bab ii dasar teori - Perpustakaan Universitas Mercu Buana

BAB II
DASAR TEORI
2.1 Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)
Worldwide Interoperability for Microwave Access, merupakan teknologi
akses nirkabel pita lebar (broadband wireless access atau disingkat BWA) yang
memiliki kecepatan akses yang tinggi dengan jangkauan yang luas. Tekonologi
WiMax merupakan pengembangan dari teknologi WiFi yang didisain untuk
kondisi non-LOS ( non-Line Of Sight ) dan merupakan teknologi akses wireless
broadband berkecepatan tinggi untuk pertukaran informasi. WiMAX memiliki
jangkauan yang jauh dan dapat digunakan untuk kondisi Non LOS sehingga sesuai
untuk transmisi pada daerah rural. WiMAX mampu mengirimkan data maksimum
dengan throughput maksimum hingga 75 Mbps dan jarak jangkau yang mampu
mencapai 50 km tergantung frekuensi yang digunakan.
2.1.1
Standarisasi WiMAX
Teknologi WiMax diimplementasikan sesuai standar IEEE 802.16, dimana
standar ini merupakan pengembangan dari IEEE 802.11 yang merupakan acuan
standarisasi WiFi. Jadi dapat dikatakan bahwa teknologi WiMax merupakan
pengembangan dari teknologi WiFi.
Standar IEEE 802.16 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave
Access) merupakan sebuah standar untuk Wireless Metropolitan Area Network
(WMAN) yang merupakan air interface untuk aplikasi BWA sebagai landasan
untuk teknologi wireless multimedia generasi (4G). IEEE 802.16-2004(d) untuk
jaringan fixed dan IEEE 802.16e secara umum dibuat untuk mendukung aplikasi
fixed dan mobile sekaligus pada band terlisensi 2-6 GHz pada kondisi LOS
maupun NLOS. WiMAX menyediakan transmisi non line-of-sight (NLOS)
sampai 6-10 km (4-6 miles) untuk Customer Premise Equipment (CPE) fixed.
4
Dengan kecepatan data yang besar (sampai 70 Mbps), WiMAX layak
diaplikasikan untuk “last mile” broadband connections.
Tabel 2.1 Varian-Varian IEEE 802.16
2.1.2
Aplikasi WiMAX
WiMAX yang merupakan evolusi dari teknologi sebelumnya, dengan fitur-
fitur yang lebih menarik. Disamping kecepatan data yang tinggi mampu diberikan,
WiMAX juga dapat sebagai solusi untuk jaringan akses yang konvergen dengan
jaringan axsisting (2G/3G atau WiFi).
1.
Sebagai last-mile akses bagi para pengguna perumahan dan bagi layanan
sekelas DSL
2.
Sebagai sarana melayani kebutuhan backhaul bagi jaringan-jaringan
hotspot dan pelanggan yang berbasis ET/T1
3.
Sebagai backhaul bagi komunikasi bergerak,
5
4.
Sebagai suatu cakupan MAN bagi jaringan-jaringan hotspot, sehingga
pelanggan-pelanggan hotspot bisa mendapatkan suatu cakupan luas yang
nomadic
5.
Layanan Mobility dengan menggunakan 802.11e. Dengan fitur mobility,
maka WiMAX pun dapat dipakai sebagai WiMAX Hotzones bagi nomadic
DSL. Hal ini dimungkinkan dengan adanya standar IEEE 802.16e
Gambar 2.1 Aplikasi WiMAX
2.1.3
Jenis-jenis layanan WiMAX
Adapun jenis layanan yang didukung oleh teknologi WiMAX dapat
dikelompokkan berdasarkan prioritas yang paling utama, yaitu :
1.
UGS ( Unsolicited Grant Service )
UGS merupakan jenis layanan yang membutuhkan jaminan transfer data
dengan prioritas yang paling utama. Adapun kriteria untuk jenis layanan
ini adalah :

Maximun dan minimum bandwith yang ditawarkan.

Membutuhkan jaminan Real-Time.

Layanan yang sensitive pada throughput, latency dan jitter seperti layanan
TDM ( Time Division Multiplexing ).
6

2.
Contoh layanan : VoiP, T1/E1 dan ATM CBR.
Non-Real Time Polling Service (NRTPS)
Kriteria jenis layanan ini dapat dikarakteristikkan sebagai berikut :

Membutuhkan throughput yang intensif dengan jaminan garansi minimal
pada latency.

Jenisnya harus non-real-time dengan regular variable size burst.

Layanan yang mungkin diperluas samapai full-bandwidth tetapi dibatasi
oleh kecepatan maximum yang sudah ditentukan.
3. Real Time Polling Service (RTPS)
Kriteria jenis layanan ini dapat dikarakteristikkan sebagai berikut :

Sensitif terhadap throughput dan latency dengan toleransi yang longgar
jika dibandingkan dengan UGS.

Jenis layanan yang bersifat : real-time service flows dan periodic variable
size data packets ( variable bit rate ).

Garansi rate dan syarat delay telah ditentukan.

Contoh layanan : MPEG video, VoIP, video conference.

Contoh layanan : video dan audio streaming.
4.
Best Effort (BE)
Kriteria jenis layanan ini dapat dikarakteristikkan sebagai berikut :

Layanan yang kurang memprioritaskan kecepatan data (best effort)

Tidak ada jaminan ( requirement ) pada rate atau delay-nya.

Contoh layanan : internet ( web browsing ), email dan FTP.
2.2 Wireless Metropolian Area Network (WMAN)
Teknologi WMAN merupakan teknologi yang mengizinkan koneksi dari
berbagai jaringan dalam suatu area metropolitan seperti bangunan-bangunan yang
berbeda dalam suatu kota tanpa harus memasang kabel tembaga atau fiber antar
bangunannya, tetapi cukup dengan menggunakan media transmisi wireless untuk
dapat berkomunikasi antara satu area dengan area lainnya. Pada gambar berikut
anda dapat melihat salah satu bentuk dari jaringan WMAN yang didesain untuk
7
sebuah kota. Pada gambar tersebut dapat dilihat bentuk jaringan yang terbentuk
dari beberapa jaringan Wireless LAN pada suatu tempat atau daerah.
Gambar 2.2 Bentuk Desain Jaringan WMAN
Suatu jaringan WMAN memungkinkan para pengguna untuk membuat
suatu koneksi dari suatu kota ke kota lain hanya dengan menenbakkan gelombang
wireless kedaerah tujuan. Gelombang yang dipancarkan oleh Wireless merupakan
gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh pemancar. Untuk membangun
sebuah jaringan Wireless tidak akan memakan banyak biaya seperti membangun
jaringan dengan menggunakan kabel, karena pada jaringan wireless kemampuan
yang dimiliki oleh kabel telah digantikan oleh kemampuan sinyal yang
dipancarkan oleh wireless.
2.2.1
Sistem WMAN ( Wireless Metropolian Area Network )
Kesatuan dasar WMAN adalah sebuah sel radio, yang terdiri dari hub
station and mobile stations. Hub station adalah bertanggung jawab untuk
menyediakan konektivas antara mobile stations di dalam sel, dan dari mobile
stations ke wired backbone. WMAN, terdiri dari satu atau lebih sel radio yang
terdapat pada jaringan, bersama dengan wired terminals, dihubungkan dari
8
jaringan satu ke jaringan lain sehingga jangkauan yang diperoleh lebih luas (wider
network) melalui wired backbone.
Gambar 2.3 Sistem Jaringan MAN yang mengunakan Wireless
Pada
Gambar
diatas
dapat
dilihat
bahwa
Teknologi
WMAN
memungkinkan pengguna untuk membuat koneksi nirkabel antara beberapa lokasi
di dalam suatu area metropolitan (contohnya, antara gedung yang berbeda-beda
dalam suatu kota atau pada kampus universitas). Pemakaian teknologi nirkabel
dapat menghemat biaya fiber optic atau kabel tembaga yang terkadang sangat
mahal. WMAN juga dapat digunakan sebagai backup bagi jaringan yang berbasis
kabel dan dia akan aktif ketika jaringan yang berbasis kabel tadi mengalami
gangguan. WMAN menggunakan gelombang radio atau cahaya infrared untuk
mentransmisikan data. Jaringan akses nirkabel broadband yang melayani
pengguna dengan akses berkecepatan tinggi. Kelompok kerja IEEE 802.16 untuk
standar akses nirkabel broadband masih terus membuat spesifikasi bagi teknologiteknologi tersebut.
2.2.2
Standarisasi WMAN ( Wireless Metropolian Area Network )
Standarisasi Untuk perangkat WMAN telah ditetapkan oleh IEEE yang
dikenal dengan The IEEE 802.16 WirelessMAN® Standard for Broadband
9
Wireless Metropolitan Area Networks. Dalam aturan standarisasi ini dituliskan
property dari 802.16 adalah :

Broad bandwidth, Up to 96 Mbps (>70 Mbps throughput) pada channel 20
MHz (Wireless MANTM-OFDM air interface)

Mampu melakukan multiple services berkeanjutan dengan QoS yang
terbaik,Efisiensi transport dengan IPv4, IPv6, ATM, Ethernet, dsb.

Bandwidth on demand (frame by frame)

MAC di desain untuk mengeffisienkan penggunaan spectrum gelombang

Comprehensive, modern, dan extensible security

Mampu melayani alokasi frekwensi dari <1 hingga 66 GHz, ODFM dan
OFDMA untuk applikasi non-line-of-sight

TDD dan FDD

Link adaptation: mengadaptasi modulasi dan coding, Subscriber by
subscriber, burst by burst, uplink dan downlink

Point-to-multipoint topology, dengan extensi mesh

Bisa berinteraksi dengan antenna adaptive dan space-time coding,
Beamforming dan MIMO
Wireless MAN dirancang untuk mampu melayani bervagai servis yang
tersedia. Ini sangat diperlukan karena, semua orang akan membutuhkan hubungan
koneksi ke jaringan internet kapan pun dan dimanapun ia berada. Beberapa
perusahaan saat ini membutuhkan jaringan agar dapat berkomunikasi dengan para
kliennya dan itu membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang cukup mahal jika
dilakukan secara manual. Tetapi jika disetiap tempat telah terdapat jaringan
wireless, dan setiap orang bisa terhubung ke jaringan maka resiko dan biaya yang
akan dihadapi jika dilakukan secara manual dapat dihindari dengan adanya
jaringan wireless tersebut.
Agar setiap orang dapat terkonrksi dengan internet kapan saja dan dimana
saja, maka dibutuhkan pula suatu sarana yang menyediakan koneksi tersebut.
Salah satu solusinya adalah dengan media wireless ini. Dengan adanya
standarisasi Wireless MAN yang ditetapkan oleh IEEE ini maka kebutuhan untuk
10
dapat terkoneksi ke jaringan kapan saja dan dimana saja akan dapat dipenuhi.
Seperti pada gambar berikut ini :
Gambar 2.4 Beberapa servis yang dilayani Wireless MAN
2.3 FWA (Fixed Wireless Access)
Fixed Wireless Access menurut ITU didefenisikan sebagai aplikasi wireless
access dimana lokasi dari end user termination dan network access point
dihubungkan ke end user secara fixed. Pada dasarnya Fixed Wireless Access
(FWA) memiliki kesamaan dengan wireless local loop (WLL) yaitu pada
spektrum frekuensi yang diduduki. Australian Communication authority (ACA)
mendefenisikan Fixed Wireless Access (FWA) sebagai Wireless Local Loop
(WLL). WLL merupakan local loop yang menghubungkan pelanggan dan local
exchange dengan menggunakan link wireless.
WLL didefenisikan sebagai koneksi radio end-user ke jaringan utama, baik
berupa Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Service Digital
Network (ISDN), Internet atau local/wide area network.
11
IEEE 802.16
Backhaul
LOS PTP
IEEE 802.16a
LOS
PTMP
IEEE 802.16a
LOS
PTMP
Internet
Backbone
Telco Core Network or
Private (Fibre) Network
IEEE 802.11b
LOS
PTMP
SOHO
Custumers
IEEE 802.11b
LOS
PTMP
SOHO
Custumers
Multi_tenant Individual
residential custumers
Residential
Custumers
Multi_tenant Individual
residential custumers
Residential
Custumers
Gambar 2.5. Konfigurasi Umum Fixed Wireless Access (FWA)
2.3.1 Sistem Fixed Wireless Access Standard
Pada dasarnya, FWA memiliki sistem yang hampir sama dengan mobile
selular. FWA menggunakan konfigurasi selular. Base station dan terminal station
mencakup area yang terbatas. Konfigurasi selular menyediakan spectrum yang
lebih efisien karena menggunankan frequency reuse. Bagaimanapun juga FWA
berbeda dengan sistem selular mobile wireless access (MWA) terutama pada
berbagai jenis pelayanan yang disediakan, skenerio penggelaran, penggunaan
frekuensi dan manajemen frekuensinya. FWA menyediakan akses network
pengganti wireline untuk fixed user. Wireline jenis FWA memerlukan sistem yang
berbeda dengan spektrum selluler dari segi jumlah maupun jenis. FWA dapat
beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan teknologi selular,
namun memerlukan cakupan yang lebih baik (yaitu dengan frekuensi dan tingkat
daya yang lebih rendah) dari sistem penyiaran atau broadband. Pelayanan FWA
dan perbedaannya dengan sistem Mobile Wireless Access terdapat lima syarat
yang harus dimiliki oleh FWA,yaitu :
12

Availability : Pelayanan FWA disediakan melalui udara. Kualitas suara
tidak lebih jelek dari kualitas toll. Kecepatannya tidak lebih lambat dari
sistem wireline. Sistem wireline, menggunakan vocoder dan memiliki
bandwidth yang terbatas sehingga menghasilkan kualitas yang kurang
maksimal. Pada MWA, kualitas dan pelayanan seringkali mengalami delay
yang cukup panjang . Hal ini karena terkadang, sistem mobile mengalami
keadaan Hot-Spot dimana pengguna menuju suatu sel tertentu dan
membebani sistem. Hal ini tidak dialami oleh FWA karena penggunanya
berada dalam posisi yang tetap.

Reliability: Tingkat reliability FWA 99,99%, sementara MWA 90%.

Transparancy : Pelayanan FWA beroperasi secara transparan pada
pelayanan sentralokal dengan telepon reguler. FWA tidak dapat
menggunakan mobile terminal untuk pengganti telepon fixed dan tidak
mendapatkan level pelayanan yang sama jika menggunakan mobile
terminal. Hal ini disebabkan karena terminal MWA memelukan
penyesuaian untuk beroperasi seperti regular fixed phone. Sistem MWA
tidak didesign untuk berbagai jenis transparancy.

Bandwidth : Bandwidth memiliki spektrum elektromagnetik di udara dan
mengakibatkan resource terbatas dan bandwitdh selalu menjadi masalah
bagi sistem wireless. Untuk masa yang akan datang FWA akan
berkompetisi lebih keras dengan sistem wireline. xDSL, Kabel koaksial
dan kabel optik. Kebutuhan untuk bersaing mendorong sistem FWA
menuju bandwidth dan band frekuensi yang lebih tinggi, dimana pengirim
dan penerima harus line of sight dan hampir tidak mungkin untuk mobility.
2.3.2 Network Topologi FWA
Fixed wireless access mempunyai beberapa network topologi yaitu point to
point, point to multi point dan mesh network.
13
 Point to Point
Jaringan yang menghubungkan antara dua terminal. Antara sisi pemancar
dan sisi penerima terdapat 1 perangkat pemancar dan 1 perangkat penerima.
Contohnya adalah hubungan antara BTS dengan BSC di PT TELKOM.
 Point to Multipoint
Jaringan yang menghubungkan antara sisi pemancar dan sisi penerima
terdapat 1 perangkat pemancar dan banyak perangkat penerima. Contohnya
adalah hubungan antara BTS dengan pemakai.
Point to Point Connection
Point to multipoint
connection
Gambar 2.6 Metode Point to Point dan Point to Multipoint pada FWA

Mesh Network
Mesh Network end user terminal juga berfungsi sebagi router bagi end
user terminal yang lain. Mesh network menawarkan peningkatan coverage
wireless access network karena setiap subscriber berfungsi sebagai BTS baru bagi
subscriber disampingnya.
Gambar 2.7 Metode Mesh Pada FWA
14
2.4 Teknik Modulasi
Teknik Modulasi yang digunakan dalam standart IEEE 802.16a adalah
BPSK, QPSK, 16 QAM, dan 64 QAM. Modulasi IEEE 802.16a bersifat adaptif
sesuai tingkat RSL penerima. BPSK (Binary phase Sift Keying) dan QPSK
(Quadrature Phase Shift Keying) adalah dua singgle carrier modulation yang
paling simpel. BPSK menggunakan 2 fasa bit secara bergantian sedangkan QPSK
menggunakan 4 bit secara bergantian. Untuk meningkatkan data rate, metode yang
digunakan adalah metode QAM (Quadratur amplitudo modulation) modulasi
QAM amplitudo dan fasa dirubah. Banyaknya konstelilasi point modulasi
didefinisikan dengan dengan nama metode modulasi seperti 16 QAM dan 64
QAM seperti yang digunakan dalam FWA sistem. Sebagai contoh ketika kita
menggunakan 16 QAM, 4 bit dapat ditransmisikan per simbol(24=16).
2.5 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) adalah sebuah
teknik transmisi yang menggunakan beberapa buah frekuensi yang saling tegak
lurus (orthogonal). OFDM bekerja dengan cara memisahkan sinyal radio ke
dalam sejumlah kecil subsinyal yang kemudian ditransmisikan secara simultan
pada frekuensi berbeda. Masing-masing sub-carrier tersebut dimodulasikan
dengan teknik modulasi konvensional pada rasio simbol yang rendah.
Teknik OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) hampir
sama dengan teknik FDM (Frequency Division Multiplexing). Namun pada
FDM, kanal satu dengan kanal yang lain terpisah, sedangkan pada OFDM antar
subcarrier saling overlapping dan untuk menjaga agar antar saubcarrier tidak
saling interferensi, subcarrier-subcarrier tersebut harus saling orthogonal.
Orthogonal merupakan suatu kondisi dimana saat suatu subcarrier mencapai
amplitudo maksimum, subcarrier lainnya berada pada keadaan nol.
Prinsip dari OFDM adalah membagi bit rate sinyal informasi wideband
menjadi deretan data paralel dengan bit rate yang lebih rendah sehingga akan
didapatkan deretan paralel sinyal bit rate rendah narrowband, kemudian data-data
paralel tersebut dimodulasi
15
dengan subcarrier yang saling ortogonal.
Gambar 2.8.
Ilustrasi Teknik Multiplexing menggunakan OFDM dan Tanpa OFDM
(a) Tidak Overlap. (b) Overlap othogonal
2.5.1 Prinsip kerja OFDM
Prinsip kerja dari OFDM dapat dijelaskan sebagai berikut. Deretan data
informasi yang akan dikirim dikonversikan kedalam bentuk paralel, sehingga bila
bit rate semula adalah R, maka bit rate di tiap-tiap jalur paralel adalah R/N dengan
N adalah jumlah jalur paralel (sama dengan jumlah sub-carrier). Setelah itu,
modulasi dilakukan pada tiap-tiap sub-carrier. Modulasi ini bisa berupa BPSK,
QPSK, QAM atau yang lain, namun ketiga teknik tersebut yang sering digunakan
pada OFDM
Gambar 2.9 OFDM Frekuensi
2.5.2 Parameter Spektrum OFDM
Deskripsi frekuensi domain termasuk struktur dasar dari OFDM simbol.
OFDM simbol disusun dari subcarriers yang banyaknya menentukan ukuran FFT
yang digunakan. Ada tiga jenis sub carriers :
16

Data sub carriers: Data sub carrier adalah subcarrier yang membawa bit
bit informasi yang akan dikirimkan ke penerima.

Pilot sub carriers: Pilot Sub carrier adalah sub carrier yang digunakan
untuk menandai urutan carrier dari banyaknya N OFDM yang digunakan.

Null subcarriers: Null subcarriers subcarrier yang tidak berisi data sama
sekali, fungsi
dari nul sub carrier sebagai guard band untuk menjaga
agar tidak terjadi interferensi antar kanal.
Tujuan dari guard band adalah sebagai penyedia sinyal untuk naturally delay.
Pilot sub carriers berfungsi sebagai referensi selama proses transmisi dan DC
carrier berfungsi sebagai frekuensi tengah. Sistem WiMAX pada standar IEEE
802.16d menggunakan 256 FFT, yang terdiri dari 192 data sub carrier, 8 pilot sub
carrier dan 56 null. Data sub carrier terbagi dalam dua jalur paralel masing-masing
192 data stream dengan rate 1/192 dari rate semula. Setiap stream ini kemudian
dipetakan ke data sub carrier dan dimodulasi dengan modulasi digital seperti PSK
atau QAM.
Gambar 2.9 Struktur Symbol OFDM
Parameter Utama OFDM terdiri dari :

BW, merupakan nilai channel bandwidth

Nused , jumlah subcarriers yang digunakan

n (sampling factor) , parameter ini bersama dengan BW dan Nuseddigunakan
untuk menentukan subcarriers spacing dan symbol timeo G , parameter ini adalah
perbandingan CP time.
Sedangkan Parameter Turunan OFDM :

N FFT : nilai dari penjumlahan N used + Guard Band
17

Sampling Frequency (n)

Subcarrier Spacing : ∆f = Fs / N FFT

Useful Symbol time : Tb =1 / ∆f

CP Time : Tg = G .Tb

OFDM Symbol time : Ts = Tb + Tg

Sampling Time : Tb / N FFT
2.6
Parameter Transmisi
Untuk mendapatkan sistem komunikasi yang baik, yang perlu dilakukan
adalah melakukan perhitungan link (link budget) dari sistem tersebut. Perhitungan
link budget merupakan perhitungan level daya yang dilakukan untuk memastikan
bahwa level daya penerimaan lebih besar atau sama dengan level daya threshold
(RSL ≥ Rth). Tujuannya untuk menjaga keseimbangan gain dan loss guna
mencapai SNR yang diinginkan di receiver. Parameter-parameter yang
mempengaruhi kondisi propagasi suatu kanal wireless adalah sebagai berikut :

.Lingkungan
propagasi
:
Kondisi
lingkungan
sangat
mempengaruhi
gelombang radio. Gelombang radio dapat diredam, dipantulkan, atau
dipengaruhi oleh noise dan interferensi. Tingkat peredaman tergantung
frekuensi, dimana semakin tinggi frekuensi redaman juga semakin besar.
Parameter yang mempengaruhi kondisi propagasi yaitu rugi-rugi propagasi,
fading, delay spread, noise, dan interferensi.

Rugi-rugi propagasi : Dalam lingkungan radio, konfigurasi alam yang tidak
beraturan, bangunan, dan perubahan cuaca membuat perhitungan rugi-rugi
propagasi sulit. Kombinasi statistik dan teori elektromagnetik membantu
meramalkan rugi-rugi propagasi dengan lebih teliti.

Fading : Fading adalah fluktuasi amplituda sinyal. Fading margin adalah level
daya yang harus dicadangkan yang besarnya merupakan selisih antara daya
rata-rata yang sampai di penerima dan level sensitivitas penerima. Nilai fading
margin biasanya sama dengan peluang level fading yang terjadi., yang nilainya
18
tergantung pada kondisi lingkungan dan sistem yang digunakan. Nilai fading
margin minimum agar sistem bekerja dengan baik sebesar 15 dBm.

Noise : Noise dihasilkan dari proses alami seperti petir, noise thermal pada
sistem penerima, dll. Disisi lain sinyal transmisi yang mengganggu dan tidak
diinginkan dikelompokkan sebagai interferensi.
2.6.1 Redaman Ruang Bebas (Free Space Loss)
Redaman ruang bebas didefinisikan sebagai yang terjadi pada ruang bebas
di antara dua buah antena isotropis (pemancar dan penerima) dimana pengaruh
dari difraksi, refraksi, refleksi, absorbsi maupun bloking dianggap tidak ada.
L fs
= 10 log
4.π .d . f
……………………..(2.1)
λ.c
Karena λ = c/f dengan c adalah cepat rambat gelombang cahaya di ruang hampa
(3x108 m/dt), maka besarnya redaman ruang bebas menjadi :
L fs
= 20 log
4.π
+ 20 log d + 20 log f
c
=32,5+20log d + 20 log f……………………………………………(2.2)
dimana :
L fs = redaman ruang bebas (dB)
d
= jarak antara antena pemancar ke antena penerima (km)
f
= frekuensi (MHz)
2.6.2 EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power)
EIRP merupakan besaran yang menyatakan kekuatan daya pancar suatu
antena di bumi, dapat dihitung dengan rumus :
EIRP = RSL + Lpath - GRX + (L KT + LCT )………………………….(2.3)
19
dimana :
EIRP = Daya pancar (dBW)
GRX
= Gain antena (dB)
Lpath = Redaman lintasan
L KT
= Redaman feeder transmitter (kabel)
LCT
= Redaman branching transmitter (konektor)
2.6.3 RSL (Receive Signal Level)
RSL adalah level sinyal yang diterima di penerima dan nilainya harus lebih
besar dari sensitivitas perangkat penerima (RSL
≥ Rth). Sensitivitas perangkat
penerima merupakan kepekaan suatu perangkat pada sisi penerima yang dijadikan
ukuran threshold atau kemampuan penerima menerima daya minimum.Dimana
semakin kecil nilai RSL maka akan semakin baik sensitifitas penerima.Nilai RSL
dapat dihitung dengan persamaan :
RSL = (Eb / No ) + NF -204 + 10 log x Laju Bit ................…………(2.4)
dimana :
RSL
: Receive Signal Level
Eb
: Energi per bit
No
: Rapat daya noise
NF
: Noise figure
2.6.4 Fade Margin
Fade margin adalah perbedaan antara besarnya sinyal pada receiver (RSL)
dengan sinyal minimum yang ditentukan oleh suatu perangkat. Kondisi fade
margin yang baik adalah lebih besar dari 10dB. Besarnya fade margin dapat
dihitung dengan persamaan :
20
Fade margin = RSL – Receiver threshold ………………(2.5)
2.7 Model Propagasi
Untuk jaringan WiMAX, model propagasi yang dapat digunakan adalah
model propagasi SUI dimana Stanford Universitas Interim ( SUI) model adalah
suatu perluasan menyangkut pekerjaan lebih awal yang dilakukan oleh AT&T
wireless. Dan menggunakan tiga jenis tanah lapang yang basis dasar:untuk kondisi
NLOS yang menggunakan 3 tipe dasar terrain, yaitu
1. Kategori A –Hilly/moderate-to-heavy tree density (urban): Tipe ini berasosiasi
dengan pathloss terbesar yaitu perbukitan dengan densitas pepohonan sedang
sampai tinggi.
2. Kategori B –Hilly/light tree density or flat/moderate-to-heavy tree
density/intermediate (sub urban) : Tipe ini merupakan asosiasi pathloss
pertengahan yaitu dengan terrain dan densitas pepohonan antara A dan C.
3. Kategori C -Flat/light tree density (rural) : Tipe ini berasosiasi dengan pathloss
terkecil yaitu terrain rata dengan dengan pepohonan jarang.
Kategori tanah lapang ini menyediakan suatu metoda sederhana ke dengan
teliti menaksir path-loss menyangkut RF menggali di dalam suatu situasi NLOS.
Menjadi statistik secara alami, model bisa menghadirkan cakupan kerugian jalur
yang berpengalaman di dalam suatu jalur RF pada hasil yang riil.
Tabel 2.2 Model Parameter SUI Propagation Model
Model
Terrain Type A
Terrai Type B
Terrai Type C
Parameter
(Hilly, heavy trees)
(Intermediate)
(Flat, few trees)
A
4.6
4
3.6
B
0.0075
0.0065
0.005
C
12.6
17.1
20
21
Sedangkan untuk perhitungan loss propagasinya (propagasi NLOS)dapat dilihat
pada rumus dibawah:
L = Lfs (d 0 ) + 10 γ log10 ( d
d0
) + ∆PL f + ∆PLh + s ............................................(2.6)
dimana :
A= 20 log10 (4πd 0 / λ ) (free space path loss)
γ = a − bhb + c / hb (hb = tinggi base station antara 10 meters < hb < 80
λ = panjang gelombang
meters)
s = log normal shadowing margin (data sheet)
a,b,c = konstanta berdasarkan kategori daerah (berdasarkan tabel 2.1)
d 0 = ditetapkan sebesar 100m (referensi jarak)
d = jarak dari BTS
Mhz faktor koreksi frekuensi
∆PLf = 6 log f / 2000 f dalam Mhz ................................................................(2.7)
Koreksi tinggi antena user (>2 meter)
∆PLh = −10.8 log(hCPE / 2) 1 meter < hCPE < 8 meter .........................................(2.8)
22