1 Mahasiswa, Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Telekomunikasi dan Elektro, Institut Teknologi Telkom, Jl. D.I. Panjaitan no.128 Purwokerto, 53147 (tlp: 0281- 641 629; fax: 0281-641630; e-mail: 16201099@ittelkom-pwt.ac.id) 2,3 Dosen,  Jurusan Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik Telekomunikasi dan Elektro, Institut Teknologi Telkom, Jl. D.I. Panjaitan no.128 Purwokerto, 53147 INDONESIA  (tlp: 0281-641 629; fax: 0281-641630;  e-mail:  ekawahyudi@ittelkom-pwt.ac.id, solichahlarasati@ittelkom-pwt. ac.id)

## Perbandingan Penggunaan Teknik Diversity pada Jaringan Gelombang Mikro di Lingkungan Danau
Syahrul Hidayat Triwibowo 1 , Eka Wahyudi 2 , Solichah Larasati 3
Abstract—Microwave communication system is often implemented as a network cellular backhaul, due to its simplicity of installation and capability to  reach remote areas which  are difficult  to  reach using fiber optics.  This  paper  compares  the microwave network with frequency diversity and space diversity technique in the lake area using Pathloss 5.0, using two sites, site Mongal and site Bintang in Aceh. These two sites are located  in two cities separated by  a Lake,  so  it doesn’t  support  wireline communications.  Therefore,  wireless communication is needed on site Mongal and site Bintang.  Availability  of the system without  diversity  optimization  is  99.9554%.  Using frequency diversity  with frequency difference  of  460 MHz, 920 MHz, and 1,380 MHz and using space diversity with space of 0.9 meter, 1.7 meter,  and  2.6 meter, best availability of  99.9977%  is obtained. The best availability is obtained using space diversity with maximum spacing of 2.6 meter under the main antenna.
Intisari—  Sistem komunikasi gelombang mikro banyak diimplementasikan sebagai jaringan backhaul  jaringan seluler, karena memiliki kelebihan dalam kesederhanaan instalasi dan dapat menjangkau wilayah terpencil yang sulit terjangkau serat optik. Dalam makalah ini, dilakukan perbandingan penggunaan teknik  frequency diversity dan teknik space diversity pada konfigurasi jaringan gelombang mikro di lingkungan  danau dengan menggunakan Pathloss  5.0,  dengan menggunakan dua site, yaitu site Mongal dan site Bintang di daerah Aceh. Dua site ini berada di dua buah kota yang terpisahkan oleh sebuah danau, sehingga tidak mendukung diadakannya komunikasi wireline. Oleh karena  itu,  perlu adanya komunikasi secara wireless  pada  site  Mongal dan site  Bintang.  Sebelum  dilakukan optimasi teknik diversity, diperoleh availibility sebesar 99,9554%. Setelah  digunakan teknik frequency diversity  dengan perbedaan frekuensi 460 MHz, 920 MHz dan 1.380  MHz serta space diversity dengan spasi 0,9 meter, 1,7 meter dan 2,6 meter, didapat hasil  availability  yang paling baik  dengan nilai  99,9977%,  saat menggunakan teknik space diversity  dengan jarak (spasi) maksimum 2,6 meter di bawah antena utama.
Kata Kunci—  Gelombang Mikro, Frequency Diversity,  Space Diversity,  Availability,  Pathloss 5.0.

## I. P ENDAHULUAN
Pengiriman sinyal informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat dilakukan melalui beberapa media, baik media wireless
maupun media fisik yang berupa wireline . Teknologi wireless merupakan jaringan tanpa media fisik,  yaitu menggunakan gelombang frekuensi sebagai media penghantar untuk mentransmisikan datanya. Sedangkan teknologi wireline merupakan teknologi yang menggunakan media fisik seperti kabel tembaga dan serat optik untuk mentransmisikan data. Pada kondisi tertentu, misalnya di wilayah terpencil atau wilayah lain yang tidak memungkinkan hadirnya jaringan media wireline , maka jaringan media wireless menjadi solusi. Salah satu media komunikasi wireless adalah  komunikasi gelombang mikro ( microwave link ).  Sistem komunikasi gelombang mikro banyak diimplementasikan sebagai jaringan backhaul jaringan seluler karena memiliki kelebihan dalam kesederhanaan instalasi dan dapat menjangkau wilayah terpencil yang sulit terjangkau serat optik. Jaringan backhaul merupakan suatu jaringan transport radio akses seluler yang menghubungkan Base Transceiver Station (BTS) dengan Base Station Controller (BSC), maupun BSC dengan Mobile Switching Centre (MSC) [1].
Pada sistem komunikasi gelombang mikro, sinyal yang diterima akan berbeda dengan sinyal yang dipancarkan, akibat efek fading . Fading ini dapat memengaruhi sinyal terima menjadi kuat maupun menjadi lemah, tergantung pada  besar fase  dari resultan sinyal langsung dan sinyal tidak langsung yang ada [2]. Hasil penelitian menunjukkan bahwa  beberapa titik pada lintasan yang  memiliki loss yang sangat besar menyebabkan kualitas komunikasi menurun  [3]. Hal-hal yang memengaruhi kualitas komunikasi tersebut di  antaranya adalah pepohonan, atmosfer, dan juga jarak komunikasi. Efek fading dapat berupa refraksi, refleksi, difraksi, scattering (penghamburan), atenuasi, dan ducting dari gelombang radio. Untuk  mengatasi efek fading ,  dapat dilakukan optimasi dengan  menggunakan teknik diversity. Terdapat  beberapa jenis  teknik diversity pada jaringan gelombang mikro, di antaranya adalah  teknik space diversity dan  teknik frequency diversity . Teknik frequency diversity merupakan teknik diversity yang dapat mengoptimalkan jaringan gelombang mikro  dengan menggunakan dua frekuensi gelombang mikro pada satu antena, baik pada sisi pemancar maupun penerima. Sedangkan space diversity merupakan teknik diversity yang menggunakan  antena diversity pada sisi pengirim dan penerima. Antena diversity merupakan antena pada teknik space diversity yang bersifat redundant , yaitu antena jaringan alternatif atau cadangan yang digunakan untuk meningkatkan ketersediaan jaringan.  Jika dalam suatu jaringan terdapat link yang terputus,  maka jalur tersebut masih dapat terhubung tanpa memengaruhi konektivitas perangkat pada jalur tersebut [4].
Sebuah  penelitian  membahas  tentang peningkatan kinerja jaringan radio gelombang mikro dengan menggunakan teknik
space diversity pada jaringan transmisinya melalui permukaan laut  [5]. Dengan teknik space diversity , pada masing-masing site ditambahkan satu antena receiver space diversity, dalam penelitian tersebut, digunakan jarak (spasi) 4 meter di  bawah antena utama pada setiap site- nya. Penambahan antena terima ini meningkatkan keandalan ( availability ) sistem jaringan. Optimasi pada jaringan tersebut  menghasilkan  peningkatan availability jaringan sebesar 0,961446%. Dari hasil penelitian tersebut,  dapat disimpulkan bahwa optimasi dengan teknik space diversity optimal diterapkan pada jaringan yang transmisinya melalui atas permukaan laut. Penelitian  lainnya menggunakan frekuensi tinggi pada  jaringan gelombang mikro  [6].  Frekuensi tinggi dapat memberikan bandwidth yang lebar saat keadaan traffic rate tinggi.
Pada penelitian yang lain, diteliti perancangan link microwave non-diversity dan dengan menggunakan space diversity [7], [8] . Diperoleh peningkatan pada nilai daya sinyal yang diterima. Space diversity juga digunakan untuk optimasi microwave link [9]. Fading mengalami penurunan atau pengurangan. Sedangkan dalam  [10],  digunakan teknik frequency diversity pada jaringan radio gelombang mikro melalui permukaan laut. Penggunaan teknik frequency diversity pada penelitian ini menghasilkan peningkatan availability sebesar 0,15462%. Semakin besar nilai availability , semakin andal sistem tersebut. Dari penelitian- penelitian yang sudah dilakukan, diketahui terdapat perbedaan dalam penggunaan teknik optimasi pada jaringan radio gelombang mikro pada permukaan laut [5], [10]. Oleh karena itu,  dalam  makalah  ini  diteliti  perbandingan jaringan radio gelombang mikro dengan teknik frequency diversity dan teknik space diversity di lingkungan danau  yang karakternya memiliki air seperti laut,  tetapi  dengan elevasi yang berbeda. Diharapkan  dapat diketahui optimasi yang cocok untuk link microwave di  lingkungan danau. Pada penelitian ini,  lokasi site real ditentukan  berdasarkan data dari PT. Alita Praya Mitra, dengan menggunakan dua site , yaitu site Mongal dan site Bintang di daerah Aceh. Dua site ini berada di dua buah kota yang terpisahkan oleh sebuah danau, sehingga tidak mendukung diadakannya komunikasi wireline . Oleh karena itu, perlu adanya komunikasi secara wireless pada site Mongal dan site Bintang.  Dalam pengujian, digunakan frekuensi operasi link 23 GHz dan frequency diversity 460 MHz, 920 MHz,  dan  1.380  MHz. Sedangan teknik space diversity menggunakan spasi minimum 70λ, spasi menengah 135λ dan spasi maksimum 200λ.

## II. METODE
Dalam perancangan jaringan gelombang mikro di lingkungan danau ini, digunakan aplikasi Pathloss 5.0, dnegan jarak antar site 17,7  km,  sehingga merupakan jaringan short haul. Pada jaringan ini digunakan frekuensi 23 GHz dengan polarisasi vertikal. Penggunaan frekuensi kerja sesuai dengan teori short haul ,  yaitu  frekuensi 23 GHz dapat menjangkau jarak hingga 18 km. Data inisialisasi ditunjukkan pada Tabel I.

## A. Alur Penelitian
Proses perancangan diawali dengan penentuan lokasi site dan perancangan jaringan point-to-point agar dapat diketahui
jalur yang akan digunakan saat  perancangan,  agar sesuai dengan kondisi asli di lapangan. Kemudian,  dilakukan pengujian rancangan menggunakan simulator Pathloss  5.0, perhitungan link budget komunikasi gelombang mikro,  dan analisis keandalan sistem transmisi gelombang mikro  yang telah dibuat.  Standar nilai availability , berdasarkan ITU-R G.827 dan F.1703 tentang komunikasi jaringan backhaul pada kriteria short haul , yaitu harus memiliki nilai sebesar 99,9800%–99,9966%.  Diagram  alir penelitian diperlihatkan pada Gbr. 1.
T ABEL I D ATA I NISIALISASI P ERANCANGAN J ARINGAN G ELOMBANG M IKRO Parameter Site Mongal Site Bintang Frekuensi (MHz) 23.000 Polarisasi Vertikal Tidak Mulai Pengumpulan Data Availability Sesuai Standar ITU-R G.827 dan F.1703 Perancangan Jaringan Gelombang Mikro menggunakan Pathloss 5.0 Pengaturan Frequency Diversity dan Space Diversity Ya Kesimpulan Membuat Report Perbandingan Report dan Analisa Link Budget Selesai Gbr. 1 Diagram alir penelitian.

## B. Data Lokasi Site
Peta rute  dibuat untuk melihat jalur yang digunakan dalam Tt perancangan jaringan Tt backhaul sistem transmisi gelombang T mikro dan juga melihat Tt kondisi geografisnya secara umum. r Lokasi yang disimulasikan  adalah lingkungan danau dengan menggunakan  dua site yang  koordinatnya tersaji pada Tabel II.
Dengan menggunakan path profile berdasarkan peta map info ,  dapat  diketahui kondisi wilayah jaringan gelombang mikro lingkungan danau yang direncanakan, yaitu site Mongal dan site Bintang, dengan jarak antar site 17,72 km. Path profle diperlihatkan pada Gbr. 2.
Syahrul Hidayat Triwibowo: Perbandingan Penggunaan Teknik Diversity …
T ABEL II D ATA S ITE J ARINGAN
Parameter Site Mongal Site Bintang Latitude 04º38’17,70” U 04º35’07,40” U Longitude 96º51’13,60” T 97º00’16,40” T Elevasi 1.243,47 mdpl 1.249,47 mdpl Path Length 17,72 Km Gbr. 2 Path profile jaringan kedua site.
C. Perancangan Jaringan Microwave
1) Gain Antena: Gain antena merupakan suatu hal yang mengukur kemampuan dari sebuah antena dalam memancarkan gelombang pada suatu arah. Antena pada dasarnya bersifat isotropik, yaitu memancarkan gelombang energi ke  segala arah dengan besar  yang  sama. Gain antena diukur dalam desibel (dBi), dan dapat dihitung menggunakan (1) [1].
𝐺𝐺 = 20 log 𝑓𝑓 + 20 log 𝑑𝑑 + 10 log 𝜂𝜂 + 20,4 (1)
dengan
G = gain atau penguatan t antena (dBi)
d = diameter antena (m)
f = frekuensi antena (GHz)
η = efisiensi antena (50% – 70%).
Berdasarkan hasil pengujian menggunakan Pathloss  5.0, diperoleh hasil seperti disajikan pada Tabel III.
T ABEL III D ATA G AIN A NTENA Parameter Site Mongal Site Bintang Model antena VHPX2.5-220 VHPX2.5-220 File name antena 3863a 3863a Gain antena (dBi) 42,40 42,40 Tinggi antena (m) 14,93 13,30
2) Effective  Isotropic Radiated Power (EIRP): EIRP menunjukkan nilai efektif daya yang telah mengalami penguatan yang dipancarkan oleh antena pemancar. Nilai EIRP didapat dari penjumlahan daya keluaran  antena dengan gain antena lalu dikurangi loss yang ada. Nilai EIRP dapat dicari menggunakan (2) [4].
𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐸𝐸𝑃𝑃𝑃𝑃 + 𝐺𝐺𝑃𝑃𝑃𝑃 – 𝐿𝐿𝑃𝑃𝑃𝑃 (2)
dengan
EIRP = effective t isotropic radiated power (dBm)
PTx = daya pancar (dBm)
GTx = gain /penguatan antena (dBi) LTx = rugi-rugi t pada pemancar (dB).
Data EIRP yang dihasilkan pada pengujian di aplikasi Pathloss 5.0 ditunjukkan pada Tabel IV.
T ABEL IV D ATA EIRP Parameter Site Mongal Site Bintang Gain antena (dBi) 42,40 42,40 TX line model EW220 EW220 TX line unit loss (dB/100 m) 27,95 27,95 TX line length (m) 16,90 15,30 TX line loss (dB) 4,72 4,28 Connector loss (dB) 0,6 0,6 Circulator branching loss (dB) 3 3 TX power (dBm) 23 23 EIRP (dBm) 57,08 57,52
3) Free Space Loss: Free space loss merupakan redaman yang ada pada sepanjang ruang antar dua buah antena pemancar dan penerima. Pada ruang antar antena pemancar dan penerima ini tidak diperkenankan adanya penghalang dikarenakan transmisinya yang berkarakter LOS [4].
Dalam pengujian menggunakan Pathloss  5.0  didapatkan nilai free space loss seperti pada Tabel V.
T ABEL V DATA F REE S PACE L OSS Parameter Site Mongal Site Bintang Free space loss 144,67 dB Atmospheric abs loss 3,4 dB Net Pathloss 79,47 dB 79,47 dB
Nilai free space loss dapat dihitung menggunakan (3) [4].
𝐿𝐿𝑓𝑓𝐿𝐿 =  92,45  +  20 log ( 𝑓𝑓 𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺 ) +  20 log ( 𝐷𝐷 𝐾𝐾𝐾𝐾 ) (3)
dengan
Lfs = free t space loss (dB) F = frekuensi (GHz)
D = jarak kedua antena (km).
4) Isotropic Received Level (IRL): Isotropic  Received Level (IRL) merupakan besarnya nilai daya isotropik  yang diterima oleh antena penerima dari antena pengirim. Nilai IRL ini adalah nilai yanng diterima di sisi antena, bukan nilai yang diterima oleh sistem decoding . Nilai IRL  diperoleh menggunakan (4) [4].
𝐸𝐸𝐸𝐸𝐿𝐿 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 – 𝐿𝐿𝑓𝑓𝐿𝐿 (4)
dengan
EIRP = effective isotropic radiated power (dBm) IRL = isotropic received level (dBm)
Lfs = free space loss (dB).
5) Received Signal Level (RSL): Receive Signal Level (RSL)  adalah besarnya nilai daya yang diterima oleh perangkat  pengolah decoding pada sisi penerima. Nilai RSL
dapat dipengaruhi oleh rugi-rugi redaman sepanjang jalur link antara antena penerima dan antena pengirim serta dipengaruhi oleh gain pada sisi penerima. RSL dihitung menggunakan (5) [1].
𝐸𝐸𝑅𝑅𝐿𝐿 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐿𝐿 + 𝐺𝐺 𝑅𝑅𝑅𝑅 – 𝐿𝐿𝑓𝑓 – 𝐿𝐿𝐿𝐿 (5)
dengan
RSL = receive signal level (dBm) G RX = gain di sisi penerima (dBi)
Lf = feeder loss (dB) Lb = branching loss (dB).
Berdasarkan pengujian pada Pathloss  5.0,  diperoleh  data seperti pada Tabel VI.
T ABEL VI N ILAI R ECEIVE S IGNAL L EVEL Parameter Site Mongal Site Bintang Rx threshold criteria 1E-3 BER 1E-3 BER Rx threshold level -85,5 dB -85,5 dB Receive signal -56,47 dBm -56.47 dBm
6) Fading Margin (FM): Pada  perambatan gelombang radio,  di  sisi  penerima akan didapatkan  dua gelombang yang berbeda,  yaitu gelombang langsung dan gelombang pantul (dari pemantulan oleh permukaan bumi), sehingga menimbulkan level daya yang diterima berbeda pada ujung penerima. Jarak tempuh serta waktu perambatan yang berbeda juga  menimbulkan level daya yang diterima berbeda pada ujung penerima. Perbedaan level daya inilah  yang  disebut fading .  Untuk mengatasi fading ,  diperlukan cadangan daya yang sering disebut fading margin (FM).  FM  dapat dihitung menggunakan (6) [4].
𝐹𝐹𝐹𝐹 =  30 log 𝐷𝐷 +  10 log  ( 𝑎𝑎 × 𝐿𝐿 × 2,5 × 𝑓𝑓 ) − 10 log 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ –  60 (6)
dengan
FM = fading t margin (dB) D = panjang t lintasan (km)
f = frekuensi t kerja (GHz)
a = faktor t kekasaran bumi
a = 4; untuk t daerah halus, laut, t danau, dan gurun a = 1; untuk daerah kekasaran t rata-rata, dataran a = 0,25; untuk t pegunungan dan dataran tinggi
b = faktor iklim
b = 0,5; untuk daerah t panas dan t lembab b = 0,25; untuk t daerah t normal t
b = 0,125; untuk daerah t pegunungan (sangat t kering) b = 1; untuk kondisi paling buruk
UnAvPath = ketidakandalan sistem ( unavailability ).
FM dapat juga dihitung menggunakan  (7)  apabila nilai unavailability belum diketahui.
𝐹𝐹𝐹𝐹 = 𝐸𝐸𝑅𝑅𝐿𝐿 − 𝐸𝐸𝑃𝑃 𝑇𝑇𝐺𝐺 (7)
dengan
FM = fading margin (dB)
RSL = received t signal level (dBm)
Rx TH = Rx threshold level (dBm)
Tabel  VII  menunjukkan nilai FM  jaringan gelombang mikro dari site Mongal dan site Bintang.
T ABEL VII N ILAI F ADING M ARGIN Parameter Site Mongal Site Bintang Fading margin 29,03 dB 29,03 dB Terrain roughness 6,10 m 6,10 m C factor 6,58
7) Availability dan Unavailability: Keandalan suatu sistem biasa disebut availability. Availability juga sering disebut dengan reliability yang diartikan sebagai kemampuan sistem dalam memberikan  pelayanan.  Secara ideal,  semua sistem harus mempunyai nilai availability 100%. Namun, nilai 100% tidak mungkin tercapai karena  di  dalam suatu sistem pasti terdapat  ketidakandalan sistem. Unavailability atau outage time adalah kebalikan dari availability yang dapat diartikan sebagai kegagalan sistem dalam memberikan pelayanan [1].
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ = 𝑎𝑎 × 𝐿𝐿 × 2,5 × 𝑓𝑓 × 𝐷𝐷 3 × 10 −6 × 10 𝐹𝐹𝐾𝐾 / 10 (8)
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑎𝑎𝐴𝐴𝐴𝐴𝑎𝑎𝐿𝐿𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑈𝑈𝐴𝐴 =   (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ ) ×  100 % (9)
dengan
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ = ketidakandalan system ( unavailability ) a = faktor kekasaran bumi b = faktor iklim f = frekuensi (GHz)
D = panjang lintasan (km)
FM = fading margin (dB) 𝑈𝑈𝑈𝑈 ailability = keandalan sistem (%).

## D. Perancangan Space Diversity
Pada sistem ini, sisi penerima dan pengirim masing-masing menggunakan dua buah antena,  atau berupa penerima  yang umumnya dua sistem yang terpisah secara vertikal dalam jarak beberapa panjang gelombang satu sama  lain. Karena antar kedua antena memiliki jarak, maka disebut sebagai jenis teknik space diversity atau peragaman spasi/ruang [11]. Sinyal yang  diterima oleh masing-masing antena kemudian secara simultan dihubungkan menuju hitless switch agar sinyal yang diterima oleh antena penerima dapat digabungkan. Konfigurasi space diversity ditunjukkan pada Gbr. 3.
Untuk mendapatkan operasi  yang optimal,  jarak  antara kedua antena yang terpisah harus diatur sedemikian rupa. Kenyataannya, untuk menerima sebuah sinyal informasi, digunakan dua atau lebih sistem antena yang dipasang secara vertikal atau horizontal dengan antena utama dan antena space diversity diberi  jarak  setidaknya  antara  70 λ –200 λ terhadap antena utama [12].
Sedangkan untuk mencari nilai panjang gelombang, digunakan (10) [13].
𝜆𝜆 = 𝑐𝑐 / 𝑓𝑓 (10)
dengan
λ = panjang gelombang (m)
c = kecepatan rambat cahaya (3 × 10 8 ms -1 ) f = frekuensi antena (Hz).
Menggunakan teknik space diversity untuk mengatasi fading , diperoleh faktor perbaikan dengan (11) [4].
𝐸𝐸 𝑆𝑆𝑆𝑆 =  1,2 × 10 −3 × ( 𝑓𝑓 / 𝐷𝐷 ) × s 2 × 𝑈𝑈 2 × 10 𝐴𝐴 / 10 (11)
dengan
I SD = faktor perbaikan space diversity (dB) f = frekuensi (GHz)
D = panjang lintasan (km)
s = spasi antar antena (m)
v = selisih RSL (mV); antena utama dengan antena space diversity
A  = effective fade margin (dB) .
Dan untuk mengetahui nilai availability yang  diperoleh setelah digunakannya space diversty adalah menggunakan (12) [4].
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑎𝑎𝐴𝐴𝐴𝐴𝑎𝑎𝐿𝐿𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑈𝑈𝐴𝐴𝑅𝑅𝐷𝐷 =  (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝑆𝑆𝑆𝑆 )x 100 % (12)
dengan
Availability SD =  keandalan  sistem  setelah space  diversity (%)
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ
= ketidakandalan sistem ( unavailability) I SD
= faktor perbaikan space diversity .
Tabel  VIII menunjukkan nilai faktor perbaikan space diversity jaringan gelombang mikro dari site Mongal dan site Bintang.

## E. Perancangan Frequency Diversity
Frequency diversity , seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 4, merupakan  sistem yang mengoperasikan  dua frekuensi gelombang mikro pada satu T antena,  baik di pemancar maupun  di  penerima. Informasi secara simultan dikirimkan kedua pemancar yang beroperasi pada frekuensi yang berbeda
kemudian diteruskan ke  satu antena pemancar. Pada antena penerima,  informasi  dikumpulkan dan dipisahkan  menjadi dua T sinyal. Perbedaan  frekuensi  (Δ f ) antara kedua frekuensi cukup 2%,  dan akan lebih baik jika berbeda 6%,  untuk menghindari terjadinya interferens yang besar [4].
T ABEL VIII D ATA F AKTOR P ERBAIKAN S PACE D IVERSITY Parameter Faktor Perbaikan Space Diversity 70λ 1,03 Space Diversity 135λ 3,94 Space Diversity 200λ 9,37 TX TX ANTENA UTAMA F1 F2 ANTENA UTAMA RX1 RX2 COMBINER Gbr. 4 Konfigurasi frequency diversity.
Apabila  digunakan teknik frequency diversity , akan diperoleh faktor perbaikan seperti yang ditunjukkan pada (13) [4].
I FD =  10 log Δ𝑓𝑓 − 20 log 𝑓𝑓 − 10log 𝐷𝐷 + 𝐹𝐹𝐹𝐹 0 . 9 (13)
dengan
I FD = faktor perbaikan frequency diversity Δ f = perbedaan frekuensi yang digunakan dalam sistem transmisi yang menggunakan teknik frequency diversity .
f = frekuensi (GHz) D = panjang lintasan (km)
dan dengan nilai FM pada frequency div ersity seperti pada (14) [4].
HITLESS SWITCH M D RX TX TX RX M D 1+1 IDU ODU F1 F1 ODU 1+1 IDU F1 F1 D M TX DRX DRX TX M D HITLESS SWITCH F1 F1 ODU ODU F1 F1 ANTENA UTAMA ANTENA UTAMA DIVERSITY ANTENA DIVERSITY ANTENA
Gbr. 3 Konfigurasi space diversity.
Gbr. 5 Path Profile site Mongal– site Bintang.
𝐹𝐹𝐹𝐹 = 20 log 𝐷𝐷 +  5 log ( 𝑎𝑎 x 𝐿𝐿 x2,5) +  15 log f − 5 log 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ –  5 log Δ𝑓𝑓 − 29,5 (14)
dengan
D = panjang lintasan (km) a = faktor kekasaran bumi b = faktor iklim
Δ f = perbedaan frekuensi yang digunakan dalam sistem transmisi yang menggunakan teknik frequency diversity . f = frekuensi (GHz)
I FD = faktor perbaikan frequency diversity 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ = ketidakandalan sistem.
Untuk mengetahui nilai availability yang didapat setelah menggunakan frequency diversty , digunakan (15) [4].
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑎𝑎𝐴𝐴𝐴𝐴𝑎𝑎𝐿𝐿𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑈𝑈𝐴𝐴𝐹𝐹𝐷𝐷 =   (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝐹𝐹𝑆𝑆 )x 100 % (15) dengan
AvailabilityFD = keandalan sistem setelah frequency diversity (%)
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝐸𝐸𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ = ketidakandalan sistem ( unavailability ) I FD = faktor perbaikan frequency diversity.
Berdasarkan pengujian menggunakan Pathloss 5.0, didapat nilai  faktor perbaikan frequency diversity seperti  disajikan pada Tabel IX.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Path Profile
Dengan analisis path profile berdasarkan peta map info , dapat diperlihatkan  kondisi wilayah tempat perencanaan jaringan backhaul sistem transmisi gelombang mikro  di lingkungan danau  yang direncanakan,  yaitu site Mongal  ke site Bintang. Site Mongal terletak pada ketinggian 1.243,47 m di atas permukaan laut dan  terletak pada 04º38’17,70”  LU
serta 96º51’13,60”  BT. Sedangkan site Bintang berada pada ketinggian 1.249,15 m di atas permukaan laut dan terletak pada 04º35’07,40” LU serta 97º00’16,40” BT.
T ABEL IX D ATA F AKTOR P ERBAIKAN F REQUENCY D IVERSITY Parameter Faktor Perbaikan Frequency Diversity 460MHz 3,12 Frequency Diversity 920MHz 6,25 Frequency Diversity 1.380MHz 8,61 T ABEL X D ATA S UMMARY R EPORT Parameter Availability Tanpa Optimasi 99,9554% Space Diversity 70λ 99,9795% Space Diversity 135λ 99,9949% Space Diversity 200λ 99,9977% Frequency Diversity 460MHz 99,9857% Frequency Diversity 920MHz 99,9928% Frequency Diversity 1.380MHz 99,9952%
Berdasarkan Gbr.  5,  dapat dilihat path profile site Mongal dan site Bintang  dengan jarak 17,72  km. Terrain antar site tersebut adalah danau  dengan tinggi antena utama  di site Mongal  adalah  14,93  meter dan  tinggi  antena utama  di site Bintang 13,30 meter. Dengan nilai faktor kelengkungan bumi (K factor ) adalah 1.33, dihasilkan nilai dari Fresnel zone 1 (F1) adalah 100,0 meter.

## B. Summary Report
Pada Tabel X dapat dilihat bahwa perancanaan site Mongal ke site Bintang tanpa optimasi menggunakan space diversity ataupun frequency diversity menghasilkan nilai availability sebesar  99,9554%. Availability hasil simulasi masih dapat dikatakan kurang maksimal karena effective fading  margin - nya belum maksimal. Dan berdasarkan standar ITU-R G.827 dan F.1703 tentang komunikasi jaringan backhaul gelombang
Syahrul Hidayat Triwibowo: Perbandingan Penggunaan Teknik Diversity …
mikro,  pada kriteria short haul harus  diperoleh availability sebesar 99,9800%–99,9966%, sehingga perlu adanya optimasi agar nilai availability sesuai dengan standar ITU-R G.827 dan F.1703. Untuk memaksimalkannya, dapat dilakukan optimasi, yaitu dengan penerapan teknik space diversity dan frequency diversity. Setelah menggunakan space diversity dengan  jarak minimum sebesar  70λ  yaitu  jarak  0,9  m  di bawah  antena utama, dihasilkan availibility sebesar 99,9795%. Dengan jarak menengah , 135λ atau 1,7 m di bawah antena utama diperoleh availability 99,9949%,  dan dengan jarak  maksimum  yaitu 200λ atau  2,6 m di  bawah  antena utama  didapatkan  nilai availability sebesar 99,9977%.  Nilai availability mengalami peningkatan setelah menggunakan teknik space diversity, sama halnya dengan penelitian sebelumnya  yang mengalami peningkatan nilai availability setelah menggunakan teknik space  diversity [5].  Nilai availability setelah  dilakukannya space diversity meningkat  karena unavailability yang dihasilkan mengecil oleh adanya improvement factor  space diversity (faktor perbaikan). Secara tidak langsung, availability  space  diversity dipengaruhi oleh selisih RSL, jarak  antena, dan peningkatan effective fading  margin .  Saat digunakan teknik frequency diversity dengan  perbedaan frekuensi  460 MHz  (2% dari frekuensi kerja link ),  diperoleh nilai availability sebesar 99,9857%. Sedangkan saat frekuensi yang digunakan sebagai diversity sebesar 4% dari frekuensi kerja link , yaitu 920 MHz, didapat nilai availbility 99,9928%. Dan ketika frekuensi diversity 6%,  dengan perbedaan frekuensi sebesar 1.380  MHz  dari frekuensi kerja link , didapatkan availibility sebesar 99,99705%.  Nilai availability mengalami peningkatan setelah optimasi menggunakan teknik frequency diversity dibandingkan dengan availability sebelum optimasi, sama halnya dengan penelitian sebelumnya  [10]. Nilai availability setelah frequency diversity meningkat karena unavailability yang dihasilkan mengecil oleh adanya improvement factor  frequency diversity (faktor perbaikan). Secara tidak langsung, availability  frequency  diversity dipengaruhi oleh selisih frekuensi yang digunakan  dan peningkatan effective fading margin .

## C. Perhitungan Link Budget
Perhitungan link budget merupakan perhitungan secara manual yang menghitung semua parameter pemancar melalui suatu media ke penerima dalam sistem telekomunikasi. Link budget mempertimbangkan berbagai atenuasi akibat propagasi, begitu  pula dengan gain antenna , free space loss ,  dan rugi- rugi lainnya. Analisis perhitungan link budget dilakukan agar perencanaan jaringan gelombang mikro  antara site Mongal dan site Bintang  dapat memenuhi kondisi sistem komunikasi yang bekerja secara optimal dalam melakukan komunikasi radio  gelombang mikro  [4].  Baik atau tidaknya hasil perancangan simulasi menggunakan Pathloss  5.0 dapat diketahui  dengan cara  membandingkannya  dengan hasil perhitungan link budget sebagai tolok ukur perancangan jaringan gelombang mikro dari site Mongal  ke site Bintang. Pada  makalah  ini,  lokasi site real diperoleh  berdasarkan data dari PT. Alita Praya Mitra.  Hasil  perhitungan link budget diperlihatkan pada Tabel XI dan akan dijelaskan satu per satu sebagai berikut.
T ABEL XI D ATA P ERHITUNGAN L INK B UDGET Parameter Availability Tanpa Optimasi 99,9600% Space Diversity 70λ 99,9611% Space Diversity 135λ 99,9898% Space Diversity 200λ 99,9957% Frequency Diversity 460 MHz 99,9871% Frequency Diversity 920 MHz 99,9936% Frequency Diversity 1.380 MHz 99,9953%.
1) Perhitungan Link Budget Tanpa Optimasi: Besarnya nilai fading margin adalah 29,03 dB,  seperti yang diperlihatkan pada Tabel VII. Dengan lingkungan site Bintang dan site Mongal yang berupa danau,  maka nilai a (kekasaran bumi)  adalah 4, sedangkan nilai b (faktor iklim)  adalah 0,25. Perhitungan unavailability mengacu pada (8) sebagai berikut.
𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ = 𝑎𝑎 × 𝐿𝐿 × 2,5 × 𝑓𝑓 × 𝐷𝐷 3 × 10 −6 × 10 −𝐹𝐹𝐹𝐹 10
=  4 × 0,25 × 2,5 × 23 × (17,72) 3 × 10 −6 × 10 −29 , 03 / 10 =   3,999990845 × 10 −4 .
Setelah diperoleh nilai unavailability , dengan menggunakan (9), didapatkan nilai availability sebesar
Availability = (1 − UnAvPath) × 100% = (1 − 3,999990845 × 10 −4 ) × 100% = (0,999600) × 100% = 99,9600% .
Nilai availability yang dihasilkan  sebelum optimasi berdasarkan hasil perhitungan link budget adalah  sebesar 99,9600%.  Hasil simulasi dan hasil perhitungan link budget memiliki selisih sebesar 0,0046.  Dengan selisih yang kecil, maka hasil perancangan simulasi menggunakan Pathloss 5.0 dapat dikatakan baik. Selisih  dapat  diakibatkan oleh faktor perhitungan yang biasanya melibatkan pembulatan angka.
2) Perhitungan  Link  Budget  Space  Diversity  70λ: Berdasarkan Tabel VIII, nilai faktor perbaikan space diversity berjarak 70λ (0,9 m) adalah 1,03. Dengan nilai unavailability seperti pada perhitungan link budget tanpa optimasi,  yaitu sebesar 3,999990845 × 10 −4 ,  maka dengan mengacu pada (12), nilai availability space diversity berjarak 70λ  (0,9  m) adalah
Availability S D = (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝑆𝑆𝑆𝑆 ) × 100% = (1 − 3,999990845 × 10 −4 /1,03) × 100% = (0,999611) × 100% = 99,9611% . Diperoleh  nilai availability saat menggunakan space diversity dengan  jarak 70λ  (0,9  m)  sebesar 99,9611%.  Hasil simulasi dan hasil perhitungan link budget memiliki selisih sebesar 0,0184.  Selisih  dapat  diakibatkan oleh faktor perhitungan yang biasanya menggunakan  pembulatan angka. Hasil perancangan menggunakan Pathloss 5.0 mendekati teori perhitungan link budget , sehingga perancangan menggunakan Pathloss 5.0 sudah baik.
3) Perhitungan  Link  Budget  Space  Diversity  135λ: Pada Tabel VIII, nilai faktor perbaikan space diversity berjarak 135 λ (1,7 m) adalah 3,94. Dengan nilai unavailability seperti pada perhitungan link budget tanpa optimasi,  yaitu sebesar 3,999990845 × 10 −4 ,  maka dengan mengacu pada (12), didapatkan nilai availability sebesar
AvailabilitySD = (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝑆𝑆𝑆𝑆 ) × 100% = (1 − 3,999990845 × 10 −4 /3,94) × 100%
= (0,999898) × 100% = 99,9898% . Didapatkan  nilai availability saat menggunakan space diversity dengan  jarak 135λ  (1,7  m)  sebesar 99,9898%.  Ada selisih sebesar 0,0051  antara  hasil simulasi dan hasil perhitungan link budget . Dengan selisih yang kecil, maka hasil perancangan simulasi menggunakan Pathloss  5.0 dapat dikatakan baik.  Selisih  dapat  diakibatkan oleh faktor perhitungan yang biasanya menggunakan pembulatan angka.
4) Perhitungan  Link  Budget  Space  Diversity  200λ:
Berdasarkan Tabel VIII, nilai faktor perbaikan space diversity berjarak 200λ (2,6 m) adalah 9,37. Dengan nilai unavailability seperti pada perhitungan link budget tanpa optimasi,  yaitu sebesar 3,999990845 × 10 −4 ,  maka dengan mengacu pada (12), nilai availability space diversity berjarak 200λ  (2,6  m) adalah
AvailabilitySD = (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝑆𝑆𝑆𝑆 ) × 100% = (1 − 3,999990845 × 10 −4 /9,37) × 100%
= (0,999957) × 100% = 99,9957% . Diperoleh  nilai availability saat menggunakan space diversity dengan  jarak 200λ  (2,6  m) sebesar  99,9953%, dengan selisih antara hasil simulasi dan hasil perhitungan link budget sebesar 0,0020.  Selisih  daoat  diakibatkan oleh faktor perhitungan yang biasanya melibatkan  pembulatan angka. Dengan hasil perancangan menggunakan Pathloss  5.0  yang mendekati teori perhitungan link budget ,  maka  perancangan menggunakan Pathloss 5.0 ini dapat dikatakan sudah baik.
5) Perhitungan Link Budget Frequency Diversity 460 MHz:
Pada Tabel IX, nilai faktor perbaikan frequency diversity 460
MHz  adalah 3,12 . Dengan nilai availability seperti pada perhitungan link budget tanpa optimasi,  yaitu sebesar 3,999990845 × 10 −4 ,  dan dengan mengacu pada (15), didapatkan nilai availability sebesar
AvailabilityFD = (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝐹𝐹𝑆𝑆 ) × 100% = (1 − 3,999990845 × 10 −4 /3,12) × 100%
= (0,999871) × 100% = 99,9871% . Didapatkan  nilai availability saat menggunakan frequency diversity 460 MHz  sebesar  99,9871%,  sehingga selisih hasil simulasi dan hasil perhitungan link budget adalah  sebesar 0,0014. Dengan selisih yang kecil,  maka hasil perancangan simulasi menggunakan Pathloss  5.0 dapat dikatakan baik. Selisih  dapat  diakibatkan  oleh faktor perhitungan yang biasanya menggunakan pembulatan angka.
6) Perhitungan Link Budget Frequency Diversity 920 MHz: Dengan nilai availability seperti pada perhitungan link budget tanpa optimasi,  yaitu sebesar 3,999990845 × 10 −4 , dan nilai faktor  perbaikan frequency diversity 920 MHz adalah 6,25 pada Tabel IX, maka dengan mengacu pada (15), didapat nilai availability sebesar
AvailabilityFD = (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝐹𝐹𝑆𝑆 ) × 100% = (1 − 3,999990845 × 10 −4 /6,25) × 100% = (0,999936) × 100%
=  99,9936% .
Diperoleh  nilai availability saat menggunakan frequency diversity 920 MHz sebesar 99,9936%. Hasil simulasi dan hasil perhitungan link budget memiliki selisih sebesar  0,0008. Selisih  dapat  diakibatkan oleh faktor perhitungan yang biasanya  melibatkan  pembulatan angka. Dengan hasil perancangan menggunakan Pathloss 5.0 yang mendekati teori perhitungan link budget , perancangan menggunakan Pathloss 5.0 dapat dikatakan sudah baik.
7) Perhitungan Link Budget Frequency Diversity 1.380MHz: Pada Tabel IX, nilai  faktor perbaikan frequency diversity 1.380 MHz adalah 8,61 . Dengan nilai availability seperti pada perhitungan link budget tanpa optimasi,  yaitu sebesar 3,999990845 × 10 −4 , maka  dengan mengacu pada (15), didapatkan nilai availability sebesar
AvailabilityFD = (1 − 𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈𝑝𝑝𝑎𝑎𝑈𝑈ℎ / 𝐸𝐸 𝐹𝐹𝑆𝑆 ) × 100% = (1 − 3,999990845 × 10 −4 /8,61) × 100% = (0,999953) × 100%
=  99,9953% .
Diperoleh  nilai availability saat menggunakan frequency diversity 1.380 MHz  sebesar  99,9953%.  Terdapat selisih sebesar 0,0001 antara hasil simulasi dan hasil perhitungan link budget . Dengan hasil perancangan menggunakan Pathloss 5.0 mendekati  perhitungan link budget ,  maka  perancangan menggunakan  Pathloss  5.0 sudah baik. Selisih  dapat diakibatkan oleh faktor perhitungan yang biasanya menggunakan pembulatan angka.

## IV. K ESIMPULAN
Hasil availability menggunakan Pathloss 5.0 dengan teknik space diversity dan frequency diversity mengalami peningkatan yang sangat signifikan. Dengan hasil perancangan menggunakan Pathloss 5.0 mendekati perhitungan link budget , maka perancangan menggunakan Pathloss 5.0 sudah dapat dikatakan baik. Berdasarkan standar ITU-R G.827 dan F.1703 tentang  komunikasi jaringan backhaul gelombang mikro  pada kriteria short haul ,  harus diperoleh  nilai availability sebesar 99,9800%–99,9966%. Maka,  dapat disimpulkan nilai  dari perancangan link site Mongal dengan site Bintang dengan menggunakan teknik space diversity dan frequency diversity tersebut telah memenuhi standar kualitas availability yang ditentukan oleh ITU-R G.827 dan F.1703, dengan nilai availability paling baik mencapai 99,9977 % menggunakan teknik space diversity dengan jarak maksimum 200λ yaitu 2,6 meter.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada  keluarga yang selalu mendukung dalam segala hal. Ucapan terima kasih juga untuk dosen pembimbing yang telah membimbing selama penulisan penelitian ini dan PT. Alita Mitra Praya yang telah memberi data lokasi site real  sehingga  penelitian ini dapat terlaksana.  Serta kepada segala pihak yang telah membantu dalam penulisan makalah ini.

## R EFERENSI
[1] A. Hikmaturokhman, Diktat Kuliah Gelombang Mikro ,  Purwokerto, Indonesia: Akatel Sandhy Putra, 2007.
[2] S. Purbawanto, “Pengaruh Fading pada Sistem Komunikasi Gelombang Mikro Tetap dan Bergerak,” Jurnal Teknik Elektro, Vol.  3  No.  1,  hal. 33-39, 2011.
[3] A.C. Eska, “Komunikasi Bergerak Frekuensi 2.3 GHz Melewati Pepohonan Menggunakan Metode Giovanelli Knife Edge,” Jurnal Infotel, Vol. 8 No. 1, hal. 94-99, 2016.
[4] A. Hikmaturokhman dan A. Wahyudin, Perancangan Jaringan Gelombang Mikro Menggunakan Pathloss 5:  Teori dan Simulasi , Yogyakarta, Indonesia: Pustaka Ilmu, 2018.
[5] D.B. Liu, E. Wahyudi, dan E.S. Nugraha, “Pengaruh Space Diversity terhadap Peningkatan Availability pada Jaringan Microwave Lintas Laut
dan Lintas Pegunungan,” Jurnal Elektro Telekomuikasi Terapan , Vol. 4 No. 2, hal. 541–550, 2017.
[6] S. Pramono, “Analisa Perencanaan Power Link Budget untuk Radio Microwave Point to Point Frekuensi 7 GHz (Studi Kasus : Semarang),” Jurnal Teknik Elektro Terapan , Vol. 3 No. 1, hal. 27-31, 2014.
[7] Faqih, “Desain Ketinggian Antena dan Link Budget Sistem Komunikasi LOS  Radio Microwave dalam Konfigurasi Non-Diversity,” Widya Teknika , Vol. 18 No. 1, hal. 29- 33, 2010
[8] Faqih, “Konfigurasi Space Diversity Pada Perencanaan Link Microwave Siwa – Sulaho,” Widya Teknika , Vol. 18 No. 2, hal. 29-33, 2010.
[9] Z.H. Pradana dan A. Wahyudin, “Analisis Optimasi Space Diversity Pada Link Microwave Menggunakan Itu Models,” Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan , Vol. 4 No. 2, hal. 586-592, 2017.
[10] Y. Rahmawati dan A. Wahyudin, “Perancangan Jaringan Backhaul Sistem Transmisi Gelombang Mikro Digital Menggunakan Frequency Diversity di Wilayah Kepulauan Riau,” Techno ,  Vol.  19, pp. 63-70, 2018.
[11] R. Freeman, Telecommunication System Engineering Fourth Edition ,
New York, USA: John Wiley & Sons Ltd, 2004.
[12] W. Stallings, “Transmission Media,” dalam Data and Computer Communications , 7th ed., New York, USA: Pearson Higher Ed., 2013.
[13] I. Sinclair, “ Electronic and Electrical Servicing , 2nd  ed. Burlington, USA: Elsevier Ltd., 2007.