LINK BUDGET. Ref : Freeman FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "LINK BUDGET. Ref : Freeman FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO"

Yuliana Wibowo
7 tahun lalu
Tontonan:

1 LINK BUDGET Ref : Freeman 1

2 LINK BUDGET Yang mempengaruhi perhitungan Link Budget adalah Frekuensi operasi (operating frequency) Spektrum yang dialokasikan Keandalan (link reliability) Komponen-komponen fisik sistem Fading Perbedaan antara uplink dan downlink

LINK BUDGET Konsep Link Budget Link Budget adalah estimasi anggaran daya yang perlu diperhitungkan untuk memastikan bahwa level penerimaan >= level daya threshold.

3 LINK BUDGET Konsep Link Budget Link Budget adalah estimasi anggaran daya yang perlu diperhitungkan untuk memastikan bahwa level penerimaan >= level daya threshold. Level daya threshold: level daya minimum yang diperlukan oleh sistem penerima agar bekerja baik sesuai dengan kualitas yang dipersyaratkan Gambar Fluktuasi Daya Pada Tx dan Rx

4 DASAR LINK BUDGET Untuk mencapai obyektif perencanaan di atas, dapat diikuti langkah-langkah berikut : Untuk memperoleh kualitas sinyal informasi yang telah dipilih (misal sinyal informasi : suara, BER 10-6 ), dan dengan memperhatikan sistem modulasi yang telah dipilih sebelumnya, maka dihitung mundur dengan urutan sebagai berikut : BER Eb/No C/N RSL min_utk_ber (System Gain) P TX Untuk menjamin path availability terhadap pengaruh Fading, maka diterapkan cadangan daya (Fading Margin), sehingga RSL FM = RSL BER +Fading Margin

LINK BUDGET System Gain FM + L fs + L atmosfer +L Tx +L Rx G Tx G RX FM adalah Fading Margin sesuai dengan reliability/ availability objective system L fs adalah free space loss L atmosfer adalah

5 LINK BUDGET System Gain FM + L fs + L atmosfer +L Tx +L Rx G Tx G RX FM adalah Fading Margin sesuai dengan reliability/ availability objective system L fs adalah free space loss L atmosfer adalah rugi-rugi hujan + gas + awan/kabut(optional) L Tx, L Rx adalah rugi-rugi di Tx dan Rx, meliputi waveguide feeder loss/ trans. Line & branching loss G Tx, G RX adalah Gain antenna di TX dan RX Hubungan BER Eb/No dipengaruhi oleh sistem Modulasi-nya 1 BER. SER log M Grafik hubungan Eb/No terhadap SER pada Modulator M-PSK

6 DASAR LINK BUDGET Untuk kondisi multi-hop, maka BER yang harus dicapai sistem yang sedang dirancang adalah : BER TOTAL = BER HOP Untuk multi media : BER HOP 10-9 P Rx dbm = P Tx dbm + G Tx, Rx db - (L Tx db + L Rx db ) - (L PROP db +FM db ) P Rx dbm = P Tx dbm - G System db G System db = L Tx db + L Rx db G Tx, Rx db + L PR db + M db perangkat Tx-Rx jenis propagasi Teoritis (E b /N o ) db = P Rx dbm dbm - NF db +G Tot db 10 log BW IF +I md db )

7 Contoh Kasus P T EIRP Hitung Gain antena(pers C-) Loss Propagasi ( L P ) Hitung Loss propagasi (Pers C-3) L ft Loss saltran (Pers C-1) Hitung dari Pers. C-7 G T G R L ft Fading Margin P R Threshold Noise Figure Effective Noise Spectral Density Noise Spectral Density Hitung Loss feeder (Pers C-1) Hitung FM (Tabel C-4 atau Pers. C-4) Hitung (C/N)min, C = Th (Pers. C-5), N dari Pers. C-6 dan C-7) Hitung dari Pers. C-6

8 Saluran Transmisi Atau Feeder, atau disingkat Sal-tran Definisi: didefinisikan sebagai alat untuk menyalurkan energi elektromagnet dari suatu titik ke titik lain. Saluran transmisi dapat berupa kabel koaxial, kabel sejajar/twinlead, bumbung gelombang, optik, dan sebagainya Sifat: Saluran transmisi ideal tidak meredam Umumnya saltran meredam, satuan konstanta redaman dalam (db/m) L f L = konstanta redaman (db/m) L = panjang saltran (m) Pers. C.1

9 BPSK : Rb/BW = 1/(1 + ρ) (bps/hz) ; ρ = roll of factor filter QPSK : Rb/BW = /(1+ρ) (bps/hz) M-PSK : Rb/BW = log M/(1+ρ) (bps/hz) PERFORMANSI BPSK : PERFORMANSI QPSK : N E Q N E erfc BER P b b e N E Q N E erfc BER b b 0 0 N E Q N E erfc SER P b b e Modulasi Digital

10 Loss Propagasi Lambang LP, satuan dalam db Definisi: rugi-rugi energi yang dialami gelombang EM ketika melewati udara (kanal propagasi) Line of Sight Communication: L (db) 3,5 0log f 0logd L L fs fs fs (db) 9,45 0log f (db) 36,5 0log f (MHz ) (GHz ) (MHz ) 0logd 0logd (km) (km) (mi ) Fungsi dari jarak dan frekuensi Path loss akan berubah dari harga free space pathloss jika clearance factor 0,6 Clearance Factor = 0,6 sangat disukai dalam desain, karena L p = L fs untuk jenis medium pemantul apapun Pers. C.3

11 Loss Propagasi From Free Space ( db ) Perubahan harga pathloss R = 0 Knife Edge Diffraction R = 0.3 Obstruction zone R = 1.0 Smooth Sphere Diffraction Flat Earth R = -1 Line Of Sight R = Koefisien Refleksi Fresnell zone numbers Interference zone.0.5 Clearance Factor Sumber : Freeman, Roger L, Radio System Design For Telecommunications (1-100 GHz), John Willey & Sons, 1987

12 Loss Propagasi Fading Margin Lambang FM, satuan dalam db W R Definisi: margin yang diberikan, sedemikian daya terima selalu diatas level threshold. Fading itu sendiri berarti: fluktuasi daya di penerima Fading margin Fading margin berbanding lurus terhadap reliability link. Semakin besar FM, link semakin reliable W Rmin t 1 t t 3 t 4 0 T t T t t t 3 t 4 Reliability T 1 100%

13 ... Contoh Kaitan antara Fading Margin dan Reliability Salah satu contoh FM untuk komunikasi Line Of Sight Fading Margin 10 db 0 db 30 db 40 db Probabilitas Outage, Reliability 90% 99% 99,9% 99,99% P outage = 1 - Reliability Tabel C-4 Sumber : Freeman, Roger L, Radio System Design For Telecommunications (1-100 GHz), John Willey & Sons, 1987

14 Contoh Lain Prediksi FM Rumus Barnett-Vignant untuk menghitung fading margin microwave link stasioner (LOS terrestrial) Pers. C.4

15 Threshold Lambang Th, satuan dalam dbm / dbw Definisi: Level daya minimum yang diperlukan agar sistem penerima dapat bekerja dengan baik sesuai dengan QoS yang dipersyaratkan Threshold Catatan: E b N 0 E N b 0 min 10log bit rate 8,6 10logTe = energi per-bit per-hertz noise thermal (dbw) Pers. C.5 T e = temperatur noise efektif dari sistem penerima

16 BER E b N 0 Adalah parameter kualitas transmisi sistem komunikasi digital, semakin besar Eb/No maka kualitas transmisi semakin baik Quality of Service, QoS, untuk layanan yang diberikan, contoh : layanan suara, BERminimum = Modulasi A Modulasi B Skema modulasi yang berbeda menghasilkan syarat (Eb/No)minimum yang berbeda untuk mendapatkan BER yg sama 7 db 9 db 16 E b N 0

17 Daya Noise Receiver N( log dbw ) 04( dbw ) NF( db) 10 BW( Hz ) Pers. C.6 Sumber: Freeman, Roger, Telecommunication Transmission Handbook, John Willey & Sons, 1991 Konversi dari dbm ke dbw (dbm) = (dbw) + 30 F 1 F3 1 F4 1 NF F1... dst G G G G G G Pers. C.7

18 Daya Noise Receiver Perangkat dgn noise figure terendah dipasang paling dekat dgn antena Receiver Receiver Sensitivitas lebih baik!!

19 Perhitungan Kebutuhan Daya dengan Repeater Pasif

20 GAIN ANTENA PADA REPEATER PASIF Penerapan repeater pasif akan berpengaruh pada perhitungan path loss, dimana repeater dapat terletak dalam near field atau far field. dimana Perhitungan Kebutuhan Daya dengan Repeater Pasif Didefinisikan sebagai near field jika jarak jarak antenna ke suatu titik r : r. Dimensi _ antena Dimensi _ antena :diameter dari circular reflector atau panjang sisi dari square reflector. :panjang gelombang dalam satuan yang sama dengan Dimensi _ antena

21 Perhitungan Kebutuhan Daya dengan Repeater Pasif 4A Greflector _ parabolic 10log10 db 4A Greflector _1plane 10log10 db dimana : A A cos geo A : : efisiensi : : luas _ efektif _ antena panjang _ gelombang deflection_ angle A geo luas _ geometri _ antena untuk _ plane : panjangxlebar. Diameter untuk _ parabolic : 4

22 Perhitungan Kebutuhan Daya dengan Repeater Pasif

23 Perhitungan Kebutuhan Daya dengan Repeater Pasif

dokumen-dokumen yang mirip

Kualitas Sistem dan Link Budget. Sistem Transmisi

Kualitas Sistem dan Link Budget Sistem Transmisi Kualitas Sistem: Kinerja Sinyal Informasi (BER ; Eb/No; S/N; C/N ; delay; dll) lihat kembali BB, IF & RF Processing Kehandalan Sistem (Path Availability