Sistem Transmisi Microwave

Sistem Transmisi Microwave
Sistem transmisi microvave adalah suatu sistem transmisi dengan menggunakan gelombang radio di atas frekuensi 1 GHz. Suatu sistem transmisi microwave dapat berupa sebuah hop dengan jarak maksimum 50 km atau sebuah backbone yang berupa multiple hop, dengan jarak sampai ratusan atau ribuan kilometer. Secara garis besar, tujuan dari sistem komunikasi radio adalah untuk mentransmisikan informasi dari satu tempat ke tempat lain tanpa gangguan. Untuk mendapatkan hasil yang baik,diperlukan suatu kondisi dimana antena pengirim dan penerima dapat saling melihat tanpa ada halangan (Line Of Sight) dalam batas-batas tertentu.
Line of Sight (LOS)
Pada teknik gelombang mikro, suatu hubungan komunikasi disebut Line of Sight (LOS), jika antara antena pengirim dan penerima dapat saling “melihat” tanpa adanya penghalang pada lintasan pada batas-batas tertentu. Parameterparameter dalam popagasi line of sight antara lain: panjang lintasan, faktor k, tinggi tonjolan bumi, daerah Fresnel, tinggi penghalang dan tinggi penghalang tambahan.
pemodelan LOS.JPG

Dimana:
Ta1 = tinggi antena stasiun pemancar (m)
Ta2 = tinggi antena stasiun penerima (m)
Ap1 = altitude stasiun pemancar (m)
Ap2 = altitude stasiun penerima (m)
C = clearance (m)
P1 = tinggi penghalang (m)
k = faktor kelengkungan bumi
d1 = jarak penghalang ke pemancar (m)
d2 = jarak penghalang ke penerima (m)
a. Panjang lintasan
Panjang lintasan merupakan jarak antara antenna pemancar dengan antenna penerima yang dapat ditentukan dengan pengukuran pada peta topografi.
b. Faktor k
Dalam propagasi, sebuah sinyal dari pengirim ke penerima tidak selamanya merupakan suatu lintasan yang lurus. Pada kondisi atmosfer tertentu kurva sinyal dapat mengalami refraksi melengkung menjauhi atau mendekati permukaan bumi, maka hal itu perlu diantisipasi dengan mengunakan suatu factor pengali jari-jari bumi yang disebut factor “k’. Untuk kondisi atmosfer seperti di Indonesia, digunakan faktor ”k” sebesar 4/3 ata u 1. 33.
c.Daerah Fresnel
Daerah Fresnel atau Fresnel zone adalah tempat kedudukan titik sinyal tidak langsung yang berbentuk ellips dalam lintasan propagasi gelombang radio dimana daerah tersebut dibatasi oleh gelombang tak langsung (indirect signal) dan mempunyai beda panjang lintasan dengan sinyal langsung sebesar kelipatan ½λ atau 2 kali ½λ. Jika sinyal langsung dan tak langsung berbeda panjang lintasan sebesar ½λ, maka kedua sinyal tersebut akan berbeda fasa 180º, artinya kedua sinyal tersebut akan saling melemahkan. Fresnel pertama merupakan daerah yang mempunyai fading multipath terbesar, sehingga diusahakan untuk daerah Fresnel pertama dijaga agar tidak dihalangi oleh obstacle. Secara matematis daerah Fresnel didekati dengan rumus sebagai berikut:
rumus fresnel.JPG
dimana:
Fn = jarak lintasan tertentu terhadap lintasan LOS (m)
n = daerah Fresnel ke n
d1 = jarak ujung lintasan (pemancar/penerima) ke penghalang (km)
d2 = jarak ujung lintasan lain (pemancar.penerima ke penghalang (km)
f = frekuensi (Ghz)
D = d1 + d2 (km)
daerah fresnel.JPG
d. Faktor koreksi kelengkungan bumi
Pada analisa daerah Fresnel, jari-jari dihitung pada kondisi bumi datar, oleh sebab itu untuk analisa bumi bula (kondisi nyata/r iil) perlu ditambahkan perhitungan faktor koreksi terhadap kelengkungan bumi pada titik obstacle. Faktor koreksi dapat dituliskan sebagai berikut:
rumus faktor koreksi.JPG
hcorrect ion = menyatakan perbedaan tinggi permukaan bumi pada kurvapermukaan datar dan kurva permukaan bumi melengkung pada titik obstacle.
d1 = jarak ujung lintasan (Tx/Rx) ke penghalang (km).
d2 = jarak ujung lintasan lain (Tx/Rx) ke penghalang (km)
k = faktor kelengkungan bumi

Lintasan sinyal yang ditransmisikan dalam system LOS harus mempunyai “daera h bebas hambatan” , minimum 0,6 x F1 , belum termasuk koreksi terhadap kelengkungan bumi.
rumus kelengkungan 
bumi.JPG
Rugi-Rugi Propagasi
Perambatan gelombang radio di ruan bebas dari stasiun pemancar ke stasiun penerima akan mengalami penyebaran energi di sepanjang lintasannya, yang mengakibatkan kehilangan energi yang disebut rugi (redaman) propagasi. Rugi propagasi adalah akumulasi dari redaman saluran transmisi, redaman ruang bebas(free space loss), redaman oleh gas (atmosfer), dan redaman hujan.
a. Redaman saluran transmisi
Redaman saluran transmisi ditentukan oleh loss feeder dan branching. Redaman feeder terjadi karena hilangnya daya sinyal sepanjang feeder, sehingga redaman feeder identik dengan panjang dari feeder tersebut. Sedangkan redaman branching terjadi pada percabangan antara perangkat transmisi radio Tx/Rx.
b. Redaman ruang bebas (free space loss)
Redaman ruang bebas merupakan redaman sinyal yang terjadi akibat dari media udara yang dilalui oleh gelombang radio antara pemancar dan penerima Perambatan gelombang radio di ruang bebas akan menghalangi penyebaran energi di sepanjang lintasannya sehingga terjadi kehilangan energi. Untuk mengetahui kondisi point to point dengan saluran transmisi, maka perhitungan redaman ruang bebasnya menggunakan rumus model propagasi umum (Free Space Loss) sebagai berikut:
rumus LFS.JPG
Dimana:
f = frekuensi kerja (GHz)
d = panjang lintasan propagasi (Km)
c. Redaman oleh gas (atmosfer)
Pada prinsipnya gas-gas di atmosfer akan menyerap sebagian dari energi gelombang radio, dimana pengaruhnya tergantung pada frekuensi gelombang, tekanan udara dan temperatur udara. Pengaruh redaman paling besar berasal dari penyerapan energi oleh O2 dan H2O, sedangkan pengaruh penyerapan gelombang radio oleh gas-gas seperti CO, NO, N2O, NO2, SO3, O3 dan gas lainnya dapat diabaikan. Untuk sistem transmisi yang beroperasi pada frekuensi kerja di bawah 10 GHz, redama gas atmosfer dapat diabaikan karena kecil pengaruhnya, akan tetapi untuk frekuensi di atas 10 GHz, redaman gas atmosfer perlu diperhitungkan.
d. Redaman hujan
Tetes-tetes hujan menyebabkan penghamburan dan penyerapan energi gelombang radio yang akan menghasilkan redaman yang disebut redaman hujan. Besarnya redaman tergantung pada besarnya curah hujan. Redaman hujan tidak dapat ditentukan secara pasti tetapi ditentukan secara statistik. Untuk menentukan redaman yang diakibatkan oleh hujan pada suatu site dapat digunakan rumus sebagai berikut:
a. Redaman Spesifik
Redaman spesifik didefinisikan sebagai besarnya redaman oleh hujan per satuan panjang lintasan efektif (dB/Km), dan dirumuskan sebagai berikut:
rumus lintasan 
efektif.JPG
Dimana:
γ = redaman hujan spesifik (dB/Km)
R = banyaknya curah hujan untuk daerah tertentu (mm/jam)
Besarnya a dan b merupakan fungsi dari frekuensi, polarisasi dan suhu curah hujan. Redaman efektif Pada lintasan propagasi gelombang radio tidak selamanya terjadi hujan, sehingga redaman hujan efektif dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
rumus redaman  hujan 
efktif.JPG
Dimana:
A = redaman hujan efektif (dB)
Leff = panjang lintasan efektif (km)
γ = redaman hujan spesifik (dB/Km)
Fading Margin
Fading adalah fluktuasi level daya sinyal yang diterima oleh penerima. Fluktuasi level daya terima ini disebabkan oleh adanya pengaruh multipath fading, ducting, dan karakteristik dari lintasan propagasi. Hal ini dapat mengakibatkan sinyal daya terima menjadi saling menguatkan atau saling melemahkan.
1 Flat Fading Margin
Di penerima harus menyediakan cadangan daya yang disebut Flat Fading Margin untuk mengantisipasi pengaruh fading yang disebabkan oleh thermal noise.
MF = RSL - Pth
Dimana :
RSL = level daya terima (dBm atau dBW)
Pth = level daya ambang atas (treshold) (dB)
2 Selektive Fading Margin
Selective Fading Margin untuk mengatasi kesalahan bit yang disebabkan oleh amplitude distortion dan group delay yang terjadi pada seluruh pita frekuensi.
MS = 102 - 35log d - 10log S
Dimana :
d = jarak link radio
S = Equipment Signature (Spesifikasi dari masing-masing pabrik)
3 Effektive Fading Margin
Effektive fading Margin dinyatakan sebagai berikut :
rumus efektif fading 
margin.JPG
EKO NOVIYANTO_11010220
ANALISA PERFORMANSI TRANSMISI BACKBONE MICROWAVE PT. TELKOMSEL AREA KALIMANTAN
ANALYSIS OF MICROWAVE BACKBONE TRANSMISSIONPERFORMANCE PT. TELKOMSEL KALIMANTAN AREA
IT TELKOM

0 Response to "Sistem Transmisi Microwave"

Post a Comment