Modul 7 EE 4712 Sistem Komunikasi Bergerak Prediksi Redaman Propagasi Oleh : Nachwan Mufti A, ST 7. Prediksi Redaman Propagasi

Transkripsi

1 Modul 7 EE 47 Sistem Komunikasi Bergerak Prediksi Redaman Propagasi Oleh : Nachwan Mufti A, ST 7. Prediksi Redaman Propagasi

2 Organisasi Modul 6 Prediksi Redaman Propagasi A. Pendahuluan page 3 B. Pemodelan Kanal Propagasi page 8 C. Paradigma Pengukuran Pathloss page D. Theoritical Prediction Model page 7 E. Area to Area Prediction Model page 0 F. Prediksi Redaman Point to Point page 33 G. Prediksi Redaman Mikrosel page Prediksi Redaman Propagasi

3 A. Pendahuluan Sekapur Sirih... Dasar dari propagasi gelombang elektromagnetika sudah pernah kita pelajari pada matakuliah Medan Elektromagnetika II dalam bab Gelombang Datar. Sebagaimana kita ketahui bahwa mode gelombang ketika merambat di udara adalah mode TEM (Transverse Electromagnetic) yang berarti arah vektor medan listrik tegaklurus dengan arah vektor medan magnet, dan keduanya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Dalam matakuliah kita kali ini, kita akan mempelajari lebih jauh fenomena perambatan perambatan gelombang elektromagnetik di udara dengan titik berat adalah redaman propagasi yang merupakan selisih rata-rata antara daya kirim dan daya terima. H E P Fluktuasi daya terima akan dibahas pada modul selanjutnya! 7. Prediksi Redaman Propagasi 3

4 A. Pendahuluan Spektrum Frekuensi... HF UHF VHF SHF 30 MHz 300 MHz 3000 MHz Sinyal gelombang radio, cahaya, gelombang radio, sinar X maupun sinar gamma adalah contoh-contoh dari gelombang elektromagnetik. Pada tiap kasus di atas, energi merambat dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Panjang gelombang dari gelombang-gelombang di atas adalah berbeda serta akan memiliki sifat-sifat fisis yang berbeda dalam perilakunya terhadap frekuensi. Penggunaan dari gelombang akhirnya juga akan berbeda (untuk sistem komunikasi yang berbeda) 7. Prediksi Redaman Propagasi 4

5 A. Pendahuluan Pembagian Spektrum Frekuensi... Pembagian spektrum frekuensi didasarkan pada panjang gelombang-nya, dan digunakan untuk berbagai jenis komunikasi yang berbeda 300 f (MHz ) Frekuensi Band Hz 0 Mm ELF (extremely low frequency) Hz Mm - 00 km SLF (Super Low Frequency) 3-30 khz 00-0 km VLF (very low frequency) khz 0 - km LF (low frequency) khz km - 00 m MF (medium frequency) 3-30 MHz 00-0 m HF (high frequency) MHz 0 - m VHF (very high frequency) MHz m - 0 cm UHF (ultra high frequency) 3-30 GHz 0 - cm SHF (super high frequency) GHz cm - mm EHF (extremely high frequency) GHz mm - 00 m 7. Prediksi Redaman Propagasi 5

6 A. Pendahuluan Band Name... Nama umum yang juga sering digunakan... Band Name L band S band C band X band Ku band K band Ka band Frequency - GHz - 4 GHz 4 8 GHz 8 GHz 8 GHz 8 7 GHz 7 40 GHz 7. Prediksi Redaman Propagasi 6

7 A. Pendahuluan Spektrum Frekuensi dan Media Transmisi Prediksi Redaman Propagasi 7

8 B. Pemodelan Kanal Propagasi Pemodelan kanal propagasi tergantung kepada... Benda-benda diantara pengirim dan penerima Obstacle / penghalang, bentuk obstacle (runcing/landai), ion-ion, partikel-partikel, dll Frekuensi gelombang EM dan bandwidth informasi yang dikirimkan Frekuensi dan bandwidth informasi mempengaruhi perlakuan kanal propagasi terhadap sinyal yang dikirimkan Gerakan pengirim dan/atau penerima Pengaruh Efek Doppler terhadap penerimaan Pembicaraan tentang karakteristik kanal propagasi akan meliputi hal, yaitu : Redaman propagasi Selisih (rata-rata) antara daya pancar dan daya terima Fading Fluktuasi daya di penerima 7. Prediksi Redaman Propagasi 8

9 B. Pemodelan Kanal Propagasi Message Input Sinyal input Sinyal yang ditransmisikan TI Tx Transducer Input Pemancar Kanal komunikasi Message output TO Transducer Output Rx Penerima Redaman, distorsi, derau, interferensi ( tergantung karakteristik kanal ybs ) UNCONTROLLED! 7. Prediksi Redaman Propagasi 9

10 B. Pemodelan Kanal Propagasi Contoh Model... Lokasi Lokasi Lokasi 3 Lokasi 4 Lokasi 5 : Sinyal langsung mendominasi penerimaan, sinyal langsung (free space) cukup besar dibandingkan sinyal pantulan tanah. Contoh : pada mikrosellular : Sinyal terima dimodelkan sebagai jumlah sinyal langsung dan sinyal terima, karena sinyal pantulan cukup signifikan besarnya. Contoh : Pada sistem selular (Plane Earth Propagation Model) : Plane Earth Propagation Model dikoreksi karena adanya difraksi pepohonan : Path loss diestimasi dengan model difraksi sederhana : Path loss cukup sulit diprediksi karena adanya multiple diffraction 7. Prediksi Redaman Propagasi 0

11 C. Paradigma Pengukuran Pathloss Pengukuran Pathloss Hasil pengukuran sinyal dapat sebagai berikut : wavelength Range jarak pengukuran optimal umumnya pada sekitar karena jika jaraknya terlalu dekat mungkin tidak memberikan harga ratarata (mean value), sedangkan jika range jarak pengukuran terlalu jauh hasil akan keluar dari nilai large scale real-nya ( nilai mungkin sudah berubah ) Jumlah sample pengukuran adalah > 36 sample untuk mendapatkan interval tingkat keyakinan 90% 7. Prediksi Redaman Propagasi

12 C. Paradigma Pengukuran Pathloss Metoda Pengukuran dgn Regresi Pilih beberapa lokasi berjarak d dan lakukan pengukuran path loss d d d3 Ulangi unttuk d and d 3, dst Cell site (Tx) Plot nilai mean pathloss sebagai fungsi jarak See next page 7. Prediksi Redaman Propagasi

13 C. Paradigma Pengukuran Pathloss Pengukuran Pathloss Hasil pengukuran sinyal dapat sebagai berikut : wavelength Range jarak pengukuran optimal umumnya pada sekitar karena jika jaraknya terlalu dekat mungkin tidak memberikan harga rata-rata (mean value), sedangkan jika range jarak pengukuran terlalu jauh mungkin akan keluar dari nilai large scale realnya ( nilai mungkin sudah berubah) Jumlah sample pengukuran adalah > 36 sample untuk mendapatkan interval tingkat keyakinan 90% 7. Prediksi Redaman Propagasi 3

14 C. Paradigma Pengukuran Pathloss Mendapatkan Mean dan Standar Deviasi Pengukuran biasa dilakukan untuk beberapa tipe daerah: Urban, suburban, dan open area Catat bahwa pengukuran pada radius konstan dari BTS dapat menghasilkan pathloss yang berbeda Dengan regresi linear kita bisa mendapatkan trend mean pathloss dan standar deviasi disekitar nilai rata-rata Contoh untuk urban : path loss Slope = 33. db/decade and Std dev. = 7 db Path loss [db] x x x x x urban x x x o o o o o o o o x x o o x x o o suburban x x o o # # x x o # # o o # open # # Distance d [km] 7. Prediksi Redaman Propagasi 4

15 C. Paradigma Pengukuran Pathloss Aplikasi dalam prediksi cakupan Contoh misalkan untuk jarak d = 4 km (lihat halaman sebelumnya untuk daerah urban) Misal path loss pada 4 km adalah 79 db. Pathloss ini didesain untuk suatu nilai rata-rata dengan tingkat keyakinan 50 % Dengan STDev untuk urban adalah 7 db, Maka, untuk mendapatkan tingkat keyakinan (confidence level) 84 % () membutuhkan margin 7 db, dan untuk tingkat keyakinan 97.7 % () membutuhkan margin 4 db Cell site (Tx) d d d3 Akan dijelaskan lebih lanjut bagian prediksi cakupan!! 7. Prediksi Redaman Propagasi 5

16 C. Paradigma Pengukuran Pathloss Contoh : Hasil pengukuran pathloss pada kota-kota di Jerman. Dari data disamping didapatkan : mean pathloss eksponen =,7 dan =,8 7. Prediksi Redaman Propagasi 6

17 D. Theoretical Prediction Model P Free Space Propagation Model R PT Sumber isotropis PFDA ER Luas bola = 4pD PT 4pD 4p Pada free space propagation model, diasumsikan menggunakan antena hypothetical berupa antena isotropis yang menjadi sumber titik, dengan satu buah gelombang langsung. Daya dari sumber isotropis akan terbagi merata pada permukaan bola. Sedemikian power flux density (PFD) pada kulit bola dinyatakan : P T 4 pd PFD PT 4pD FSL = 3, log f (MHz) + 0 log d (km) FSL P P T R 4pD 7. Prediksi Redaman Propagasi 7

18 D. Theoretical Prediction Model Plane Earth Propagation Model Ground Reflection (-rays) Model h P t d a P r h P r P o. L p d h h h d h P o d h h Lp d 4 40logd L p = log d (km) 0 log h 0 log h 7. Prediksi Redaman Propagasi 8

19 D. Theoretical Prediction Model Analytical Model Model yang sering digunakan untuk analisis dalam komunikasi bergerak ditunjukkan dalam formula di bawah ini. Formula tersebut diturunkan dari Plane Earth Propagation Model dengan memasukkan komponen fading lognormal. P R NR 0, 0 log x Dimana, P(R) = Loss pada jarak R, relatif terhadap loss pada jarak R 0 = mean pathloss exponent = standard deviasi, secara tipikal = 8dB N(R 0,) = pathloss referensi pada jarak R 0 x = komponen fading lognormal Pada lingkungan komunikasi bergerak, tipikalnya berkisar antara - 5. Untuk = 4 seperti pada kasus plane earth propagation model, daya sinyal akan teredam 40 db jika jarak meningkat 0 kali dari jarak referensi R 0 (40 db/decade). Bentuk persamaan diatas juga menampilkan variasi pathloss di atas atau dibawah average pathloss-nya. x adalah menyatakan komponen fading lognormal yang rataratanya = 0, sedangkan standar deviasi-nya kira-kira sebesar 8 db. 7. Prediksi Redaman Propagasi 9 R R 0

20 E. Area to Area Prediction Model Area to area prediction model umumnya adalah model prediksi empirik yang mendasarkan rumusannya dari hasil pengukuran. Hasil yang didapatkan umumnya akan diklasifikasikan kepada kategorikategori wilayah yang memiliki slope redaman yang berbeda-beda. Secara umum klasifikasi area adalah sebagai berikut :. Daerah terbuka ( Open Land ) Daerah belum berkembang atau hanya sebagian kecil dari daerah sudah berkembang, populasi penduduk masih sedikit. Daerah terbuka industri ( Industrialized Open Land ) Daerah sudah berkembang, daerah pertanian skala besar, dengan industri yang terbatas 3. Daerah pedesaan ( Suburban Area ) Gabungan antara daerah pemukiman penduduk dengan sejumlah kecil industri 4. Kota kecil sampai menengah ( Small to Medium City ) Populasi pemukiman pendduk cukup rapat, jumlah bangunan juga cukup banyak dengan ketinggian menengah, industri berkembang 5. Kota besar ( Larged Sized City ) Daerah pemukiman sangat rapat, daerah perkantoran dengan gedung-gedung tinggi pencakar langit, industri sangat berkembang 7. Prediksi Redaman Propagasi 0

21 E. Area to Area Prediction Model Lee s Prediction Model r o = mil =,6 km P ro r P r P P Dalam persamaan linear, n r f... o r f r ro o o Dalam persamaan logaritmik (db), P r P ro r. 0log n. 0log r o f f o o P r = Daya terima pada jarak r dari transmitter. P ro = Daya terima pada jarak r o = mil dari transmitter. = Slope / kemiringan Path Loss n = Faktor koreksi, digunakan apabila ada perbedaan frekuensi antara kondisi saat eksperimen dengan kondisi sebenarnya. o = Faktor koreksi, digunakan apabila ada perbedaan keadaan antara kondisi saat eksperimen dengan kondisi sebenarnya. Kondisi saat eksperimen dilakukan,. Operating Frequency = 900 MHz.. RBS antenna = m 3. MS antenna = 3 m 4. RF Tx Power = 0 watt 5. RBS antenna Gain = 6 db over dipole l/. 6. MS antenna Gain = 0 db over dipole l/. 7. Prediksi Redaman Propagasi

22 E. Area to Area Prediction Model Lee s Prediction Model a o = faktor koreksi P ro and didapat dari data hasil percobaan o = in free space, P ro = mwatts g = in urban area (Philadelphia), P ro = 0-7 mwatts g = 3.68 tinggi antena base station riil (m) (m) in an open area, P ro = mwatts g = 4.35 in sub urban area, P ro = mwatts g = 3.84 in urban area (Tokyo), P ro = mwatts g = v tinggi antenna mobile unit riil (m) 3 3 (m) daya pemancar riil 0 (watts) (watts) gain antena base station riil tdh antena dipole 4 54 gain antena mobile unit riil thd. antena dipole 7. Prediksi Redaman Propagasi

23 E. Area to Area Prediction Model Lee s Prediction Model n diperoleh dari percobaan / empiris 0dB / dec n 30dB / dec Harga n diperoleh dari hasil percobaan yang dilakukan oleh Okumura dan Young Berdasarkan eksperimen oleh Okumura n=30 db/dec untuk Urban Area. Correction factor to determine v in a v =, for new mobile-unit antenna heigh > 0 m v =, for new mobile-unit antenna heigh < 3 m Berdasarkan eksperimen oleh Young n=0 db/dec untuk Sub.Urban Area atau Open Area n hanya berlaku untuk frekuensi operasi 30 sd.,000 MHz 7. Prediksi Redaman Propagasi 3

24 Signal strength in db(mikrovolt) Signal strength in dbm E. Area to Area Prediction Model Lee s Prediction Model 8-50 Open Area ( Po = - 45 dbm, = 0 db/dec ) Open Area ( Po = - 49 dbm, = 43.5 db/dec ) Suburban ( Po = dbm, = 38.4 db/dec ) Philadelphia ( Po = - 70 dbm, = 36.8 db/dec ) 4-90 Newark ( Po = - 64 dbm, = 43. db/dec ) 3-00 Tokyo, Japan ( Po= - 84 dbm, = 30.5 db/dec ) New York City ( Po = - 77 dbm, = 48 db/dec ) Jarak dalam mil 7. Prediksi Redaman Propagasi 4

25 7. Prediksi Redaman Propagasi 5 r o = mil =,6 km r P ro P r r area area r r r r area area.6 km o n o o ro r. f f. r r. r r. P P o = o n o N o ro r. f f. r r.... r r. r r. P P N persamaan umum, Lee s Pathloss Formula Untuk Berbagai Jenis Kondisi Lingkungan E. Area to Area Prediction Model

26 E. Area to Area Prediction Model Okumura-Hata Prediction Model Kelebihan : mudah digunakan ( langsung dimasukkan pada rumus jadi ) Kekurangan: tidak ada parameter eksak yang tegas antara daerah kota, daerah suburban, maupun daerah terbuka Daerah kota L u = 69,55+6,6log f C 3,83log h T a(h R )+[44,9 6,55 log h T ] log d Dimana, 50 f C 500 MHz 30 h T 00 m d 0 km a(h R ) adalah faktor koreksi antenna mobile yang nilainya adalah sebagai berikut : Untuk kota kecil dan menengah, a(h R ) = (, log f C 0,7 )h R (,56 log f C 0,8 ) db dimana, h R 0 m Untuk kota besar, a(h R ) = 8,9 (log,54h R ), db f C 300 MHz a(h R ) = 3, (log,75h R ) 4,97 db f C > 300 MHz 7. Prediksi Redaman Propagasi 6

27 E. Area to Area Prediction Model Okumura-Hata Prediction Model Daerah Suburban f L L log C su u 5, 4 8 Daerah Open Area L o L u 4,78 (log f c ) 8,33 log f c 40,94 7. Prediksi Redaman Propagasi 7

28 E. Area to Area Prediction Model Lu COST-3 ( PCS Extension Hata Model) Merupakan formula pengembangan rumus Okumura Hata untuk frekuensi PCS ( GHz) 46,3 33,9 (logfc ) 3,8loghT a(hr ) (44,9 6,55loghT )logd CM dimana, 500 f C 000 MHz 30 h T 00 m d 0 km a(h R ) adalah faktor koreksi antena mobile yang nilainya sebagai berikut : Untuk kota kecil dan menengah, a(h R ) = (, log f C 0,7 )h R (,56 log f C 0,8 ) db dimana, h R 0 m Untuk kota besar, a(h R ) = 8,9 (log,54h R ), db f C 300 MHz a(h R ) = 3, (log,75h R ) 4,97 db f C 300 MHz dan, CM = 0 db untuk kota menengah dan kota suburban 3 db untuk pusat kota metropolitan 7. Prediksi Redaman Propagasi 8

29 E. Area to Area Prediction Model COST3 Walfish Ikegami Model Cost3 Walfish Ikegami Model digunakan untuk estimasi pathloss untuk lingkungan urban untuk range frekuensi seluler 800 hingga 000 MHz. Wallfisch/Ikegami model terdiri dari 3 komponen : Free Space Loss (L f ) Roof to street diffraction and scatter loss (L RTS ) Multiscreen loss (L ms ) L C = L f + L RTS + L ms L f ; untuk L RTS + L ms < 0 L f = log 0 R + 0 log 0 f c dimana R (km); f c (MHz) L RTS = log 0 W + 0 log 0 fc + 0 log 0 hm + L di mana L = ; 0 < < ( - 35) ; 35 < < ( - 55) ; 55 < < Prediksi Redaman Propagasi 9

30 E. Area to Area Prediction Model COST3 Walfish Ikegami Model L ms = L bsh + k a + k d log 0 R + k f log 0 f c - 9 log 0 b dimana L bsh = -8 + log 0 ( + h m ) ; h b < h r ; h b > h r k a = 54 ; h b > h r h b ; d > 500 m h b < h r h b. R ; 55 < < 90 Catatan : L sh dan k a meningkatkan path loss untuk h b yang lebih rendah. k d = 8 ; h b > h r 8 5 (h b /h r ) ; h b < h r k f = (f c / (f c /95 - ) ; Untuk kota ukuran sedang dan suburban dengan kerapatan pohon cukup moderat ; Pusat kota metropolitan 7. Prediksi Redaman Propagasi 30

31 E. Area to Area Prediction Model Diagram Parameter Building Building MOBILE Incident Wave Building h b h b Building = incident angle relative to street R h r h m h m GROUND Cell site 7. Prediksi Redaman Propagasi 3 b w Mobile

32 E. Area to Area Prediction Model Quick Model The Quick Model (model cepat) digunakan untuk estimasi secara kasar redaman propagasi di suatu area. Model ini sederhana dan langsung melakukan perhitungan dari jarak yang diketahui. Umumnya digunakan ekspeditor untuk perhitungan kasar. Hasil yang didapat antara 3-5 db lebih kecil dari hasil perhitungan Okumura-Hata L P = + 36 log d (km) L P = log d (km) 7. Prediksi Redaman Propagasi 3

33 F. Prediksi Redaman Point to Point Setelah dilakukan prediksi redaman area to area, yang dimaksudkan sebagai prediksi kasar kondisi redaman lintasan, baru kemudian dilakukan prediksi redaman point to point yang bertujuan untuk meningkatkan akurasinya. Model prediksi area to area akan memberikan akurasi prediksi dengan standar deviasi 8 db. Artinya : data aktual pathloss akan bervariasi 8 db dari nilai yang diprediksikan oleh hasil perhitungan. Dengan perhitungan point to point akurasi yang dapat diharapkan adalah memiliki standar deviasi + 3 db. Pada prediksi point to point, diperlukan gambar penampang kontur wilayah pelayanan yang bisa diperoleh dari peta kontur bumi. Ditarik garis lurus lintasan antara dua titik pada peta. Selanjutnya perbedaan ketinggian bisa dilihat dari garis-garis kontur yang ada dalam peta. Kasus yang umum terjadi adalah timbulnya Loss difraksi pada daerah yang berbukit-bukit. Loss difraksi tersebut ditambahkan pada redaman kontur datar / flat pada model prediksi area to area, yang sudah dibahas dalam materi sebelumnya 7. Prediksi Redaman Propagasi 33

34 F. Prediksi Redaman Point to Point h p Redaman difraksi akibat penghalang tajam dapat dicari dengan terlebih dahulu menghitung parameter v, sebagai berikut : r r v h p r r r = jarak dari penghalang ke base station r = jarak dari penghalang ke mobile station h p = tinggi penghalang knife edge = panjang gelombang Kemudian, baru dihitung Redaman Difraksi dengan rumus di samping ini : L = 0 db < v L = 0 log ( 0,5 + 0,6 v ) 0 < v < 0,95v 0log 0,5.e L - < v < 0 L 0log0,4-0,84- (0,v 0,38) -,4 < v < - 0,5 v < -,4 L 0log - v 7. Prediksi Redaman Propagasi 34

35 L ( db) L ( skala linear ) L ( skala linear ) L ( db) F. Prediksi Redaman Point to Point,,,0 0,9 0,8 theoretical curve above line of sight observed curve 0,83 0-0,9 -,95 Redaman difraksi dapat juga dilihat dari grafik Fresnel-Kirchoff di samping ini : 0,7-3 0,6-4,5 0, ,5-4 L = m a g n i t u d e o f relative strength with respect to the non-obstruction signal in that area - 6 0,4 0,3 0, , 0 7. Prediksi Redaman Propagasi 35

36 F. Prediksi Redaman Point to Point h Menghitung h p tp t hp h t h d d h d d h p = t p t d d Double Edge Knife Diffraction h p hp h p3 7. Prediksi Redaman Propagasi 36

37 F. Prediksi Redaman Point to Point Contoh : hp = 30 m h = 50 m r = km r' =,5 km 4,5 km r hp = 5 m r' h = m Berdasarkan parameterparameter yang diberikan pada gambar berikut, hitunglah kelebihan redaman akibat double knife diffraction pada frekuensi 850 MHz dengan metoda yang sudah diberikan! 7. Prediksi Redaman Propagasi 37

38 F. Prediksi Redaman Point to Point Jawab : Penghalang pertama, Penghalang kedua, v h p λ r r,56 v' h p λ r ' r ',9 Selanjutnya dengan melihat grafik Fresnel -Kirchoff... L =, db Selanjutnya dengan melihat grafik Fresnel -Kirchoff... L = 4,7 db L total = L + L = 35,9 db 7. Prediksi Redaman Propagasi 38

39 G. Prediksi Redaman Mikrosel Mean Path Loss (db) Jarak mikrosel (meter) r 6 Meter Antenna Height 0 Meter Antenna Height 4 r Batas Line Of Sight Pada mikrosel, terdapat cukup banyak komponen gelombang lintasan langsung-nya (LOS). Sehingga Mean Path Loss pada mikrosel akan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Pada jarak sekitar m, terdapat patahan kurva, sehingga kemudian Mean Path Loss akan berbanding terbalik dengan jarak pangkat empat ( Plane Earth Propagation Model ). Kondisi khusus ini memaksa kita untuk melakukan beberapa validasi dalam perhitungan C/I (carrier to interference). Jika dalam sistem makrosel biasa dilakukan C/I sampai rantai pertama saja, maka dalam mikrosel kita perlu menguji perhitungan kita sampai rantai kedua, bahkan ketiga, tergantung dari kondisi daaerah pelayanan 7. Prediksi Redaman Propagasi 39

40 G. Prediksi Redaman Mikrosel Lee s Microcell Prediction Model Lee model untuk mikrosel memprediksi redaman propagasi berdasarkan dimensi ketebalan bangunan total yang ditembus gelombang dari pengirim ke penerima. Hal ini disebabkan karena dari hasil pengukuran, ternyata didapatkan keterkaitan yang cukup erat antara dimensi total ketebalan bangunan dengan kuat sinyal yang diterima. Pada sisi lain, ternyata ketinggian bangunan penghalang tidak cukup penting dalam prediksi redaman mikrosel. Dua kondisi yang dibandingkan Lee untuk menformulasikan prediksi redaman mikrosel adalah : Kondisi Line Of Sight Jika gelombang tidak terhalang ketebalan bangunan sama sekali, daya yang diterima pada jarak d A adalah P LOS Kondisi Out Of Sight Jika gelombang terhalang bangunan setebal B (feet), daya yang diterima pada jarak d A adalah P OS 7. Prediksi Redaman Propagasi 40

41 G. Prediksi Redaman Mikrosel Langkah-langkah yang dilakukan Lee adalah :. Menghitung ketebalan bangunan total yang dilalui gelombang. Contoh : B = a + b + c, seperti yang tampak pada gambar di bawah. Mengukur / menghitung kuat sinyal ( P LOS ) pada kondisi Line Of Sight 3. Mengukur kuat sinyal pada kondisi Out Of Sight ( P OS ) 4. Local Mean dari kuat sinyal pada titik A adalah P OS. Jarak dari base station ke mobile station adalah d A, Ketebalan bangunan yang menghalangi sinyal adalah B = a + b + c 5. Didefinisikan redaman tambahan B akibat penghalang berupa ketebalan bangunan ( blockage length ) c cell site B ( B = a+b+c ) = P LOS (d = da) - P OS a b da A B = a + b + c 7. Prediksi Redaman Propagasi 4

42 Signal Strength (dbm) G. Prediksi Redaman Mikrosel Lee melakukan pengukuran di Irvine California untuk macam kondisi di atas, yang hasilnya tampak pada grafik di bawah. Kurva (a) menunjukkan P LOS yang terukur sebagai fungsi dari jarak base station ke titik A Kurva (b) menunjukkan B yang terukur sebagai fungsi dari ketebalan bangunan ( building blockage ) yang di tembus gelombang 0-0 ERP = W, Antenna height = 0 feet (a) (b) Jarak (da ) / panjang blockage (B) dalam feet 7. Prediksi Redaman Propagasi 4

43 Gain (db) karena koreksi tinggi antenna G. Prediksi Redaman Mikrosel db / oct Selanjutnya dilihat juga pengaruh dari tinggi antena base station terhadap penerimaan sinyal. Didapatkan kenyataan bahwa penambahan tinggi antena kali lipat akan memberikan gain penerimaan sebesar 9 db ( Gain = 9 db/oct = 30 db / decade ), seperti gambar di samping. 0 Tinggi Antenna 0' 30' 40' 7. Prediksi Redaman Propagasi 43

44 G. Prediksi Redaman Mikrosel Dari grafik sebelumnya, dapat diformulasikan prediksi daya terima untuk mikrosel sebagai berikut : P LOS = = = P P P t t t d h t 77 db,5log 30log 00' 0' 00 < d < 00 d h t 83,5 db 4log 30log 00' 0' 00 < d < 000 d h t 93,3 db 36,5log 30log 000' 0' 000 < d < 5000 Catatan : Untuk d > 5000 feet harus menggunakan metoda prediksi untuk makrosel 7. Prediksi Redaman Propagasi 44

45 G. Prediksi Redaman Mikrosel Sedangkan B, diformulasikan sebagai berikut : B = 0 < B = 0,5log B 0' < B < 5 =,,5log B 5' 5 < B < 600 = 7,95 B 3log 600' 600 < B < 3000 = 0 db 3000 < B Sehingga, daya terima dapat dituliskan sebagai berikut : P P r LOS 7. Prediksi Redaman Propagasi 45 B