frekuensi yang mungkin bisa di sharing dengan layanan radio lain.
‐ Mendukung transmisi dengan kapasitas tinggi karena menggunakan bandwidth yang lebih lebar (Shannon’s Law) Kerugian dari pita frekuensi ini adalah : ‐ Penghalang sinyal oleh benda atau orang ‐ Penyerapan oksigen pada kisaran 60 GHz ‐ Rentan pada daerah yang sering tejadi hujan lebat dan salju ‐ Tidak cocok digunakan sebagai transmisi long haul
Contoh penggunaan aplikasi indoor / output yang dapat memanfaatkan pita frekuensi 60/70/80/95/120 GHz adalah :
‐ Wireless Local Area Networks (WLANs) dan Wireless Personal Area Networks (WPANs)
‐ Arsitektur microcellular dan reuse frekuensi, misalnya pada fixed links untuk infrastruktur mobile ‐ Layanan multimedia nomadic beresolusi tinggi ‐ layanan komunikasi nirkabel pada terowongan bawah tanah dan ruangan konfensi yang besar ‐ Sistem distribusi video nirkabel ‐ Link nirkabel dengan kecepatan data lebih dari 10 Gbit/s III. Alokasi Frekuensi Alokasi Frekuensi pada layanan fixed wireless adalah antara 71 GHz DAN 238 GHz IV. Pandangan Negara Lain 4.1 APT
Anggota APT mendukung studi ITU‐R pada masalah teknik dan peraturan untuk memfasilitasi pengembangan teknologi dan mengembangan fleksibilitas FS pada alokasi FS sebagai syarat untuk melindingi layanan‐layanan yang telah ada pada pita frekuensi di atas 71 GHz.
4.2 Malaysia
Karena masih sedikit teknologi yang dikembangkan pada pita frekuensi ini, maka Malaysia hanya menggunakan sedikit frekuensi ini dan beberapa bagian dari pita frekuensi ini diperbolehkan dipakai untuk penggunaan FSS.
Malaysia mendukung studi yang dilakukan oleh ITU‐R WP5C mengenai masalah teknis dan tegulasi yang berkaitan dengan Fixed Services untuk perlindungan alokasi pita frekuensu antara 71 GHz dan 238 GHz. Kelanjutan studi ini masih diperlukan karena mungkin akan ada teknologi yang tersedia pada frekuensi ini yang dapat bermanfaat pada Malaysia.
4.3 Republik Korea
Republik Korea mendukung pembelajaran sharing dan kesesuaian dalam penelitian ITU-R untuk memfasilitasi penggunaan sistem FS pada pita 71 GHz – 238 GHz. dengan perlindungan yang tepat untuk layanan pasif pada pita tersebut maupun pada pita-pita adjacent.
4.4 Republik Islam Iran
Pemerintahan Iran mendukung pembelajaran teknik dan persoalan regulasi untuk memfasilitasi pengembangan teknologi dan pengembangan fleksibilitas dari FS pada alokasi FS dengan mempertimbangkan persyaratan layanan lain pada pita di atas 71 GHz. Namun, perlu dicatat bahwa tidak ada niat dari Republik Islam Iran untuk memperluas alokasi frekuensi untuk fixed service pada Agenda Item ini.
4.5 Australia
Australia mendukung kemajuan penelitian ITU‐R mengenai masalah teknis dan regulasi mengenai fixed service pada pita diantara 71 GHz dan 238 GHz. Dukungan Australia adalah perlindungan bersyarat pada range layanan frekuensi yang telah dialokasikan.
4.6 Jepang
Jepang memandang bahwa pita diantara 71 GHz dan 238 GHz akan sesuai dengan aplikasi sistem fixed service dengan kecepatan tinggi dengan kelas kapasitas Gigabit. Oleh karena itu, Jepang mendukung studi ITU‐R mengenai masalah teknis dan regulasi fixed service diantara 71 GHz dan 238 GHz. Jepang juga mendukung pengembangan kriteria sharing untuk melindungi layanan yang sudah ada yang terdapat pada pita frekuensi ini.
4.7 Cina
EESS dan RSS pada pita di atas 71 GHz telah dikembangkan di Cina. Dalam rangka melindungi layanan pasif yang dialokasikan pada pita di atas 71 GHz, Cina mendukung teknik dan masalah peraturan mengenai kompatibilitas antara passice services dan fixed services serta layanan‐layanan lain di atas 71 GHz.
