R a d i o L i n k P l a n n i n g D e s i g n f o r R a d a r D a t a C o m m u n i c a t i o n

R a d a r S q u a d r o n 2 4 2 T W R

w i t h

S e c t o r C o m m a n d o f N a t i o n a l A i r D e f e n c e I V B i a k

FIRMANSYAH / 2208100535

Desain Perencanaan Radio Link untuk Komunikasi Data Radar

S a t u a n R a d a r 2 4 2 T W R

d e n g a n

K o m a n d o S e k t o r P e r t a h a n a n U d a r a N a s i o n a l I V B i a k

I. PENDAHULUAN

Radio Link

Dukungan Komunikasi

System Tracks Display

Voice, Data dan Video

KonfigurasiJarkom

Satrad 242 :Operasi pertahanan udara

TNI AU

PerkembanganTeknologi Komunikasi

Media Transmisi

Kawattembaga :Bandwidth

4 kHz

Wireless : bandwidth lebih lebar

KebutuhanSarana Komunikasi

HFVHF

UHF SBM

LATAR BELAKANG

Permasalahan

• Perencanaan Radio Link kondisi jarak ± 30 km.

• Pencapaian Kondisi LOS (Line of Sight).

• Analisa Link budget parameter2 radio link.

• Line of Sight (LOS).

• Free space loss.

• Antena.

• Kalkulasi Link budget.

Batasan Masalah

Tujuan :- Perencanaan Radio Link utk data Radar- Sebagai kontribusi : realisasi pengembangan Rdo Link

Metodologi

• Pencarian data tentang Konsep Radio Link

• Survei lokasi Alternatif Penempatan Radio Link

• Pencapaian kondisi LOS sejauh 30 km

• Menghitung Radio Link budget

Yes

Yes

No

No

START

Studi Literatur

Survei Lokasi

Apakah

LOS ?

Lokasi Repeiter

Perlu Repeiter

Radio Link

Rdo Link Budget

Apakah

Memenuhi ?

END

Relevansi atau Manfaat

- Merencanakan sebuah desain radio link.

- Lintasan link untuk komunikasi data.

- parameter-parameter perhitungan link budget.

- realisasi perencanaan dan pengembanganradio link tersebut.

II. TEORI PENUNJANG

Gelombang EM ialah gelombang yang terdiri dari medan listrik dan medan

magnet yang satu sama lain saling tegak lurus.

GEM memiliki wilayah frekuensi maupun panjang gelombang yang sangat

lebar, yang sering di sebut sebagai spektrum elektromagnetik.

Bandwidth : ukuran dari sebuah

wilayah / lebar frekuensi dimana

semakin lebar, semakin banyak

data yang dapat dilewatkan

Gelombang Elektro Magnetik

Line of Sight (LOS)

Proses transmisi di ruang udara bebas :

- Timbul redaman berupa free space loss (FSL)

- Penurunan daya gelombang radio selama melewati lintasan¹.

- Dipengaruhi oleh besar frekuensi dan jarak

FSL = 32,45 + 20 log f (MHz) + 20 log d (km) …….(1)

Konsep Fresnel zone:

- Prinsip Huygens : setiap titik dlm gel. berjalan adalah pusat dari perubahan

yang baru dan sumber dari gel. yg lain.

- Panc. gel. mikro akn melebar saat meninggalkan antena.

- Adanya daerah lingkaran saat pancaran.

r = 17.31 * sqrt((d1*d2)/(f*d)) ……… (2)

Antena

Antena Yagi Antena Horn Antena Parabola

Grid

Antena Dipole,

MonopoleAntena → getaran listrik ke gel. Radio

→ memiliki gain

Link Budget

What is it ?

Link Budget → kalkulasi besarnya gain dan losses.

→ RSL ≥ Rth (Rx sensitivity)

,

EIRP = Ptx + Gtx – Ltx ………………..……... (3)

dimana :

Ptx = daya pancar (dBm)

Gtx = gain antena pemancar (dBi)

Ltx = losses pada pemancar (dB).

RSL = EIRP – Lpropagasi + Grx – Lrx …….. (4)dimana :

Lpropagasi = losses gelombang saat berpropagasi (dB),

Grx = gain antena penerima (dBi) dan

Lrx = losses saluran penerima (dB).

Sistem CRC,

Radio Link

Sistem terbagi :

- Sistem radar

- Sistem Komunikasi

- Sistem CRC

- Sistem Energi/UPS

Sistem terbagi :

- Server ADP

- Workstation (Tech n Ops)

- Input/Output Processor

- Radio Link

OS UNIX

Solaries 10

III. DESAIN PERENCANAAN RADIO LINK

Survei Lokasi

01°04’xx.xx” S

136°23’xx.xx” E

01°09’xx.xx” S

136°05’xx.xx” E

terdapat obstacle :

- Tanjakan tinggi sekitar 100 meter

- perbukitan (ketinggian ± 180 meter),

- dibutuhkan 2 repeater : lokasi

Sumberker (102 mtr ASL) dan Marau (50

mtr ASL)

Terdapat 2 (dua) titik lokasi :

- Kosek Hanudnas IV (37 mtr ASL)

- Satrad 242 (20 mtr ASL)

Why Marau ??

Infrastruktur, pemukiman, catu daya : yes

01°04’xx.xx” S136°23’xx.xx” E

01°09’xx.xx” S136°05’xx.xx” E

Terrain Data

Tabel 1. Kosek IV dengan Sumberker.

Tabel 2. Sumberker dengan Marau.

Kondisi terrain bumi yang dilewati oleh

lintasan menjadi penting dalam menentukan

Path profile. (Path loss v.4)

Tabel 3. Marau dengan Satrad.

Backbone Network

High availability → tolok ukur sistem, dapat berfungsi dalam berbagai

kondisi pada periode waktu tertentu.

Tujuan : - menjaga sistem selalu baik dari terjadinya failure atau

downtime

- tersedia 24/7 (24 jam per hari, 7 hari seminggu).

High availability dapat dikaitkan dalam bentuk istilah RAS :

(reliability, availability, serviceability) :

- mengacu pada toleransi fault,

- layanan secara terus-menerus

- kemampuan untuk memperbaiki komponen/perangkat yang rusak tanpa

membuat sistem tersebut dalam kondisi down atau koneksi terputus.

Perencanaan Hardware

Frekuensi ISM 2,4 GHz. Why??

- Free license

- bandwidth cukup >< 900MHz

- up to 54 Mbps

- Noise >< 5,8 GHz : f↑, noise↑

Peralatan yang dipilih :

• antena Yagi 16 dBi dan Grid 24 dBi

• Radio Wireless EnGenius EOC 5610

• IP Phone Linksys SPA 941

• VoIP Box SPA 9000

• Router IOP Plines8

• Modem AJ 2885 P

• Hub/Switch LAN

• PoE (Power over Ethernet)

• converter RS232 ke RJ45

• Kabel Koaksial (LMR 400)

• Konektor (RP-SMA).

Sistem Diagram

IOP

Komputer 1WPO1

Komputer 3WPT

Komputer 4ADP

Komputer 2WPO2

MODEM MODEM

MODEM

IOP

RDO LINK

MODEM

RadarShelter

LANSwitch

SOC Kosek IVCRC Satrad 242

Desain Link

IV. ANALISA DATA DESAINRADIO LINK

Jari-jari FZ (Path Loss v.4)

Nama Link

Jari2

Fresnel

(m)

Tinggi

Obstacle

(m)

Jarak

Obstacle (m)

Tinggi Ant.

Minimum

(m)

Tinggi Antena

Desain

(m)d1 d2

Kosek-Sumberker 5,22 8,98 800 300 14.2 15-25

Sumberker-Marau 23,89 2,99 3400 14860 23.89 25-25

Marau-Satrad 242 15,98 3,99 2400 13780 19.97 25-10

Kosek-Sumberker Sumberker-Marau

Jari-jari FZ (2)

Marau-Satrad

Perhitungan Link Budget

Perhitungan link budget berupa :

- Daya yang dikeluarkan oleh antena (EIRP).

- RSL (Receive Signal Level).

- Path Loss .

- gain antena.

- rugi-rugi.

Penggunaan hardware : Antena Yagi 16 dBi, Grid TP-Link 24 dBi, EOC 5610

600mW (27,8 dBm) dgn Rx sensitivity -75 dBm (54 Mbps) atau -92 dBm (6 Mbps)

No Nama Link Kosek-Sumberker Sumberker-Marau Marau-Satrad

1 Jarak (km) 1,1 18,26 16,19

2 FSL (dB) 100,88 125,28 124,24

3 Tx Power (dBm) 27,8 27,8 27,8

4 Gain Tx Ant (dBi) 16 (Yagi) 24 (Grid) 24 (Grid)

5 Losses (dB/m) 0,22 0,22 0,22

6 Conector Loss (dB) 0,4 0,4 0,4

7 EIRP (dBm) 43,18 51,18 51,18

8 Gain Rx Ant (dBi) 16 24 24

19 RSL(dBm) -42,32 -50,72 -49,68

10 RSL > Rx Sensitivity yes yes yes

Sistem DiagramHigh Availability

CRC SOC

RADIO LINK

PoE PoE

IP Phone IP Phone

IOPConverter

RS232-RJ45IOP

Satrad 242 Kosek IV

VoIP boxVoIP box

Splitter

RJ 45

Splitter

RJ 45

EOC 5610EOC 5610 EOC 5610

(Spare)EOC 5610

(Spare)

LAN

Switch

LAN

Switch

ARG1205b/g ARG1205b/g

V. PENUTUP

KesimpulanSegi Manfaat :

• Gelar Radio Link Jarkom (terpencil)

• Biaya infrastruktur ↓ >< SBM

• Teknologi VoIP

• Pelengkap Komunikasi voice >< HF/V/UHF

(terkendala pengaruh siang & malam)

Segi Teknis :

• Jarak lokasi satrad dengan kosek IV membutuhkan 2 (dua) repeater, berupa

obstacle 100 mtr (tanjakan) dan 180 meter(bukit).

• Spesifikasi dari repeater adalah antena 16 dBi (Kosek-Sumberker) dan 24 dBi

(Sumberker-Marau) dengan power output 27,8 dBm Rx th -75 dBm.

• Terdapat 3 lintasan : Kosek IV-Sumberker-Marau-Satrad, total jarak 35,55 km.

• Data-data diperoleh nilai RSL > Rx Sensitivity -75 dBm.

(desain link ini dapat berkomunikasi dengan baik).

• Tinggi antena desain > Hmin, terhindar dari halangan untuk daerah Fresnel zone

(15 m > 14,2 m) ; (25 m>21,58 m) ; (25 m> 19,97m) ; satrad cukup 10 m.

SARAN

Diberikan aplikasi tambahan (data video).

Layanan aplikasi lain :

- layanan internet

- komunikasi data fax

→ perencanaan desain radio link ini sangat penting dan

dibutuhkan