Final Project Report, Sistem Komunikasi Radio TC 3102

PLANNING AND DESIGN OF RADIO LINK

FOR
TERRESTRIAL MICROWAVE COMMUNICATION
NETWORK IN CENTRAL JAVA

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

Designed by:

Dessy Iztamia Shema

131331043

TELECOMMUNICATION STUDY PROGRAM

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2016

ABSTRAKSI

Kebutuhan manusia akan komunikasi yang terus meningkat dari waktu ke waktu
menjadikan sistem komunikasi yang handal perlu dibangun dengan baik. Dalam sistem
komunikasi tersebut, saluran transmisi memegang peranan penting dalam media penyaluran
data dari sumber ke tujuan. Oleh karena itu Perencanaan Sistem Radiolink (PSR) perlu
dilakukan untuk menghitung parameter-parameter berupa frekuensi, jarak jalur, daya pancar,
loss, dan lain-lain, juga untuk mempertimbangkan kemungkinan gangguan yang terjadi guna
mendapatkan link budget terbaik dari radio link yang akan dibuat.
Pada proyek ini akan dirancang Radio Link Microwave untuk Site R31 Jeruk Legi
R30 Banjar, dan R31 Jeruk Legi R32 Kroya, menggunakan perangkat lunak Pathloss 5.0
dan radio mobile sebagai alat bantu yang dapat memudahkan dalam melakukan PSR. Dengan
memperhatikan beberapa kriteria, yaitu kedua site telah Line of Sight (LOS) dan daerah First
Fresnel Zone tidak terkena halangan (obstacle) dan hasil yang juga harus memenuhi
spesifikasi yang telah ditentukan yaitu memiliki Receive Signal Level antara -44dBm sampai
-54dBm dan harus memiliki Fade Margin diatas 40dB, diharapkan sistem komunikasi radio
microwave dapat terbangun dengan baik antar site-site tersebut.

Kata Kunci: PSR, Pathloss 5.0, Radio Mobile, Link Budget.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Illahi Rabbi yang telah melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Proyek Sistem
Komunikasi Radio Perencanaan dan Perancangan Jaringan Komunikasi Terestrial
Microwave Jawa Tengah untuk Site Jeruk Legi Banjar dan Jeruk Legi Kroya.
Laporan ini penulis buat berdasarkan hasil praktek mengenai Perencanaan Sistem
Radio-link (PSR). Adapun maksud penulisan laporan ini adalah untuk memenuhi salah satu
tugas

akhir

mata

kuliah

Sistem

Komunikasi

Radio,

Program

Studi

D3-Teknik

Telekomunikasi, Politeknik Negeri Bandung. Dimana selama proses penyusunannya, penulis

mendapatkan banyak bantuan, bimbingan, pengarahan dan dorongan dari berbagai pihak yang
begitu berarti bagi penulis. Oleh sebab itu, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1.

Bapak Sutrisno, selaku dosen pengajar yang telah memberikan tenaga, waktu, dan
pikirannya untuk membantu, membimbing, mengarahkan, dan mendukung penulis
selama ini sehingga laporan ini bisa diselesaikan.

2.

Kedua orang tua yang telah memberikan segala dukungan baik moril maupun materil,
yang selalu mendoakan penulis setiap hari.

3.

Kepada seluruh teman-teman teknik telekomunikasi yang selalu memberikan dukungan,

terutama kepada 3TCA 2013, 3NK 2013, dan khususnya 3TCB 2013, yang telah
memberikan bantuan mempelajari software yang telah diberikan sehingga dapat
menyelesaikan perancangan Sistem Komunikasi Radio Link Microwave ini.

4.

Dan kepada semua pihak yang tidak mungkin penulis jabarkan satu per satu yang telah
membantu penulis selama menyelesaikan proyek ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih memiliki banyak kekurangan dan

kesalahan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari
semua pihak agar penulisan laporan selanjutnya lebih sempurna. Akhir kata, semoga laporan
ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya, serta
dapat menambah wawasan dan ilmu pengetahuan kita semua.

Bandung, Juni 2016

Penulis

ii

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAKSI .............................................................................................................................. i
DAFTAR ISI ............................................................................................................................. iii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................ iv
DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... v
1. PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................................................. 1
1.2. Tujuan dan Manfaat ..................................................................................................... 1
1.3. Luaran Yang Ingin Dicapai.......................................................................................... 2
2. RUANG LINGKUP PEKERJAAN DAN METODOLOGI ................................................. 3
2.1. Ruang Lingkup Pekerjaan ............................................................................................ 3
2.2. Metodologi ................................................................................................................... 3
3. SPESIFIKASI PERANCANGAN ........................................................................................ 6
4. DATA TOPOGRAFI DAN KEADAAN LINGKUNGAN .................................................. 9
5. PERANCANGAN PATH PROFIL .................................................................................... 11
5.1. Simulasi dan Perancangan menggunakan Pathloss 5.0 ............................................. 11
5.2. Simulasi dan Perancangan Menggunakan Radio Mobile .......................................... 16
6. PERHITUNGAN LINK BUDGET ..................................................................................... 23
6.1. Free Space Loss ......................................................................................................... 23
6.2. Received Signal Level ............................................................................................... 23
6.3. EIRP (Effective Isotropically Radiated Power) ......................................................... 24
6.4. Fade Margin ............................................................................................................... 24
6.5. Performance Objective .............................................................................................. 25
6.6. Tabel Perhitungan Budget Link ................................................................................. 30
7. KESIMPULAN ................................................................................................................... 34
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 35

iii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 4. 1 Data Topografi dan Keadaan Lingkungan Jeruk Legi Banjar ............................ 9
Gambar 4. 2 Data Topografi dan Keadaan Lingkungan Jeruk Legi - Kroya ............................. 9
Gambar 5. 1 Network Banjar Jeruk Legi Kroya pada Pathloss 5.0 ....................................11
Gambar 5. 2 Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss ................................ 12
Gambar 5. 3 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss ...................... 12
Gambar 5. 4 Simulasi Link Jeruk Legi Kroya menggunakan Pathloss ................................ 14
Gambar 5. 5 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Kroya menggunakan Pathloss ....................... 14
Gambar 5. 6 Network Banjar Jeruk Legi Kroya pada Radio Mobile ................................ 16
Gambar 5. 7 Link Jeruk Legi Banjar..................................................................................... 17
Gambar 5. 8 Profile Radio Link Jeruk Legi Banjar .............................................................. 17
Gambar 5. 9 Details Radio Link Jeruk Legi Banjar .............................................................. 18
Gambar 5. 10 Range Radio Link Jeruk Legi Banjar ............................................................. 18
Gambar 5. 11 Distribution Radio Link Jeruk Legi Banjar .................................................... 19
Gambar 5. 12 Link Jeruk Legi Kroya ................................................................................... 19
Gambar 5. 13 Profile Radio Link Jeruk Legi Kroya ............................................................. 20
Gambar 5. 14 Details Radio Link Jeruk Legi Kroya ............................................................ 20
Gambar 5. 15 Range Radio Link Jeruk Legi Kroya ............................................................. 21
Gambar 5. 16 Distribution Radio Link Jeruk Legi Kroya .................................................... 21

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Microwave Radio Link Frequency Assignment ........................................................ 4

Tabel 3. 1 Spesifikasi Perancangan sistem komunikasi radio microwave Jeruk Legi - Banjar . 6
Tabel 3. 2 Spesifikasi Perancangan sistem komunikasi radio microwave Jeruk Legi - Kroya .. 7

Tabel 4. 1 Data Topografi Jeruk Legi - Banjar menggunakan Google Earth ........................... 10
Tabel 4. 2 Data Topografi Jeruk Legi - Kroya menggunakan Google Earth ........................... 10
Tabel 5. 1 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss .......................... 13
Tabel 5. 2 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss .......................... 15
Tabel 6. 1 Budget Link R31 Jeruk Legi R30 Banjar ............................................................. 30
Tabel 6. 2 Budget Link R31 Jeruk Legi R32 Kroya ............................................................. 31

1.

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kebutuhan manusia akan komunikasi yang terus meningkat dari waktu ke waktu
menjadikan sistem komunikasi yang handal perlu dibangun dengan baik. Dalam sistem
komunikasi tersebut, saluran transmisi memegang peranan penting dalam media
penyalur data dari sumber ke tujuan. Kebenaran informasi yang diterima di sisi
penerima bergantung dari kebenaran perancang dalam menghitung parameter transmisi
yang mungkin terjadi. Oleh karena itu seorang perancang harus mampu menghitung
nilai daya terima yang sesuai dan mempertimbangkan kemungkinan gangguan yang
terjadi.
Perencanaan Sistem Radiolink (PSR) merupakan sistem perencanaan dalam
merancang suatu link dengan radio sebagai media transmisinya. Pada tugas akhir ini
menggunakan perangkat lunak Pathloss 5.0 dan radio mobile sebagai alat bantu yang
dapat memudahkan seorang perencana dalam melakukan PSR tersebut, dengan tujuan
untuk menghitung link budget guna mendapatkan hasil terbaik dari radio link yang akan
dibuat, dengan cara memperhitungkan parameter-parameter berupa frekuensi, jarak
jalur, daya pancar, loss, dan lain-lain. Dengan menggunakan Pathloss 5.0 dan radio
mobile pekerjaan seorang perencana lebih mudah, dan efesien dalam waktu.
Pada proyek ini akan dirancang Radio Link Microwave untuk Site R31 Jeruk Legi
R30 Banjar, dan R31 Jeruk Legi R32 Kroya, dengan memperhatikan beberapa
kriteria agar antar link radio microwave dapat saling berkomunikasi. Yang pertama yaitu
kedua site telah Line of Sight (LOS) dan yang kedua yaitu daerah First Fresnel Zone
tidak terkena halangan (obstacle). Hasilnya juga harus memenuhi spesifikasi yang telah
ditentukan yaitu memiliki Receive Signal Level antara -44dBm sampai -54dBm dan
harus memiliki Fade Margin diatas 40dB.

1.2. Tujuan dan Manfaat

Perencanaan dan perancangan radio link microwave untuk jaringan komunikasi
radio ini memiliki tujuan dan manfaat yaitu :
a. Dapat melakukan Perancangan Sistem Radiolink (PSR) dengan menggunakan
perangkat lunak Radio Mobile dan Pathloss 5.0.
b. Membuat perencanaan pembangunan link radio untuk jaringan komunikasi radio
microwave area Banjar Jeruk Legi Kroya.
1

c. Mengetahui spesifikasi dan parameter minimum yang dibutuhkan dari perhitungan

link budget agar memenuhi kondisi system bekerja optimal.

1.3. Luaran Yang Ingin Dicapai

Perencanaan dan perancangan radio link microwave untuk jaringan komunikasi
radio ini memiliki luaran yang harus dicapai yaitu :
a. Link yang dirancang sudah memenuhi kondisi Line of Sight (LOS) yaitu dimana
kondisi kedua antena tidak ada yang menghalangi sehingga kondisi first fresnel
zone dapat dipenuhi atau minimal 60% dari fresnel zone.
b. Link yang dirancang memiliki fade margin 40 dB
c. Link yang dirancang memiliki receive signal yang berkisar antara -44 dBm sampai
-54 dBm.

2.

RUANG LINGKUP PEKERJAAN DAN METODOLOGI

2.1. Ruang Lingkup Pekerjaan

Ruang lingkup pekerjaan dalam melakukan perencanaan dan perancangan radio
link microwave ini adalah :
a. Menentukan spesifikasi perancangan radio link.
b. Menentukan lokasi dimana radio link microwave akan dibangun.
c. Menentukan frekuensi yang akan digunakan pada jaringan komunikasi.
d. Melakukan simulasi menggunakan perangkat lunak Radio Mobile atau Pathloss 5.0.
e. Melakukan perhitungan link budget.
f. Melakukan prediksi gangguan/fading.
g. Menghitung performansi objektif dari hasil simulasi yang telah dilakukan.

2.2. Metodologi
a.

Menentukan spesifikasi perancangan radio link

Spesifikasi perancangan ini meliputi spesifikasi radio link, spesifikasi radio
teknikal, dan spesifikasi perangkat yang digunakan seperti antenna, saluran
transmisi yang akan digunakan, dan lain-lain.

b.

Menentukan lokasi radio link microwave akan dibangun

Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi gelombang radio. Gelombang
radio dapat diredam, dipantulkan, dan mendapat interferensi. Penentuan lokasi ini
sangat penting untuk mendapatkan keadaan LOS (Line Of Sight) atau keadaan
dimana antenna pengirim dan penerima saling melihat tanpa adanya penghalang
pada lintasan. Parameter dalam Line Of Sight ini adalah panjang lintasan, factor
kelengkungan bumi, tinggi tonjolan bumi, daerah Fresnel dan tinggi penghalang.
Dalam perancangan ini, akan ditentukan lokasi yaitu Jeruk Legi, Banjar dan
Kroya. Pengamatan kondisi lingkungan dilakukan menggunakan aplikasi perangkat
lunak Google Earth. Dengan menggunakan aplikasi ini, kita dapat mengetahui
elevasi lokasi, jarak antar site, dan keadaan jalur dari site ke site.

c.

Menentukan frekuensi yang akan digunakan pada jaringan komunikasi.

Pemilihan band frekuensi kerja ini didasarkan pada interferensi lingkungan pada
gelombang radio. Penentuan band frekuensi dapat dilihat dari table berikut :

Tabel 2. 1 Microwave Radio Link Frequency Assignment

d.

Melakukan simulasi menggunakan perangkat lunak Radio Mobile atau Pathloss 5.0.
Sebelum benar-benar membangun radio link, perlu adanya simulasi agar dapat
memprediksi gangguan yang akan terjadi. Kemungkinan kegagalan pun akan kecil
karena hasil simulasi biasanya tidak jauh berbeda dengan kondisi asli di lokasi.

e.

Melakukan perhitungan link budget

Perhitungan link budget ini perlu dilakukan untuk memastikan bahwa level daya
penerima lebih besar atau sama dengan level daya tresshold. Pencapaian parameter
LOS yang baik juga dapat ditentukan dari hasil perhitungan link budget ini.
Parameter-parameter yang mempengaruhi kondisi propagasi radio link adalah :

 Free Space Loss

Received Signal Level (RSL)
EIRP ( Effective Isotropically Radiated Power)
Fade Margin
Performance Objective

f. Melakukan prediksi gangguan / fading.

Dalam system komunikasi gelombang mikro, fading sangat berpengaruuh pada
kualitas sinyal yang diterima. Dalam perambatan gelombang radio yang harus satu
garis pandang dan kondisi atmosfer yang tidak menentu memungkinkan terjadinya
refleksi, difraksi, dan refraksi, sehingga mengakibatkan terjadinya multipath fading.
Efek fading bias diproteksi dengan system diversity.

g.

Menghitung performansi objektif

Setelah dipastikan bahwa pengirim dan penerima saling terhubung, kita dapat
menentukan perkiraan performansi yang akan terjadi pada radio link tersebut.
Performansi objektif ini dihitung secara bulanan dan tahunan meliputi :
Quality
Worst Month Availability
Annual Availability
Annual Outage Time
Worst Month Outage Time

3.

SPESIFIKASI PERANCANGAN
Pada perancangan system radio link microwave ini yang dirancang adalah
microwave dengan spesifikasi yang telah ditentukan. Berikut ini adalah spesifikasi
perancangan yang akan digunakan pada system komunikasi radio microwave pada jalur
Banjar Jeruk Legi Kroya.

Tabel 3. 1 Spesifikasi Perancangan sistem komunikasi radio microwave Jeruk Legi - Banjar
Spesifikasi

R31 Jeruk Legi

R30 Banjar

Longitude East

109 1' 23"

108 33' 8"

Latitude South

7 37' 12"

7 21' 31"

Tinggi Antena (m)

40

60

No
1

Nama Site

Parameter
Digital Radio Equipment :

Spesifikasi
Digital Microwave Radio NOKIA DR240

- Transmitter
Frekuensi Tx

1839.5 MHz

Tx Power

+ 30.5 dBm

Tipe Modulasi

4 PSK

Data Rate

8x2 Mbps

- Receiver
Frekuensi Rx

1720.5 MHz

Receiver Threshold Level

-89 dBm

BER

10-3

Antena dan feeding system

Tipe

Antena Andrew GPL10-17B4

Gain

32,5 dBi

Feeder

LDF5-50A
Redaman kabel Tx = 4,23 dB
Redaman kabel Rx = 5,52 dB

Polarisai

Vertikal

Tabel 3. 2 Spesifikasi Perancangan sistem komunikasi radio microwave Jeruk Legi - Kroya
Spesifikasi

R31 Jeruk Legi

R30 Kroya

Longitude East

109 1' 23"

109 14' 59"

Latitude South

7 37' 12"

7 37' 51"

Tinggi Antena (m)

40

40

No
1

Nama Site

Parameter
Digital Radio Equipment :

Spesifikasi
Digital Microwave Radio NOKIA DR240

- Transmitter
Frekuensi Tx

1867.5 MHz

Tx Power

+ 30.5 dBm

Tipe Modulasi

4 PSK

Data Rate

8x2 Mbps

- Receiver

Frekuensi Rx

1748.5 MHz

Receiver Threshold Level

-89 dBm

BER

10-3

Antenna dan feeder system

Tipe

Antena Andrew HP6F-17D

Gain

28,6 dBi

Feeder

LDF5-50A
Redaman kabel Tx = 4,03 dB
Redaman kabel Rx = 4,03 dB
7

Dalam melakukan perancangan radio link ini, harus memenuhi performansi yang
baik. Maka harus memenuhi persyaratan minimum sebegai berikut :

Memenuhi kondisi line of sight (LOS), free obstruction of at least 60 %

Fade Margin 40 dB

Received Signal Level yang diterima dalam kisaran -44 dBm s/d -54 dBm

BER (Bit Error Rate) < 10-9 pada saat kondisi NORMAL

Link tidak mengalami OUTAGE pada saat terjadi gangguan propogasi (terjadi fading
terburuk 40 dB)

Availability minimum 99.995%

4.

DATA TOPOGRAFI DAN KEADAAN LINGKUNGAN

Untuk mengetahui kondisi lokasi yang akan dibangun radio link microwave,
perlu dilakukan pengamatan kontur bumi menggunakan perangkat lunak Google earth,
seperti yang ditunjukkan berikut ini :

Gambar 4. 1 Data Topografi dan Keadaan Lingkungan Jeruk Legi Banjar

Gambar 4. 2 Data Topografi dan Keadaan Lingkungan Jeruk Legi - Kroya

Tabel 4. 1 Data Topografi Jeruk Legi - Banjar menggunakan Google Earth

Nama Site
Spesifikasi

R31 Jeruk Legi

R30 Banjar

Longitude East

109 1' 23"

108 33' 8"

Latitude South

7 37' 12"

7 21' 31"

18 m

186 m

Elevasi
Google Earth
Jarak

59,5 km

Tabel 4. 2 Data Topografi Jeruk Legi - Kroya menggunakan Google Earth

Nama Site
Spesifikasi

R31 Jeruk Legi

R30 Kroya

Longitude East

109 1' 23"

109 14' 59"

Latitude South

7 37' 12"

7 37' 51"

54 m

15 m

Elevasi
Google Earth
Jarak

25 km

10

5.

PERANCANGAN PATH PROFIL

5.1. Simulasi dan Perancangan menggunakan Pathloss 5.0

Berikut ini adalah hasil simulasi dari perancangan dan perencanaan radio link
Banjar Jeruk Legi Kroya menggunakan software Pahtloss 5.0. Spesifikasi radio
link yang di gunakan dalam simulasi ini sesuai dengan yang tertera pada bagian 3.

Gambar 5. 1 Network Banjar Jeruk Legi Kroya pada Pathloss 5.0

5.1.1. R31 Jeruk Legi R30 Banjar
Hasil simulasi perancangan radio link jalur Jeruk Legi - Banjar ditunjukkan oleh
gambar berikut :

11

Gambar 5. 2 Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss

300
280
260
240
220

Elevation (m)

200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0

Jeruk Legi
Latitude
07 37 12.00 S
Longitude 109 01 23.00 E
Azimuth
299.05
Elevation
57 m ASL
Antenna CL 40.0 m AGL

10

15

20

25
30
Path length (59.47 km)
Frequency (MHz) = 1800.0
K = 1.33
%F1 = 100.00

35

40

45

50

55

Banjar
Latitude
07 21 31.00 S
Longitude 108 33 08.00 E
Azimuth
119.12
Elevation
194 m ASL
Antenna CL 60.0 m AGL

Gambar 5. 3 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss

12

Tabel 5. 1 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss

Parameter

Jeruk Legi

Banjar

Latitude

07 37 12.00 S

07 21 31.00 S

Longitude

109 01 23.00 E

108 33 08.00 E

True azimuth ()

299.05

119.12

Vertical angle ()

-0.05

-0.35

Elevation (m)

57.33

194.11

Tower height (m)

40.00

60.00

GPL10-17B4 (TR)

GPL10-17B4 (TR)

Antenna gain (dBi)

32.50

32.50

Antenna height (m)

40.00

60.00

LDF5-50A

LDF5-50A

TX line length (m)

50.00

70.00

TX loss (dB)

4.23

5.52

RX loss (dB)

4.23

5.52

Radio model

NOKIA DR240

NOKIA DR240

TX power (dBm)

30.50

30.50

EIRP (dBm)

58.77

57.48

Receive signal (dBm)

-47.66

-47.66

Thermal fade margin (dB)

41.34

41.34

Effective fade margin (dB)

40.78

40.78

Antenna model

TX line model

Annual 2 way multipath availability (%)

Annual 2 way multipath unavailability
(sec)

9.999.621
1195.55

Annual rain availability (%)

10.000.000

Annual rain + multipath availability (%)

9.999.621

5.1.2. R31 Jeruk Legi R32 Kroya

Hasil simulasi perancangan radio link jalur Jeruk Legi - Kroya adalah sebagai
berikut:

13

Elevation (m)

Gambar 5. 4 Simulasi Link Jeruk Legi Kroya menggunakan Pathloss

110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0

Jeruk Legi
Latitude
07 37 12.00 S
Longitude 109 01 23.00 E
Azimuth
92.76
Elevation
57 m ASL
Antenna CL 40.0 m AGL

10
12
14
Path length (25.04 km)
Frequency (MHz) = 1800.0
K = 1.33
%F1 = 100.00

16

18

20

22

24

Kroya
Latitude
07 37 51.00 S
Longitude 109 14 59.00 E
Azimuth
272.73
Elevation
16 m ASL
Antenna CL 40.0 m AGL

Gambar 5. 5 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Kroya menggunakan Pathloss

14

Tabel 5. 2 Hasil Simulasi Link Jeruk Legi Banjar menggunakan Pathloss

Parameter

Jeruk Legi

Banjar

Latitude

07 37 12.00 S

07 37 51.00 S

Longitude

109 01 23.00 E

109 14 59.00 E

True azimuth ()

92.76

272.73

Vertical angle ()

-0.18

0.01

Elevation (m)

57.33

16.00

Tower height (m)

40.00

40.00

HP6F-17D (TR)

HP6F-17D (TR)

Antenna gain (dBi)

28.60

28.60

Antenna height (m)

40.00

40.00

LDF5-50A

LDF5-50A

TX line length (m)

50.00

50.00

TX loss (dB)

4.03

4.03

RX loss (dB)

4.03

4.03

Radio model

NOKIA DR240

NOKIA DR240

TX power (dBm)

30.50

30.50

EIRP (dBm)

55.07

55.07

Receive signal (dBm)

-46.06

-46.06

Thermal fade margin (dB)

42.94

42.94

Effective fade margin (dB)

42.16

42.16

Antenna model

TX line model

Annual 2 way multipath availability (%)

Annual 2 way multipath unavailability
(sec)

9.999.979
65.02

Annual rain availability (%)

10.000.000

Annual rain + multipath availability (%)

9.999.979

5.1.3. Analisa Simulasi

Hasil didapatkan hasil perhitungan pada Pathloss 5 dengan RSL pada Jeruk Legi
Banjar sebesar -47.7 dBm dan RSL pada Jeruk Legi - Kroya sebesar -46.1 dBm. Hasil
rancangan yang telah ditentukan berdasarkan spesifikasi ini memenuhi persyaratan
15

yaitu antara -44 dBm hingga -54 dBm. Kemudian fade margin pada Jeruk Legi
Banjar sebesar 41.3 dB dan pada Jeruk Legi Kroya sebesar 42.9 dB. Hasil fade
margin pada pathloss juga memenuhi persyaratan lebih dari 40 dB. Selain itu, pada
kedua link memiliki availability 9.999.621% dan 9.999.979% memenuhi persyaratan
radio link design lebih dari 99.995%. Dan link tidak mengalami outage.

5.2. Simulasi dan Perancangan Menggunakan Radio Mobile

Berikut ini adalah hasil simulasi dari perancangan dan perencanaan radio link
Banjar Jeruk Legi Kroya, dengan spesifikasi radio link yang sama.

Gambar 5. 6 Network Banjar Jeruk Legi Kroya pada Radio Mobile

16

5.2.1. R31 Jeruk Legi Banjar

Setelah memasukkan spesifikasi seperti yang telah ditentukan, berikut hasil
radio link Jeruk Legi - Banjar menggunakan Radio Mobile :

Gambar 5. 7 Link Jeruk Legi Banjar

a. Profile Radio Link

Gambar 5. 8 Profile Radio Link Jeruk Legi Banjar

17

b. Details Radio Link

Gambar 5. 9 Details Radio Link Jeruk Legi Banjar

c. Range Radio Link

Gambar 5. 10 Range Radio Link Jeruk Legi Banjar

18

d. Distribution Radio Link

Gambar 5. 11 Distribution Radio Link Jeruk Legi Banjar

5.2.2. R31 Jeruk Legi R32 Kroya
Berikut adalah hasil simulasi dari perancangan radio link jalur Jeruk Legi
Kroya :

Gambar 5. 12 Link Jeruk Legi Kroya

19

a. Profile Radio Link

Gambar 5. 13 Profile Radio Link Jeruk Legi Kroya

b. Details Radio Link

Gambar 5. 14 Details Radio Link Jeruk Legi Kroya

20

c. Range Radio Link

Gambar 5. 15 Range Radio Link Jeruk Legi Kroya

d. Distribution Radio Link

Gambar 5. 16 Distribution Radio Link Jeruk Legi Kroya

21

5.2.3. Analisa Simulasi

Ada sedikit perbedaan hasil antara simulasi menggunakan Pathloss 5.0 dengan
Radio Mobile. Dimana dengan spesifikasi yang sama, simulasi pada Radio Mobile
tidak mencapai persyaratan minimum yang telah ditentukan sebelumnya. Hal ini
dikarenakan adanya perbedaan parameter-parameter lain yang diperhitungkan pada
masing-masing simulator. Oleh karena itu, pada simulasi ini antena ditinggikan dan
diganti dengan gain yang lebih besar, yaitu 38,6 dBi pada link Jeruk Legi Banjar,
dan 32 dBi pada link Jeruk Legi Kroya, serta tinggi antena 40 meter dan 70 meter
pada link Jeruk Legi Banjar. Sehingga diperoleh hasil yang sesuai dengan
persyaratan.
Didapatkan RSL sebesar -44.08 dBm untuk radio link Jeruk Legi Banjar,
sedangkan RSL untuk radio link Jeruk Legi Kroya sebesar -47 dBm. Fade Margin
pada radio link Jeruk Legi Banjar sebesar 45.02 dB dan pada radio link Jeruk Legi
Kroya sebesar 41.98 dB. Kedua link ini tidak mengalami outage.

22

6.

PERHITUNGAN LINK BUDGET

6.1. Free Space Loss

Free space loss ini merupakan perhitungan redaman dua site. Perhitungan free
space loss ini menggunakan rumus :
FSL = 92.4 + 20 log f (GHz) + 20 log d (km)
Keterangan : f = frekuensi dalam GHz
d = distance dalam km

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

f = 1.8395 GHz
d = 59.5 km
FSL = 92.4 + 20 log (1.8395) + 20 log (59.5)
FSL = 92.4 + 5.2939 + 35.49
FSL = 133.18 dB

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

f = 1.8675 GHz
d = 25 km
FSL = 92.4 + 20 log (1.8675) + 20 log (25)
FSL = 92.4 + 5.4252 + 27.958
FSL = 125.78 dB

6.2. Received Signal Level

Received Signal Level (RSL) adalah level sinyal yang diterima pada penerima
dan nilainya harus lebih besar dari sensitivitas (threshold) perangkat penerima.
Perhitungan received signal level dihitung menggunakan rumus :
RSL = (PTX + GTX + GRX) (LTX + LRX + LCONN + LD/C + LEQ + FSL + LDIFF).
Keterangan :
RSL

= Received Signal Level

PTX

= Daya Output Pemancar

GTX

= Gain antena pemancar

GRX

= Gain antena penerima

LTX

= Loss saluran feeder di TX

23

LRX

= Loss saluran feeder di RX

LCONN

= Loss konektor

LD/C

= Loss Divider/Combiner

LEQ

= Loss Equip Tolererance

FSL

= Free Space Loss

LDIFF

= Difraction Loss

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

RSL = (PTX + GTX + GRX) (LTX + LRX + LCONN + LD/C + LEQ + FSL + LDIFF)
RSL = (30.5 + 32.5 + 32.5) (3.23 + 4.52 + 1 + 0 + 0 + 133.18 + 0)
RSL = -46.43 dBm

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

RSL = (PTX + GTX + GRX) (LTX + LRX + LCONN + LD/C + LEQ + FSL + LDIFF).
RSL = (30.5 + 28.6 + 28.6) (3.03 + 3.03 + 1 + 0 + 0 + 125.78 + 0)
RSL = -45.14 dBm

6.3. EIRP (Effective Isotropically Radiated Power)

EIRP adalah daya emisi/radiasi pancaran isotropis dari satu site ke site lainnya.
Perhitungan EIRP menggunakan rumus berikut :

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

EIRP = (30.5 + 32.5 + 32.5) (3.23 + 4.52 + 1 + 0 + 0)
EIRP = 86.75 dBm

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

EIRP = (30.5 + 28.6 + 28.6) (3.03 + 3.03 + 1 + 0 + 0 )
EIRP = 80.64 dBm

6.4. Fade Margin

Fade margin adalah perhitungan rasio antara unfaded RSL dan received level
thresholdnya. Perhitungan Fade Margin ini menggunakan rumus :
FM (dB) = RSL (dBm) Cmin (dBm)

24

Keterangan :
FM

= Fade margin dalam dB

RSL

= Received signal level dalam dBm

Cmin = Receiver minimum threshold level dalam dBm

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

FM (dB) = RSL (dBm) Cmin (dBm)
FM (dB) = -46.43 (-89)
FM (dB) = 42.57 dB

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

FM (dB) = RSL (dBm) Cmin (dBm)
FM (dB) = -45,14 (-89)
FM (dB) = 43.86 dB

6.5. Performance Objective

Performance Objective ini dilihat dari beberapa subjek yaitu :

6.5.1. Quality
Quality ini dapat diketahui melalui nilai availability dan outage time dari system.
Selain itu quality dapat diketahui melalui perhitungan Bit Error Rate (BER) pada
modulasi 4PSK yang dihitung pada saat keadaan normal dan keadaan terjadi fading 40
dB.
Saat keadaan normal (tidak terjadi fading, BER > 10-3)

Keterangan :
C

: Sinyal yang diterima

: Digital rate

No

: Kerapatan daya noise (spectral noise density)

25

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

C = Pt + Gt + Gr (L + FSL) = RSL = -46.43 dBm
No = 10log KT + 7dB = -174 + 7 = -167 dB

BER

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

No = 10log KT + 7dB = -174dBm + 7 = -167dBm

BER

Saat terjadi fading 40 dB

Keterangan :

: Sinyal yang diterima

: Digital rate

No

: Kerapatan daya noise (spectral noise density)

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

C = Pt + Gt + Gr (L + FSL) = RSL = -46.43 dBm
No = 10log KT + 7dB = -174 dB + 7 = -167 dB

26

BER = ( -46.43 - (-167 + 72.04)) 40 = 8.53

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

No = 10log KT + 7dB = -174 dB + 7 = -167dB

BER = (-45.14 - (-167 + 72.04)) 40 = 9.82

6.5.2. Availability
Availability adalah kualitas sebuah link hop dalam rasio waktu dari link yang
tersedia terhadap waktu total. Perhitungan availability ini menggunakan rumus :
Df (dB) = 30 log d + 10 log (6 A B f (GHz)) 10 log (1-p) 70
Keterangan :
d = panjang lintasan (path length) (Km)
f = frekuensi (GHz)
p = system availability dan 1 p system outage
A = faktor kekasaran (roughness factor)
= 4 untuk permukaan yang sangat halus (smooth terrain), termasuk air
= 1 untuk permukaan bumi yang agak kasar
= 1/4 untuk pegunungan, permukaan yang sangat kasar.
B = faktor untuk mengkonversi dari worst - month probability keannual probability.
= 1/2 untuk danau besar, atau daerah panas dan lembab
= 1/4 untuk daerah dataran
= 1/8 untuk daerah pegunungan atau daerah sangat kering

27

a. Worst Month Availability

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

Df = 30 log d + 10 log (6 A B f (GHz)) 10 log (1-p) 70
42.57= 30 log 59.5 + 10 log (6 x 1 x 0.25 x 1.8395) 10 log (1-p) 70
42.57 = 53.235 + 4.4079 10 log (1-p) 70
10 log (1-p) = -54.927
1-p = 3.2158 x 10-6
P = 0.999996784
Availability = 0.999996784 x 100% = 99.9996784%

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

Df = 30 log d + 10 log (6 A B f (GHz)) 10 log (1-p) 70
43.86 = 30 log 25 + 10 log (6 x 1 x 0.25 x 1.8675) 10 log (1-p) 70
43.86 = 41.938 + 4.4735 10 log (1-p) 70
10 log (1-p) = -67.4485
1-p = 1.799x 10-7
P = 0.9999998201
Availability = 0.9999998201 x 100% = 99.99998201%

b. Annual Availability

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

Df = 30 log d + 10 log (6 A B f (GHz)) 10 log (1-p) 70
40 = 30 log 59.5 + 10 log (6 x 1 x 0.25 x 1.8395) 10 log (1-p) 70
40 = 53.235 + 4.4079 10 log (1-p) 70
10 log (1-p) = -52.357
1-p = 5.811 x 10-6
P = 0.9999941883
Availability = 0.9999941883 x 100% = 99.99941883%

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

Df = 30 log d + 10 log (6 A B f (GHz)) 10 log (1-p) 70
40 = 30 log 30.03 + 10 log (6 x 1 x 0.25 x 1.8675) 10 log (1-p) 70
40 = 44.3266 + 4.4735 10 log (1-p) 70
28

10 log (1-p) = -61.1999

1-p = 7.585x 10-7
P = 0.9999992414
Availability = 0.9999992414 x 100% = 99.99992414%
Nilai availability yang didapat dari kedua link memenuhi persyaratan minimum yaitu
99,995 %.

6.5.3. Outage time

a. Annual Outage Time
Rumus :
Annual Outage Time = 365 days/year x 24 hours/day x 60 minutes/hour x 60
second/minutes x (1-p)

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

Annual Outage Time

= 31536000 x (1-p)
= 31536000 x (1 - 0.9999941883)
= 183.277 detik/tahun

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

Annual Outage Time

= 31536000 x (1-p)
= 31536000 x (1 - 0.9999992414)
= 23.923 detik/tahun

c. Worst Month Outage Time

Rumus :
Worst Outage Time = 30 days/month x 24 hours/day x 60 minutes/hour x 60
second/minutes x (1-p)

R31 Jeruk Legi R30 Banjar

Worst Month Outage Time

= 2592000 x (1-p)
= 2592000 x (1 - 0.9999941883)
= 15.06 detik/bulan

29

R31 Jeruk Legi R32 Kroya

Worst Month Outage Time

= 2592000 x (1-p)
= 2592000 x (1 - 0.9999992414)
= 1.96 detik/bulan

6.6. Tabel Perhitungan Budget Link

Tabel perhitungan ini berisi semua hasil perhitungan sesuai spesifikasi yang telah
ditentukan sebelumnya.
Tabel 6. 1 Budget Link R31 Jeruk Legi R30 Banjar
Ref.
NO
1

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

DESCRIPTION
Site Name : R31 Jeruk Legi
Altitude
: 18 m
Latitude
: 7 37' 12" S
Longitude : 109 1' 23" E
Facing Name : R30 Banjar
Altitude
: 186 m
Latitude
: 7 21' 31" S
Longitude : 108 33' 8" E
Site A Antenna Height (AGL)
Site B Antenna Height (AGL)
Antenna Type

UNIT

REMARK

Tx

Rx

40

60

GPL10-17B4

Antenna Gain
Transmission Line Type
Transmission Line Loss
Transmission Line Length
Transmission Line Loss

32.50
Andrew LDF550A Heliax
coaxial cable
Tx = 3.23
Rx = 4.52
Tx = 50
Rx = 70
Tx = 4.23
Rx = 5.52

dBi

dB

dB

59,5

Km

dB
meter
dB

Connector Loss
Splitter
Path Length

30

14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

Frequency
Free Space Attenuation
Difraction Loss
Radio Type
Transmitter Power
Received Signal Level
Effective Isotropically
Radiated Power (EIRP)
Receiver Sensitivity
Threshold level Criteria
Receiver Sensitivity
Threshold Level
Fade Margin

1.8395

GHz

133.18

dB

dB

NOKIA DR240
30.5

dBm

-46.43

dBm

86.75

dBm

10-3

BER

-89

dBm

42.57

dB

24

Worst Month Availability

99.9996784

25

Worst Month Outage Time

15.06

Sec/year

26

Annual Availability

99.99941883

183.277

Sec/year

27
28
29

Annual Outage Time

Bit Error rate, BER pada
kondisi NORMAL.
Bit Error rate, BER pada
kondisi TIDAK NORMAL.
(fading 40 dB)

0
8.45 x 10-6

Tabel 6. 2 Budget Link R31 Jeruk Legi R32 Kroya

Ref.
NO
1

DESCRIPTION
Site Name : R31 Jeruk Legi
Altitude : 54 m
Latitude
: 7 37' 12" S
Longitude : 109 1' 23" E
Facing Name : R32 Kroya
Altitude
: 15 m
Latitude
: 7 37' 51" S
Longitude : 109 14' 59" E
Site A Antenna Height (AGL)

UNIT

REMARK

Tx

Rx

40

m
31

4
5
6

8
9

10

11
12
13
14
15
16
17
18
19

Site B Antenna Height (AGL)

Antenna Type
Antenna Gain

Transmission Line Type

Transmission Line Loss

Transmission Line Length

Transmission Line Loss

Connector Loss

28.6

dBi

Andrew
LDF5-50A
Heliax
coaxial cable
Tx = 3.03
dB
Rx = 3.03
Tx = 50
meter
Rx = 50
dB
Tx = 4.03
Rx = 4.03

dB
dB

Path Length
Frequency
Free Space Attenuation
Difraction Loss
Radio Type
Transmitter Power
Received Signal Level

21

22

Receiver Sensitivity Threshold

Level

23

HP6F-17D

Splitter

Effective Isotropically Radiated

Power (EIRP)
Receiver Sensitivity Threshold
level Criteria

20

40

Fade Margin

25
1.8675
125.78
-

Km
GHz
dB
dB

NOKIA DR240
30.5
-45.14
80.64

dBm
dBm
dBm
BER

10-3
dBm
-89
43.86

dB

32

24
25
26
27
28
29

Worst Month Availability

Worst Month Outage Time
Annual Availability
Annual Outage Time
Bit Error rate, BER pada kondisi
NORMAL.
Bit Error rate, BER pada kondisi
TIDAK NORMAL. (fading 40
dB)

99.99998201
1.96
99.99992414
23.923

%
Sec/year
%
Sec/year

0
6.215 x 10-6

33

7.

KESIMPULAN
Pada proses perancangan jaringan komunikasi terestial microwave menggunakan
hasil simulasi dan perhitungan link budget menggunakan rumus yang ada dapat kita
simpulkan bahwa ada banyak faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kerja dari link
radio yang dibangun. Mulai dari ketinggian antena harus diatur sedemikian rupa agar
syarat line of sight terpenuhi. Tujuan syarat LOS terpenuhi adalah untuk memperkecil
kemungkinan outage dan memperbesar availabilitas, dimana semakin tinggi antenna
kemungkinan adanya penghalang pada jalur semakin kecil. Daerah fresnel zone pun
harus diperhatikan lebih cermat. Persentase fresnel zone pada radio microwave yang
dirancang oleh kita yaitu sekitar 60%. Besar jari jari fresnel zone dapat tergantung dari
pemakaian frekuensi dan jarak antara site pengirim dan site penerima. Selain itu,
pengaturan nilai Fade Margin pun harus 40 dB sehingga saat terjadi fading, link radio
masih berjalan dengan baik.
Pada sistem radio link yang telah dirancang pada laporan ini untuk site Banjar
Jeruk Legi Kroya, didapat nilai LOS, RSL, dan juga fade margin yang aman sehingga
sistem radio dapat berfungsi dengan baik karena semua nilai tersebut berada pada daerah
angka sesuai spesifikasi minum perancangan itu telah dibnuktikan dari hasil simulasi
software dan perhitungan linkbudget yang telah tertulis dan ditunjukkan pada laporan ini.
Namun, hasil simulasi dan hasil perhitungan menunjukkan nilai performance objektif
yang sedikit berbeda. Hal ini dikarenakan pada perhitungan secara teoritis tidak
mempertimbangkan kondisi lingkungan lokasi jalur radio link seperti faktor hujan,
difraksi, multipath, dan lain-lain. Jika dibandingkan, perencanaan radio link
menggunakan software Pathloss menunjukkan data yang lebih lengkap dan akurat
dibandingkan dengan Mobile Radio.

34

DAFTAR PUSTAKA

[1] Sutrisno, Digital Microwave Radio System.Politeknik Negeri Bandung : Bandung

[2] Sutrisno, Perencanaan Jaringan Radio Microwave.Politeknik Negeri Bandung : Bandung
[3] Andrew 1_7-2_11 GHz ~ Antenna Systems & Solutions, Inc.htm

35