BAB III PERENCANAAN MINILINK ERICSSON Tujuan utama dari perancangan Minilink Ericsson ini khususnya pada BTS Micro Cell adalah merencanakan jaringan Microwave untuk mengaktifkan BTS BTS Micro baru agar sampai ke BSC/ MSC yang tersedia. 3.1. Konsep Perancangan Minilink 3.1.1. Data Site Planning Dari hasil survey lapangan yang telah dilakukan oleh team RF (Radio Frekuensi), maka dapat ditentukan daerah-daerah yang sesuai dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut : a. Lokasi yang dipilih dapat menghasilkan propagasi ruang bebas (free space propagation). b. Mudah dijangkau dalam pelaksanaan pembangunan, serta pada saat pengoperasian dan perawatan. Di bawah ini merupakan data dari team RF pada daerah-daerah perencanaan Minilink pada BTS Micro Cell :
Tabel 3.1 Titik Koordinat dan Ketinggian No. Path Name Site Name Latitude (S) Longitude (E) Ant.Height 1 MIC_RS_POLRI - KEBON_PALA MIC_RS_POLRI KEBON_PALA 6 16' 02.39'' 6 15' 46.83'' 106 52' 20.79'' 106 52' 35.00'' 18 m at Tower20 m 34 m at Tower36 m 2 MIC_BDRCWG100 - _GDG_LOKAWIRA MIC_BDRCWG100 - _GDG_LOKAWIRA 6 12' 22.84'' 6 12' 37.12'' 106 48' 08.66'' 106 47' 54.60'' 11m Building 88 m + 6 m 3 MIC_PNJRNHAN1 - BANKMEGA_DKH MIC_PNJRNHAN1 BANKMEGA_DKH 6 12' 00.40'' 6 12' 02.30'' 106 48' 55.58'' 106 49' 20.10'' 8 m Building 36 m + 3m 4 MIC_TOLBKSTMR - MERGAHAYU MIC_TOLBKSTMR MERGAHAYU 6 15' 42.00'' 6 15' 19.37'' 107 01' 01.92'' 107 00' 57.31'' 9 m 32 m at 42 m 5 MIC_RUKO_PECENONGAN 1 - TMN_SARI_RAYA MIC_RUKO_PECENONGAN1 TMN_SARI_RAYA 6 09' 59.00'' 6 09' 40.80'' 106 49' 35.03'' 106 49' 37.00'' 13 m 26 m 3.1.2. Perancangan Minilink Dalam membuat sebuah perancangan Minilink dilakukan beberapa langkah-langkah yang ditujukan agar kualitas Minilink tersebut memenuhi nilai standar availability yang di dinginkan oleh PT. Indosat Tbk, yaitu sebesar 99,96%. Berdasarkan parameterparameter dibawah ini, yaitu sebagai berikut. Agar nilai availability sistem pada perancangan ini bisa sesuai dengan standar nilai availability yang di inginkan PT. Indosat Tbk, harus di dukung oleh : 1. Sistem catu daya. Dalam system Minilink ini digunakan system catu daya dengan pemasangan UPS.
2. Link Budget perencanaan. Daya pancar yang di gunakan sebesar 12-26 dbm, loss feeder pada Tx dan Rx masing-masing sebesar 1 db, sensitifitas perangkat sebesar -50 dbm. Sehingga bisa didapatkan nilai persentase availability sebesar 99,96 %. Dalam bahasan ini diasumsikan bahwa, baik pada butir NO.1 telah memenuhi persyaratan availability sistem. Jadi yang di bahas didalam perancangan ini hanya butir NO.2 yaitu Link Budget. Kondisi BTS BTS pada perancangan ini sudah memenuhi syarat LOS (Line of Sight) berdasarkan panjang jarak dari masingmasing HOP yang di dapat dari latitude dan longitude yang diperoleh dari hasil survey team RF (Radio Frekuensi). 3.1.2.1. Jarak dan Arah Antenna. Berdasarkan data dari team RF dapat dihitung dan diketahui jarak dan arah dari setiap Antenna Minilink. 1. HOP 1 antara MIC_RS_POLRI dan KEBON_PALA dapat diketahui sebagai berikut : Titik koordinat MIC_RS_POLRI : Latitude 6 16' 02.39'' S Longitude 106 52' 20.79" E
Titik koordinat KEBON_PALA : Latitude Longitude 6 15' 46.83'' S 106 52' 35.00'' E Berdasarkan latitude dan longitude yang dijabarkan di atas maka dapat diketahui jarak sesuai dengan perhitungan yaitu panjang lintasan pada MIC_RS_POLRI dan KEBON_PALA sejauh 0,64 km dengan arah 42,42 o pada MIC_RS_POLRI dan 222,42 o pada KEBON PALA. 2. HOP 2 antara MIC_BDRCWG100 dan _GDG_LOKAWIRA dapat diketahui sebagai berikut : Titik koordinat MIC_BDRCWG100 : Latitude 6 12' 22.84'' S Longitude 106 48' 08.66'' E Titik koordinat GDG_LOKAWIRA : Latitude 6 12' 37.12'' S Longitude 106 47' 54.60'' E Berdasarkan latitude dan longitude yang dijabarkan di atas maka dapat diketahui jarak sesuai dengan perhitungan yaitu panjang lintasan pada MIC_BDRCWG100 dan _GDG_LOKAWIRA sejauh 0,62 km dengan arah 224.58 o pada MIC_BDRCWG100 dan 44.58 o pada _GDG_LOKAWIRA.
3. HOP 3 antara MIC_PNJRNHAN1 dan BANKMEGA_DKH dapat diketahui sebagai berikut : Titik koordinat MIC_PNJRNHAN1 : Latitude 6 12' 00.40'' S Longitude 106 48' 55.58'' E Titik koordinat BANKMEGA_DKH : Latitude 6 12' 02.30'' S Longitude 106 49' 20.10'' E Berdasarkan latitude dan longitude yang dijabarkan di atas maka dapat diketahui jarak sesuai dengan perhitungan yaitu panjang lintasan pada MIC_PNJRNHAN1 dan BANKMEGA_DKH sejauh 0,77 km dengan arah 95.32 o pada MIC_PNJRNHAN1 dan 275.32 o pada BANKMEGA_DKH. 4. HOP 4 antara MIC_TOLBKSTMR dan MERGAHAYU dapat diketahui sebagai berikut : Titik koordinat MIC_TOLBKSTMR : Latitude 6 15' 42.00'' S Longitude 107 01' 01.92'' E
Titik koordinat MERGAHAYU : Latitude 6 15' 19.37'' S Longitude 107 00' 57.31'' E Berdasarkan latitude dan longitude yang dijabarkan di atas maka dapat diketahui jarak sesuai dengan perhitungan yaitu panjang lintasan pada MIC_TOLBKSTMR dan MERGAHAYU sejauh 0,71 km dengan arah 348.48 o pada MIC_TOLBKSTMR dan 168.48 o pada MERGAHAYU. 5. HOP 5 antara MIC_RUKO_PECENONGAN1 dan TMN_SARI_RAYA dapat diketahui sebagai berikut : Titik koordinat MIC_RUKO_PECENONGAN1 : Latitude 6 09' 59.00'' S Longitude 106 49' 35.03'' E Titik koordinat TMN_SARI_RAYA : Latitude 6 09' 40.80'' S Longitude 106 49' 37.00'' E Berdasarkan latitude dan longitude yang dijabarkan di atas maka dapat diketahui jarak sesuai dengan perhitungan yaitu panjang lintasan pada MIC_RUKO_PECENONGAN1 dan TMN_SARI_RAYA sejauh 0,56 km dengan arah 6.18 o pada
MIC_RUKO_PECENONGAN1 dan 186.18 o pada TMN_SARI_RAYA. 3.1.2.2. Diameter Antenna dan Frekuensi Kerja. Diameter antena yang akan digunakan pada Minilink Ericsson ini berdasarkan Link Budget yang diinginkan. Karena jarak antara HOP saling berdekatan dan kurang dari 1 Km, maka menggunakan antenna berdiameter 0,3 m. Frekuensi yang akan digunakan harus dipastikan terlebih dahulu agar belum digunakan oleh operator lain. Untuk mengetahui frekuensi tersebut sudah digunakan atau belum pada operator lain, maka pihak perusahaan harus mengajukan surat perizinan penggunaan frekuensi kepada Departemen Pos dan Telekomunikasi. Pada Minilink Ericsson untuk BTS Micro Cell ini menggunakan frekuensi kerja pada 23 GHz. 3.2. Unjuk Kerja Sistem Perancangan 3.2.1. Perhitungan Redaman Transmisi Redaman Ruang Bebas dan Gas-gas Atmosfer Redaman ruang bebas yaitu penurunan kualitas sinyal yang disebabkan oleh propagasi, untuk Link point to point dengan saluran transmisi bersifat lossless maka perhitungan redaman ruang bebas dapat dicari dengan menggunakan model propagasi umum (Free Space Loss). Karena frekuensi kerja yang digunakan
diatas 7 GHz maka redaman gas-gas atmosfer perlu diperhitungkan terutama uap air dan oksigen dengan menggunakan grafik atenuasi pada lampiran Proyek Akhir ini, lalu didapatkan nilai Loss totalnya dengan persamaan (2.13) yaitu : Ltotal = 92.45 + 20 Log D km + 20 Log F GHz + a + b + c + d + e... (2.13) Biasanya untuk perhitungan redaman di ruang bebas faktor redaman asap, kabut dan redaman gas-gas lain sangat kecil sehingga biasanya diabaikan. Untuk faktor a dan c dapat dilihat harganya pada grafik penentuan redaman akibat hujan dan gas yang terdapat pada lampiran Proyek Akhir ini. Untuk redaman H 2 O pada frekuensi 23 GHz sebesar 0,017 db/km dan redaman O 2 pada frekuensi 23 GHz sebesar 0,017 db/km. Berikut perhitungan untuk menentukan total redaman dari H 2 O dan O 2 : HOP 1 Redaman Total H 2 O = Distance x Redaman H 2 O Redaman Total H 2 O = 0,64 x 0,017 Redaman Total H 2 O = 0,01088 db Redaman Total O 2 = Distance x Redaman O 2 Redaman Total O 2 = 0,64 x 0,017 Redaman Total O 2 = 0,01088 db HOP 2 Redaman Total H 2 O = Distance x Redaman H 2 O Redaman Total H 2 O = 0,62 x 0,017 Redaman Total H 2 O = 0,01054 db
Redaman Total O 2 = Distance x Redaman O 2 Redaman Total O 2 = 0,62 x 0,017 Redaman Total O 2 = 0,01054 db HOP 3 Redaman Total H 2 O = Distance x Redaman H 2 O Redaman Total H 2 O = 0,77 x 0,017 Redaman Total H 2 O = 0,01309 db Redaman Total O 2 = Distance x Redaman O 2 Redaman Total O 2 = 0,77 x 0,017 Redaman Total O 2 = 0,01309 db HOP 4 Redaman Total H 2 O = Distance x Redaman H 2 O Redaman Total H 2 O = 0,71 x 0,017 Redaman Total H 2 O = 0,01207 db Redaman Total O 2 = Distance x Redaman O 2 Redaman Total O 2 = 0,71 x 0,017 Redaman Total O 2 = 0,01207 db HOP 5 Redaman Total H 2 O = Distance x Redaman H 2 O Redaman Total H 2 O = 0,56 x 0,017 Redaman Total H 2 O = 0,00952 db Redaman Total O 2 = Distance x Redaman O 2 Redaman Total O 2 = 0,56 x 0,017 = 0,00952 db Redaman Total O 2 = 0,00952 db
Tabel 3.2 Total redaman (H 2 O) dan (O 2 ) NO Distance Frekuensi Redaman (db/km) Redaman Total (db) HOP (Km) (GHz) (H 2 O) (O 2 ) (H 2 O) (O 2 ) 1 0,64 23 0,017 0,017 0,01088 0,01088 2 0,62 23 0,017 0,017 0,01054 0,01054 3 0,77 23 0,017 0,017 0,01309 0,01309 4 0,71 23 0,017 0,017 0,01207 0,01207 5 0,56 23 0,017 0,017 0,00952 0,00952 Sedangkan untuk redaman hujan dapat dicari dengan rumus regresi linier. Untuk mempermudah perhitungan dapat juga dilihat pada grafik redaman hujan yang terdapat pada lampiran. Untuk menghitung Redaman Hujan efektif perlu dihitung terlebih dahulu panjang lintasan efektif dengan menggunakan persamaan (2.12) : L ef = L (1+ 0,045.L).. (2.12) HOP 1 L ef = 0,64 (1+ 0,045 0,64) L ef = 0,622 Km Redaman Hujan Efektif = L ef x Redaman Hujan Redaman Hujan Efektif = 0,622 x 17 Redaman Hujan Efektif = 10,575 db
HOP 2 L ef = 0,62 (1+ 0,045 0,62) L ef = 0,603 Km Redaman Hujan Efektif = L ef x Redaman Hujan Redaman Hujan Efektif = 0,603 x 17 Redaman Hujan Efektif = 10,254 db HOP 3 L ef = 0,77 (1+ 0,045 0,77) L ef = 0,744 Km Redaman Hujan Efektif = L ef x Redaman Hujan Redaman Hujan Efektif = 0,744 x 17 Redaman Hujan Efektif = 12,652 db HOP 4 L ef = 0,71 (1+ 0,045 0,71) L ef = 0,688 Km Redaman Hujan Efektif = L ef x Redaman Hujan Redaman Hujan Efektif = 0,688 x 17 Redaman Hujan Efektif = 11,696 db HOP 5 L ef = 0,56 (1+ 0,045 0,56) L ef = 0,546 Km
Redaman Hujan Efektif = L ef x Redaman Hujan Redaman Hujan Efektif = 0,546 x 17 Redaman Hujan Efektif = 9,286 db Tabel 3.3 Redaman hujan efektif NO HOP Frekuensi (GHz) Redaman Hujan (db/km) Distance / Lintasan (Km) Panjang Lintasan Efektif (Km) Redaman Hujan Efektif (db) 1 23 17 0,64 0,622 10,575 2 23 17 0,62 0,603 10,254 3 23 17 0,77 0,744 12,652 4 23 17 0,71 0,688 11,696 5 23 17 0,56 0,546 9,286 Bila semua redaman sudah diketahui, lalu bisa dihitung redaman ruang bebas dan gas atmosfer dengan persamaan (2.13) : Lfs + L atm = 92,45 + 20 Log D km + 20 Log F GHz +Redaman H2O+ Redaman O2 + Redaman Hujan... (2.13) HOP 1 Lfs + L atm = 92,45 + 20 Log 0,64 + 20 Log 23 + 0,01088 + 0,01088 + 10,575 Lfs + L atm = 126,405 db HOP 2 Lfs + L atm = 92,45 + 20 Log 0,62 + 20 Log 23 + 0,01054 + 0,01054 + 10,254
Lfs + L atm = 125,808 db HOP 3 Lfs + L atm = 92,45 + 20 Log 0,77 + 20 Log 23 + 0,01309 + 0,01309 + 12,652 Lfs + L atm = 130,093 db HOP 4 Lfs + L atm = 92,45 + 20 Log 0,71 + 20 Log 23 + 0,01207 + 0,01207 + 11,696 Lfs + L atm = 128,430 db HOP 5 Lfs + L atm = 92,45 + 20 Log 0,56 + 20 Log 23 + 0,00952 + 0,00952 + 9,286 Lfs + L atm = 123,953 db Tabel 3.4 Redaman ruang bebas dan gas atmosfer NO HOP Frekuensi (GHz) Redaman Hujan (db/km) Distance / Lintasan (Km) Panjang Lintasan Efektif (Km) Redaman Hujan Efektif (db) Loss Redaman Total Free (db) Space (H 2 O) (O 2 ) (db) 1 23 17 0,64 0,622 10,575 0,01088 0,01088 126,405 2 23 17 0,62 0,603 10,254 0,01054 0,01054 125,808 3 23 17 0,77 0,744 12,652 0,01309 0,01309 130,093 4 23 17 0,71 0,688 11,696 0,01207 0,01207 128,430 5 23 17 0,56 0,546 9,286 0,00952 0,00952 123,953
3.2.2. Redaman Feeder Karena kabel coaxial yang dipakai pada perencanaan ini masing masing memiliki redaman 1 db untuk Tx dan Rx yang dapat dilihat diawal perancangan. Dari hasil perhitungan redaman ruang bebas dan gas atmosfer dan redaman feeder maka dapat dihitung redaman total pada HOP (1, 2, 3, 4, dan 5) yaitu : HOP 1 L tot = (L fs + L atm ) + L feeder L tot = 126,405 + 2 L tot = 128,405 db HOP 2 L tot = (L fs + L atm ) + L feeder L tot = 125,808 + 2 L tot = 127,808 db HOP 3 L tot = (L fs + L atm ) + L feeder L tot = 130,093 db + 2 L tot = 132,093 db HOP 4 L tot = (L fs + L atm ) + L feeder L tot = 128,430 + 2 L tot = 130,430 db
HOP 5 L tot = (L fs + L atm ) + L feeder L tot = 123,953 + 2 L tot = 125,953 db 3.3. Gain Antena Tx dan Rx Antena yang banyak digunakan pada sistem transmisi gelombang radio adalah antena dengan reflektor parabola, besarnya penguatan antena tergantung berdasarkan diameter dan frekuensi kerja sistem radio tersebut. Dibawah ini adalah Tabel jumlah gain total berdasarkan pada diameter antena dan frekuensi yang digunakan masing-masing HOP. Perhitungan ini bisa dilihat pada persamaan (2.14) yaitu : G = 20,4 + 20 log D + 20 log f + 20 log η.. (2.14) HOP 1 G = 20,4 + 20 log 0,3 + 20 log 23 + 20 log 0,7 G = 68,16 db HOP 2 G = 20,4 + 20 log 0,3 + 20 log 23 + 20 log 0,7 G = 68,16 db
HOP 3 G = 20,4 + 20 log 0,3 + 20 log 23 + 20 log 0,7 G = 68,16 db HOP 4 G = 20,4 + 20 log 0,3 + 20 log 23 + 20 log 0,7 G = 68,16 db HOP 5 G = 20,4 + 20 log 0,3 + 20 log 23 + 20 log 0,7 G = 68,16 db Tabel 3.5 Gain Total NO HOP Diameter Antena (D)(m) Frekuensi (Ghz) µ Gain (db) Gain Total (db) SITE A SITE B SITE A SITE B 1 0,3 0,3 23 0.7 34,08 34,08 68,16 2 0,3 0,3 23 0.7 34,08 34,08 68,16 3 0,3 0,3 23 0.7 34,08 34,08 68,16 4 0,3 0,3 23 0.7 34,08 34,08 68,16 5 0,3 0,3 23 0.7 34,08 34,08 68,16
3.4. Penentuan Daya Terima Untuk menghitung daya penerimaan dihitung dari daya pancar antena pengirim (Pt) dikurangi oleh redaman transmisi total (L total ), kemudian ditambahkan dengan penguatan antena pada masing-masing stasiun pengirim dan penerima (G total ) dengan persamaan (2.15) : RSL = Pt L total + G total.. (2.15) HOP 1 RSL = 24 128,405 + (34,08 + 34,08 ) RSL = -36,25 dbm HOP 2 RSL = 24 127,808 + (34,08 + 34,08 ) RSL = -35,65 dbm HOP 3 RSL = 24 132,093 + (34,08 + 34,08 ) RSL = -39,93 dbm HOP 4 RSL = 24 130,430 + (34,08 + 34,08 ) RSL = -38,27 dbm HOP 5 RSL = 24 125,953 + (34,08 + 34,08 ) RSL = -33,80 dbm
Tabel 3.6 RSL NO HOP Tx POWER (dbm) LOSS total (db) Gtx (db) Grx (db) RSL (dbm) 1 24 128,405 34,08 34,08-36,25 2 24 127,808 34,08 34,08-35,65 3 24 132,093 34,08 34,08-39,93 4 24 130,430 34,08 34,08-38,27 5 24 125,953 34,08 34,08-33,80 3.5. Perhitungan Daya Threshold Penerimaan Pada awal perencanan link microwave ini sudah ada besar nilai bawaan dari perangkat untuk daya thresholdnya yaitu sebesar -50 dbm. 3.6. Perhitungan Fading Margin Sistem Fading Margin adalah cadangan daya yang direncanakan akan digunakan oleh sistem, dan fading margin untuk HOP (1, 2, 3, 4, dan 5) dapat dilihat pada Tabel dibawah ini yang dihitung berdasarkan persamaan (2.16) yaitu : FM sistem = RSL - P th.. (2.16) HOP 1 FM sistem = -36,25 (-50 ) FM sistem = 13,75 db HOP 2 FM sistem = -35,65 (-50 ) FM sistem = 14,35 db
HOP 3 FM sistem = -39,93 (-50 ) FM sistem = 10,07 db HOP 4 FM sistem = -38,27 (-50 ) FM sistem = 11,73 db HOP 5 FM sistem = -33,80 (-50 ) FM sistem = 16,20 db Tabel 3.7 Fading margin NO HOP Tx POWER (dbm) LOSS total (db) Gtx (db) Grx (db) RSL (dbm) Receiver Threshold (dbm) Fading Margin (db) 1 24 128,405 34,08 34,08-36,25-50 13,75 2 24 127,808 34,08 34,08-35,65-50 14,35 3 24 132,093 34,08 34,08-39,93-50 10,07 4 24 130,430 34,08 34,08-38,27-50 11,73 5 24 125,953 34,08 34,08-33,80-50 16,20 Sehingga dari Fading Margin sistem tersebut dapat dihitung Unavailability sistem yang direncanakan berdasarkan persamaan (2.18) yaitu : Unavailability = 6.10-5.a.b.f.d 3.10 -FM/10.. (2.18)
HOP 1 Unavailability = 6 x 10-5 x 1 x 0,5 x 23 x 0,64 3 x 10-13,75/10 Unavailability = 7,628.10-6 HOP 2 Unavailability = 6 x 10-5 x 1 x 0,5 x 23 x 0,62 3 x 10-14,35/10 Unavailability = 6,040.10-6 HOP 3 Unavailability = 6 x 10-5 x 1 x 0,5 x 23 x 0,77 3 x 10-10.07/10 Unavailability = 3,100.10-5 HOP 4 Unavailability = 6 x 10-5 x 1 x 0,5 x 23 x 0,71 3 x 10-11,73/10 Unavailability = 1,658.10-5 HOP 5 Unavailability = 6 x 10-5 x 1 x 0,5 x 23 x 0,56 3 x 10-16,20/10 Unavailability = 2,907.10-6
Tabel 3.8 Unavailability NO HOP a (tanah biasa) b (tropis) Frekuensi (GHz) Distance (Km) Fading Margin (db) Unavailability 1 1 0.5 23 0,64 13,75 7,628.10-6 2 1 0.5 23 0,62 14,35 6,040.10-6 3 1 0.5 23 0,77 10,07 3,100.10-5 4 1 0.5 23 0,71 11,73 1,658.10-5 5 1 0.5 23 0,56 16,20 2,907.10-6 Availability propagasi yang dimiliki system pada HOP (1, 2, 3, 4, dan 5) dapat dihitung dari persamaan (2.17) yaitu : AV prop = 1 Unavailability.. (2.17) HOP 1 = 1 (7,628. 10-6 ) = 0.9999923724 HOP 2 = 1 (6,040. 10-6 ) = 0.9999939602 HOP 3 = 1 (3,100. 10-5 ) = 0.9999690029 HOP 4 = 1 (1,658. 10-5 ) = 0.9999834185 HOP 5 = 1 (2,907. 10-6 ) = 0.9999970932 Maka availability HOP untuk HOP (1, 2, 3, 4, dan 5) sistemnya adalah : AV hop = (AV prop ) 4 x 100%..(2.18) HOP 1 = (0.9999923724) 4 x 100% = 99.99 % HOP 2 = (0.9999939602) 4 x 100% = 99.99 % HOP 3 = (0.9999690029) 4 x 100% = 99.98 % HOP 4 = (0.9999834185) 4 x 100% = 99.99 % HOP 5 = (0.9999970932) 4 x 100% = 99.99 %