Model Prediksi Redaman COST 231

COST 231 model adalah pengembangan Hata model oleh EURO_COST (the

European Co_operative for Scientific and Technical Research) untuk PCS. Merupakan

pengembangan rumus Okumura -Hata untuk frekuensi PCS (sampai 2 GHz). Biasa

digunakan untuk mikrosel yang memakai frekuensi 1800 MHz. Pada satu tower BTS

dengan antena yang telah dirancang untuk bekerja pada frekuensi GSM yang disebut

sebagaiu n d e r la y, dalam pengembangannya perlu penambahan kapasitas. Pada

tower tersebut dapat ditambahkan antena dengan frekuensi yang bekerja

Model Propagasi Written by admin    Thursday, 09 December 2010 03:17 Model Propagasi

Model Propagasi COST231 – Hata

Redaman propagasi pada transmisi radio antara MS dan BTS dapat berpengaruh terhadap besarnya coverage area yang dapat dilayani BTS. Model propagasi COST231 Hata digunakan untuk mengetahui radius sel pada PCS (Personal Communication System) pada wilayah urban density yang dalam hal ini digunakan Telkom Flexi pada frekuensi lama 1900 MHz yang sesuai dengan range frekuensi 1500-2000 MHz. Adapun persamaan untuk menghitung propagasi yang terjadi di daerah urban adalah sebagai berikut :

Dimana :Lb  = Path loss rata-rata (dB)f     = frekuensi ( MHz)hb   = tinggi antena Base Station (m)hm  = tinggi antena Mobile Station (m)d     = jarak antara MS dan BS (km)

Model Propagasi Okumura – Hata

Model propagasi Okumura Hata digunakan untuk mengetahui radius sel pada PCS (Personal Communication System) pada wilayah urban dan sub urban density yang dalam hal ini digunakan Flexi pada frekuensi baru 800 MHz yang sesuai dengan range frekuensi 150 hingga 1500 MHz. Bentuk umum persamaan redaman propagasi sebgai fungsi jarak, juga parameter frekuensi dan tinggi antena dapat dinyatakan :

Dimana : d    = jarak link (km)L1  = redaman propagasi total pada jarak dγ    = propagation power law

saat jari-jari sel R(km) = d(km), maka redaman propagasi (L) sama dengan MAPL. Sehingga persamaannya menjadi :

Daerah Urban :Daerah urban merupakan daerah yang memiliki kepadatan penduduk yang cukup tinggi, merupakan daerah pusat perkantoran, niaga, pemerintahan, pendidikan, dan pemukiman penduduk dengan densitas yang cukup banyak. Bangunan di daerah ini pada umumnya memiliki ketinggian di atas 3 meter. Rata-rata interval antara jalan dan bangunan sebesar 30 meter dengan memiliki 2 jalan/lajur atau lebih. Sehingga rumus untuk menghitung propagasi di daerah ini yakni sebagai berikut :

Dimana :Lbu    = path loss rata-rata di urban area (dB)f         = frekuensi (MHz)hb      = tinggi antena BS (m)hm     = tinggi antena MS (m)d        = jarak antara MS dan BS (km)a(hm) = [1,1 log(f) 0,7]hm [1,56 log(f) 0,8]10      = [44,9 6,55 log (hb)]

Daerah Sub Urban :Daerah sub urban merupakan daerah dengan kepadatan penduduk relatif rendah.

Bangunan di daerah ini biasanya memiliki ketinggian di bawah 3 meter. Rata-rata interval antara jalan dan bangunan sebesar 40 meter dengan memiliki 2 jalan dan 1 jalur. Adapun penghitungan propagasi yang terjadi di daerah ini, digunakan rumus seperti ini :

Radius Sel Menurut Propagasi HataRadius sel ditentukan untuk mengetahui jarak terjauh antara Mobile Station dan Base

Station agar komunikasi masih dapat berlangsung. Adapun rumus radius sel propagasi Hata adalah seperti berikut :

Untuk menghitung radius sel dalam satuan km di daerah urban, maka digunakan rumus :

Dalam menghitung radius sel di daerah sub urban digunakan rumus berikut ini:

KARAKTERISTIK PROPAGASI GELOMBANG RADIO TELEKOMUNIKASIOktober 5, 2009 in Telekomunikasi | Tags: * Multipath Fading * Shadowing * Difraksi * Model propagasi, KARAKTERISTIK PROPAGASI GELOMBANG RADIO TELKOMUNIKASI

Karakteristik propagasi radio terdiri dari  :

Multipath Fading Shadowing Difraksi Model propagasi

KARAKTERISTIK PROPAGASI GELOMBANG

Karakteristik propagasi radio sangat penting diketahui pada saat perancangan sistem jaringan akses radio, yaitu dengan mengetahui redaman yang akan terjadi sehingga dapat diprediksi luas cakupan sel yang diinginkan.Beberapa definisi penting yang berkaitan dengan karakteristik gelombangdijelaskan sebagai berikut :

Propagasi Gelombang : Kelakuan gelombang elektromagnetik yang terjadi ketika merambat pada suatu medium.

Kanal Propagasi : medium yang digunakan untuk penjalaran gelombang elektromagnetikPemodelan Kanal Propagasi : pemodelan penjalaran gelombang pada �medium untuk mendapatkan prediksi rugi-rugi yang diterima sinyal serta karakteristiknya.

Perhitungan Path Loss : perhitungan rugi-rugi sinyal pada suatu jalur tertentu berdasarkan pemilihan pemodelan kanal Secara umum pemodelan kanal propagasi sangat tergantung kepada :

Lingkungan diantara pengirim dan penerima. Frekuensi gelombang dan bandwidth informasi yang dikirimkan Gerakan pengirim dan/atau penerima relatif terhadap sekitarnya Analisis tentang

karakteristik kanal propagasi akan meliputi 2 hal, yaitu :! Redaman propagasi, yang merupakan selisih antara daya kirim dan daya terima.! Fading, yang merupakan fluktusai daya yang sampai ke penerima Pemodelan propagasi dapat dikategorikan menjadi empat macam, yaitu :1. Model Analisis Sederhana :a. Free Space Loss Analysisb. Refleksic. Difraksi knife-edgeModel ini digunakan pada kasus-kasus khusus pada lintasan individu, semisal microwave link, dll

2. Model area :a. Okumura-Hattab. Walfisch-Ikegami / COST-231Pemodelan ini digunakan berdasarkan pendekatan statistik dan biasanya digunakan pada perencanaan awal sistem komunikasi seluler.

3. Model Point to Point :a. Ray Tracing : Lee methodb. Tech Note 101c. Longley-RicePemodelan ini berdasarkan pendekatan analitis dan digunakan untuk analisis coverage serta perencanaan sel secara detail.

4. Model Variabilitas lokal :a. Distribusi Rayleighb. Distribusi Ricianc. Distribusi Normald. Joint Probability TechniquesBerdasarkan pendekatan statistik dan digunakan untuk analisis fluktuasi sinyal secara mikroskopik. Pada diktat ini akan dijelaskan pemodelan propagasi secara analisis sederhana dan pemodelan secara area. Dengan kedua tool ini cukup memberikan gambaran secara umum hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencaaan sistem radio selular dan juga link microwave.Fenomena dari propagasi gelombang di medium dapat dijelaskan sebagai berikut berdasarkan

macam-macam objek yang mempengaruhinya :1. Lingkungan, menyebabkan terjadinya efek :! Refleksi : terjadi jika sinyal mengenai objek yang mempunyai dimensi lebih besar dibandingkan panjang gelombang sinyal. Refleksi bisa bersifat konstruktif dan juga destruktif! Difraksi : terjadi jika sinyal mengenai objek yang mempunyai bentuk yang tajam.! Scattering : terjadi jika sinyal mengenai objek yang mempunyai dimensi lebih kecil dibandingkan panjang gelombang sinyal. Menyebabkan energy menyebar kesegala arah.2. Atmosphere bumi, menyebabkan terjadinya efek :! Refleksi dari lapisan ionosfer bumi, diabaikan dalam wireless cellular system! Attenuasi akibat hujan, bukan faktor utama dalam wireless cellular system! Difraksi, refleksi, hamburan dan ducting, dapat terjadi pada wireless cellular system

Fading merupakan gejala yang dirasakan oleh penerima akibat adanya fluktuasi level daya sinyal yang diterima oleh receiver. Dilihat dari penyebab fading ini dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu :1. Multipath, terjadi karena terdapat objek antara pengirim dan penerima sehingga gelombang yang sampai ke penerima berasal dari beberapalintasan (multipath). Akibat adanya fenomena ini menyebabkan efek :! Fading, yaitu fluktuasi sinyal di penerima! Delay Spread, yaitu distribuai time delay dari masing-masing path yang dapat menyebabkan ISI (Inter Symbol Interference). Analisa efek fading akibat multipath (Fast fading) ini dapat didekati dengan beberapa distribusi level, antara lain :! Rician, jika sinyal yang dominan sampai ke penerima adalah sinyal yang bersifat Line Of Sight (direct path).! Rayleigh, jika sinyal yang dominan sampai ke penerima adalah sinyal yang bersifat tidak langsung (indirect path).2. Shadowing, terjadi karena adanya efek terhalangnya sinyal sampai ke penerima akibat oleh gedung bertingkat, tembok, dll. Fluktuasi sinyal akibat shadowing ini adalah bersifat lambat

(Slow Fading). Pandekatan yang dapat dilakukan untuk menganalisis efek shadowing ini adalah dengan menggunakan distribusi log normal.Berikut ini akan dijelaskan metoda perhitungan loss untuk analisis yang sederhana :! Free Space Loss, Diasumsikan propagasi hanya terjadi pada satu lintasan dan tidak terjadi refleksi serta zone ke-1 Fresnell harus bebas halangan. Free Space Loss terjadi akibat adanya penyebaran daya yang diradiasikan oleh antenna transmitter.Faktor yang mempengaruhi adalah frekuensi dan jarak lintasan gelombang.

Difraksi, jika antara antena Base Station dengan antena Mobile Station terhalang oleh suatu obstacles (Gedung, bukit, dll), maka MS masih dapat menerima sinyal dimana penurunan sinyalnya terhadap hubungan LOS dinyatakan dengan paramater difraksi v. Penambahan Loss yang terjadi akibat adanya difraksi merupakan fungsi dari parameter difraksi v

Refleksi, Terjadi jika sudut kedatangan sinyal langsung dan sinyal pantul kecil, dimana koefisien refleksi =1 dan refleksi menyebabkan phase gelombang berubah 1800.

Pada pemodelan loss propagasi berdasarkan karaketeristik area dapat dianalisis menggunakan pendekatan :1. Model Okumura-Hatta2. Model COST-231 (Walfisch-Ikegami)Penjelasan dari masing-masing model adalah sebagai berikut :

Model Okumura-HattaPemodelan Okumura-Hata merupakan formula empirik untuk estimasi mean path loss propagasi sinyal berdasarkan hasil pengukuran Okumura terhadap propagasi sinyal di kota Tokyo. Oleh Hata hasil pengukuran tersebut didekati dengan suatu formula umum untuk lokasi urban dan beserta beberapa pengkoreksiannya. Pendekatan ini dipakai luas di Eropa dan Amerika Utara untuk desain sistem pada band 800 Mhz 900 MHz. Dari hasil penelitian yang ada harga path �

loss dari pendekatan ini untuk daerah urban di Inggris, Kanada dan Amerika Serikat mempunyai harga 10 dB lebih rendah, tetapi untuk daerah suburban cukup sesuai.Perhitungan Path Loss berdasarkan kriteria :

Model COST-231 / Walfisch-Ikegami (WIM)

Model ini adalah hasil dari penelitian dibawah badan Cooperation Scientific and Technical Research (COST) dengan kode project COST-231, yang kemudian diadopsi oleh ITU untuk standard selular dan PCS. Pemodelan COST-231 atau disebut juga pemodelan Walfisch-Ikegami adalah kombinasi antara model empiris dan semideterministik untuk estimasi mean path losspada daerah urban.Model ini cukup baik untuk estimasi path loss dengan frekuensi operasi 800 2000 MHz dan �jarak tempuh 0.02 5 km.�Pada aplikasinya dapat digunakan pada sistem GSM dan CDMA jika ingin memasukkan unsur tambahan tinggi gedung rata-rata, separasi antar gedung lebar jalan, sudut kedatangan sinyal terhadap jalan.