Dosen Pembimbing : 1. Prof.Dr.Ir. Gamantyo Hendrantoro, M.Eng 2. Devy Kuswidiastuti, ST, M.Sc

(1)

Analisis

Analisis dan dan Perbandingan Perbandingan Hasil

Hasil Pengukuran Pengukuran Propagasi Propagasi Radio DVB

Radio DVB--T dan DVB T dan DVB--H H di Wilayah

di Wilayah Jakarta Jakarta Pusat Pusat

MA’RIFATUL IMAN MA’RIFATUL IMAN MA’RIFATUL IMAN MA’RIFATUL IMAN

2207 100 646 2207 100 646

11

11 JuniJuni 20102010 Dosen Pembimbing :

1. Prof.Dr.Ir. Gamantyo Hendrantoro, M.Eng 2. Devy Kuswidiastuti, ST, M.Sc

(2)

Latar

Latar Belakang Belakang

PerkembanganPerkembangan teknologiteknologi digitaldigital memberikanmemberikan kontribusikontribusi dominan

dominan terhadapterhadap konvergensikonvergensi didi bidangbidang penyiaranpenyiaran,, telekomunikasi

telekomunikasi dandan teknologiteknologi informasiinformasi

PeraturanPeraturan MenteriMenteri KomunikasiKomunikasi dandan InformatikaInformatika RepublikRepublik Indonesia

Indonesia NomorNomor :: 0707/P/M/P/M..KOMINFO/KOMINFO/33//20072007 Indonesia

Indonesia NomorNomor :: 0707/P/M/P/M..KOMINFO/KOMINFO/33//20072007

SistemSistem siaransiaran TVTV digitaldigital dapatdapat dinikmatidinikmati oleholeh pemirsapemirsa dengan

dengan berbagaiberbagai perangkatperangkat mediamedia TVTV yangyang taktak bergerakbergerak ((fixedfixed)) dandan bergerakbergerak ((mobilemobile))))

TelahTelah dilakukandilakukan pengukuranpengukuran propagasipropagasi radioradio DVBDVB--TT dandan DVB

DVB--HH didi wilayahwilayah JakartaJakarta PusatPusat oleholeh ITSITS -- BPPTBPPT

(3)

Tujuan Tujuan

Analisis data hasil pengukuran propagasi radio DVB-T dan DVB-H di wilayah Jakarta Pusat dan membuat pemodelan Distance Power Law.

Pemodelan Distance Power Law yang diperoleh

3

Pemodelan Distance Power Law yang diperoleh

dibandingkan dan di evaluasi dengan model

Okumura-Hata [Rappaport, 2002] dan model

ITU-R P.1546-4 [ITUR, 2009].

(4)

Batasan

Batasan Masalah Masalah

Pemodelan Distance Power Law dibuat dari data hasil pengukuran DVB-T dan DVB-H di wilayah Jakarta Pusat.

Pemodelan Distance Power Law dibandingkan dan

di evaluasi dengan model Okumura-Hata

[Rappaport, 2002] dan model ITU-R P.1546-4

[ITUR, 2009].

(5)

Metodologi Metodologi

5

(6)

Pengumpulan Pengumpulan Data

Data Hasil Hasil Pengukuran Pengukuran DVB DVB--T T

Dilakukan pada tahun 2007 dan terdiri dari 29 lokasi pengukuran

Segmen 1 : 7 lokasi pengukuran

Segmen 2 : 22 lokasi pengukuran

Parameter :

Frekuensi : 575.25 MHz

Daya Antena Pemancar : 400 Watt

Gain antena pemancar : 18.5 dB

ERP : 74.47 dB

Tinggi antena pemancar : 120 m

Tinggi antena penerima : 1.5 m

(7)

Pengumpulan Pengumpulan Data

Data Hasil Hasil Pengukuran Pengukuran DVB DVB--H H

Dilakukan pada tahun 2009 dan terdiri dari 66 lokasi pengukuran

Ring 1 : 24 lokasi pengukuran

7

Parameter :

Frekuensi : 498 MHz

Daya Antena Pemancar : 250 Watt

Gain antena pemancar : 15 dB

ERP : 68.98 dB

Tinggi antena pemancar : 120 m

Tinggi antena penerima : 2 m

(8)

Pemodelan

Pemodelan Distance Power Law Distance Power Law

d n

k dBm

Pr( ) =10log −10 log

Persamaan Distance Power Law

Dimana :

Lingkungan

Eksponen rugi lintasan, n

Free space 2

Radio seluler wilayah perkotaan

2.7 sampai 3.5

Radio seluler 3 sampai 5

Dimana :

Pr = Daya Terima (dBm)

k = konstanta

n = eksponen rugi lintasan

d = Jarak (m)

Radio seluler

perkotaan dengan pengaruh shadowing

3 sampai 5

LOS (Line-of-sight) Di dalam Gedung

1.6 sampai 1.8

Terhalang gedung 4 sampai 6 Terhalang pabrik 2 sampai 3

(9)

Model Okumura

Model Okumura--Hata Hata

Model Okumura-Hata merupakan standar untuk perencanaan sistem pada radio mobile darat moderen sistem di Tokyo, Jepang dan digunakan untuk prediksi sinyal di wilayah perkotaan

Rumus standart untuk menghitung rugi lintasan di wilayah perkotaan dari model Hata :

Dimana : f = Frekuensi (MHz)

) ( 82

. 13 log

16 . 26 55

. 69 )

dB )(

50(urban fc hte a hre

L = + − −

d hte ) log log

55 . 6 9 . 44

( −

+

9

Dimana : f_c = Frekuensi (MHz)

h_te = Tinggi Antena Pemancar efektif (m) h_re = Tinggi Antena Penerima efektif (m) d = Jarak pemisah T-R (Km)

a(h_re) = faktor koreksi tinggi antenna penerima efektif

a(h_re) Untuk kota besar, diberikan oleh :

Daya terima diberikan oleh model Okumura

Dimana : ERP = daya radiasi efektif antena pemancar G_r = faktor gain tinggi antena penerima dasar

MHz 300

untuk dB

7 . 49 )

75 . 11 (log 2 . 3 )

(hre = hre ² − fc ≥

a

) dB ( )

dB ( )

dBm (

) dBm

( ERP L₅₀ G_r

Pr = − +

(10)

Model ITU

Model ITU--R P.1546 R P.1546--4 4

Model ITU-R P.1546-4 merupakan Kurva lintasan darat telah disiapkan dari data yang diperoleh dari pengukuran di Eropa dan Amerika Utara

Persamaan untuk mendapatkan daya terima :

) dB ( )

dB ( )

dBm (

) dBm

( P G L

P = + −

Dimana : L_b = Rugi transmisi dasar P_t = Daya pancar dan

G_t = gain antena pemancar

) dB ( )

dB ( )

dBm (

) dBm

(

_t _t _b

r

P G L

P = + −

(11)

Uji Distribusi Normal Uji Distribusi Normal

Kolmogorov Smirnov Satu Sampel Kolmogorov Smirnov Satu Sampel

Uji KS satu sampel : membandingkan antara fungsi distribusi acak empiris dengan fungsi distribusi hipotesis

Persamaan Kolmogorov-Smirnov satu sampel

Dimana : D_ks1 = Distribusi Kolmogorov-Smirnov untuk satu sampel F (x) = Distribusi empiris

) ( )

(

max ₀

1 F x F x

D_ks = _n −

11

F_n(x) = Distribusi empiris F₀(x) = Distribusi hipotesis

Dimana : N = Jumlah data sampel yang akan diuji lebih dari 35 (1-α) = Tingkat kepercayaan

(12)

Hasil

Hasil Pemodelan Pemodelan Distance Power Law Distance Power Law DVB

DVB--T T dan dan Analisis Analisis (1) (1)

-70 -60 -50 -40 -30

Pr(dBm)

Pemodelan Distance Power Law

Pr(dBm)=90.6-46.3log(d)

n=4.6

-80 -70 -60 -50 -40 -30

Pr(dBm)

Segmen 1 dan Segmen 2 Distance Power Law

Pr1(dBm)=26.3-24.2log(d)

n1=2.4

Pr2(dBm)=25.1-28.4log(d) n2=2.8

10³ 10⁴

-90 -80

d(m) pengukuran

Distance Power Law

10³ 10⁴

-100 -90 -80

d(m) pengukuran 1

pengukuran 2

Segmen 1 Distance Power law Segmen 2 Distance Power law

Pr(dBm)=90.6-46.3log(d)

n = 4.6 nilai kerugian akibat radio seluler perkotaan dengan pengaruh shadowing dan terhalang gedung

Pr1(dBm)=26.3-24.2log(d)

n = 2.4 nilai kerugian akibat terhalang gedung

Pr2(dBm)=25.1-28.4log(d)

n = 2.8 nilai kerugian akibat Radio seluler

(13)

Hasil

Hasil Pemodelan Pemodelan Distance Power Law Distance Power Law DVB

DVB--T T dan dan Analisis Analisis (2) (2)

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Cumulative Probability

CDF dan Kolmogorov-Smirnov (Error Gabungan Pemodelan Distance Power Law)

cdf

Kolmogorov-Smirnov

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

CDF dan Kolmogorov-Smirnov (Error segmen1 dan segmen2 Pemodelan Distance Power Law)

cdf

Kolmogorov-Smirnov

13 13

Hipotesis nol (H=0) diterima jika nilai P bernilai 0.8202 dan

Kolmogorov-Smirnov statistik (KSSTAT=0.1143) < nilai kritis (CV=0.2457)

Kolmogorov-Smirnov statistik (KSSTAT=0.1510) < nilai kritis (CV=0.2457)

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25

0 0.1 0.2 0.3

error (dB)

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

0 0.1 0.2 0.3 0.4

error (dB)

Uji KS

H = 0 P = 0.8202 KSSTAT = 0.1143 CV = 0.2457

Uji KS

H = 0 P = 0.4897 KSSTAT = 0.1510 CV = 0.2457

(14)

Hasil

Hasil Gabungan Gabungan Semua Semua Pemodelan

Pemodelan DVB DVB--T T

-50 -40 -30 -20

Pr(dBm)

Gabungan Semua Model pada DVB-T

DVB-T RMSE (dB)

Distance Power law (DPL)

1.8

Segmen 1 dan Segmen 3.4

10⁰ 10¹

-90 -80 -70 -60

d(Km)

Pr(dBm)

Pengukuran 1 Pengukuran 2

Distance Power Law (DPL) Segmen 1 DPL

Segmen 2 DPL Okumura-Hata ITU R P-1546-4

2 DPL

Okumura-Hata 22.7

ITU-R P.1546-4 24.4

(15)

Hasil

Hasil Pemodelan Pemodelan Distance Power Law Distance Power Law DVB

DVB--H H dan dan Analisis Analisis (1) (1)

-90 -80 -70 -60 -50 -40

Pr(dBm)

Gabungan 3 Ring

Pr(dBm)=98.3-48.8log(d)

n=4.9

-90 -80 -70 -60 -50 -40

Pr(dBm)

Ring1,2 dan Ring3

Pr1(dBm)=39.1-30.7log(d)

n1=3.1

Pr2(dBm)=123.8-56.4log(d) n2=5.6

15 15

Pr(dBm)=98.3-48.8log(d)

n = 4.9 nilai kerugian akibat radio seluler perkotaan dengan pengaruh shadowing dan terhalang gedung

Pr1(dBm)=39.1-30.7log(d)

n = 3.1 nilai kerugian akibat radio seluler wilayah perkotaan dan radio seluler perkotaan dengan pengaruh

shadowing

Pr2(dBm)=123.8-56.4log(d)

n = 5.6 nilai kerugian akibat terhalang gedung

10³ 10⁴

-110 -100

d(m) Pengukuran ring1

pengukuran ring2 pengukuran ring3 Distance Power Law

10³ 10⁴

-110 -100

d(m)

Pr2(dBm)=123.8-56.4log(d) pengukuran ring1

pengukuran ring2 pengukuran ring3

ring1,2 Distance Power Law ring3 Distance Power Law

(16)

Hasil

Hasil Pemodelan Pemodelan Distance Power Law Distance Power Law DVB

DVB--H H dan dan Analisis Analisis (2) (2)

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

CDF dan Kolmogorov-Smirnov (Gabungan 3 ring)

cdf

Kolmogorov-Smirnov

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

CDF dan Kolmogorov-Smirnov (Ring12 dan ring3)

cdf

Kolmogorov-Smirnov

Kolmogorov-Smirnov statistik

-15 -10 -5 0 5 10 15 20

0 0.1 0.2 0.3 0.4

error (dB)

Uji KS

H = 0 P = 0.8334 KSSTAT = 0.0754 CV = 0.1644

-15 -10 -5 0 5 10 15 20

0 0.1 0.2 0.3 0.4

error (dB)

Uji KS

H = 0 P = 0.5360 KSSTAT = 0.0975 CV = 0.1644

(17)

Hasil

Hasil Gabungan Gabungan Semua Semua Pemodelan

Pemodelan DVB DVB--H H

-70 -60 -50 -40 -30

Pr(dBm)

Gabungan semua model pada DVB-H

DVB-H RMSE (dB)

Distance Power law (DPL)

0.9

Segmen 1 dan Segmen 2 DPL

2.4

17

10⁰ 10¹

-110 -100 -90 -80 -70

d(Km)

Pr(dBm)

Pengukuran ring12 Pengukuran ring3

Distance Power Law (DPL) Ring12 DPL

Ring3 DPL Okumura-Hata ITU R P-1546-4

Segmen 2 DPL

Okumura-Hata 25.9 ITU-R P.1546-4 22.8

(18)

Hasil

Hasil Gabungan Gabungan Semua Semua Pemodelan Pemodelan DVB

DVB--T T dan dan DVB DVB--H H

-70 -60 -50 -40 -30 -20

Pr(dBm)

DVB-T dan DVB-H

Distance Power Law DVB-T

10^-1 10⁰ 10¹

-120 -110 -100 -90 -80 -70

d(Km)

Pr(dBm)

Segmen 1 DPL DVB-T Segmen 2 DPL DVB-T Okumura-Hata DVB-T ITU R P-1546-4 DVB-T Distance Power Law DVB-H Ring1,2 DPL DVB-H

Ring3 DPL DVB-H Okumura-Hata DVB-H ITU R P-1546-4 DVB-H

(19)

Path loss DVB

Path loss DVB--T (3) T (3)

140 150 160 170

Path Loss(dB)

Path Loss DVB-T

Loss DPL

Loss Segmen 1 DPL Loss Segmen 2 DPL Loss Okumura-Hata Loss ITU R P-1546-4

Path Loss DVB-T terhadap Jarak tertentu

Model Jarak link

0.460 Km – 8.158 Km

Distance Power Law 7.6 dB/Km

19 19

10⁰ 10¹

90 100 110 120 130

d(Km)

Path Loss(dB)

Distance Power Law 7.6 dB/Km

Segmen 1 dan

segmen 2 DPL

6.9 dB/Km

Okumura-Hata 5.1 dB/Km

ITU-R P.15465-4 3.2 dB/Km

(20)

Path Loss DVB

Path Loss DVB--H H

140 150 160 170 180

Path Loss(dB)

Path Loss DVB-H

Loss DPL

Loss Ring1,2 DPL Loss Ring3 DPL Loss Okumura-Hata Loss ITU R P-1546-4

Path Loss DVB-H terhadap Jarak tertentu

Model ^{Jarak link}

0.925 Km – 12.107 Km

Distance Power Law

4.7 dB/Km

10⁰ 10¹

90 100 110 120 130

d(Km)

Path Loss(dB)

Law

Segmen 1 dan segmen 2 DPL

6.1 dB/Km

Okumura-Hata 3.1 dB/Km

ITU-R P.15465-4 1.9 dB/Km

(21)

Kesimpulan

Kesimpulan (1) (1)

Pemodelan Distance Power Law cocok digunakan sebagai model karakteristik propagasi radio DVB-T dan DVB-H di wilayah Jakarta Pusat, berdasarkan :

Nilai RMSE (Root Mean Square Error) DVB-T 1.8 dB pada jarak link 460 m – 8158 m dan nilai RMSE DVB-H 0.9 dB pada

21 21

jarak link 460 m – 8158 m dan nilai RMSE DVB-H 0.9 dB pada jarak link 925 m – 12107 m.

DVB-T pada jarak link 0.460 Km – 8.158 Km, nilai tingkat kepercayaan 0.8 dengan nilai path loss 7.6 dB/Km. Dan untuk DVB-H pada jarak link 0.925 Km – 12.107 Km, nilai tingkat kepercayaan 0.8 dengan nilai path loss 4.7 dB/Km. Sehingga data error (selisih) hasil pengukuran dengan pemodelan Distance Power Law berdistribusi normal.

(22)

Kesimpulan

Kesimpulan (2) (2)

Model Okumura-Hata tidak cocok digunakan sebagai model karakteristik propagasi radio DVB-T dan DVB-H di wilayah Jakarta Pusat.

Nilai RMSE DVB-T 22.7 dB pada jarak link 0.460 Km – 8.158 Km dan nilai RMSE DVB-H 25.9 dB pada jarak link 0.925 Km Km dan nilai RMSE DVB-H 25.9 dB pada jarak link 0.925 Km – 12.107 Km.

Perbedaan kondisi karakteristik propagasi radio di Indonesia khususnya wilayah Jakarta Pusat berbeda dengan model propagasi Okumura-Hata, dimana model Okumura-Hata didapatkan pada saat pengukuran di Tokyo, Jepang.

(23)

Kesimpulan

Kesimpulan (3) (3)

Model ITU-R P.1546-4 tidak cocok digunakan sebagai model karakteristik propagasi radio DVB-T dan DVB-H di wilayah Jakarta Pusat

Nilai RMSE DVB-T 24.4 dB pada jarak link 0.460 Km – 8.158 Km dan nilai RMSE DVB-H 22.8 dB pada jarak link 0.925 Km

23

Km dan nilai RMSE DVB-H 22.8 dB pada jarak link 0.925 Km – 12.107 Km

Perbedaan karakteristik propagasi radio di Indonesia khususnya wilayah Jakarta Pusat berbeda dengan kondisi karakteristik propagasi radio model ITU-R P.1546-4 yang pengukurannya dilakukan di Eropa dan Amerika Utara.

(24)