## PENERAPAN METODE RELAY NODE MENGGUNAKAN KOMUNIKASI KOOPERATIF PADA WILAYAH YANG TIDAK TERJANGKAU SINYAL DI KAWASAN KANTOR BUPATI LOMBOK TIMUR
Wahyu Chandra Parhadi 1 , Muhamad Syamsu Iqbal 2 , Made Sutha Yadnya 3 1,2,3 Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mataram Email: wahyyuc32@gmail.com , msiqbal@unram.ac.id , msyadnya@unram.ac.id
Abstrak—Saat ini  sistem  komunikasi seluler di Indonesia telah  memasuki era 4G LTE- Advanced ( Long Term  Evolution-Advanced )  dan  berkembang  menuju  era  5G.  Berdasarkan  hasil  pemetaan coverage area BTS  ( Base  Transceiver  Station )  untuk  menuju Smart  City ,  masih  ditemukan  wilayah  yang  mengalami blankspot sinyal  di  kawasan  kantor  Bupati  Lombok  Timur.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui sejauh  mana peningkatan  kualitas layanan jaringan internet 4G dengan  menerapkan  metode Relay Node dengan komunikasi kooperatif di wilayah terindikasi blankspot tersebut. Dalam penelitian ini menggunakan metode Relay Node yang dilakukan dengan simulasi menggunakan software Matlab. Hasil penelitian ini ialah  peningkatan  nilai  daya  terima  pengguna  pada  daerah  tidak  terjangkau  sinyal  yang  hasilnya digambarkan dalam bentuk grafik dan tabel sehingga diketahui nilai kualitas sinyal yang di dapatkan setelah menggunakan metode Relay Node . Keywords : 4G LTE, Relay Node , Komunikasi Kooperatif, Smart City .

## PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi komunikasi nirkabel semakin pesat. Hal ini disebabkan sistem komunikasi selular lebih praktis dan efektif, Raziah (2017:1). Pemerintah dan para penyedia layanan internet ( provider ) juga sudah mulai bekerja sama dalam pemerataan layanan internet di berbagai daerah terkhususnya daerah kawasan kantor bupati lombok timur guna menunjang program Smart City .
Menurut Imansyah (2021:1) pemerataan sistem telekomunikasi merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan mutu  layanan  publik  yang  baik.  Tahap  awal  yang  perlu  dilakukan  dalam  pemerataan  sistem  telekomunikasi  yaitu dengan melakukan pemetaan coverage area BTS ( Base Transceiver Station ) guna untuk mengetahui wilayah  mana saja yang masih merupakan blankspot area atau bebas jaringan seluler. Base Transceiver Station atau dikenal dengan istilah  BTS  merupakan  bagian  penting  dalam  jaringan  telekomunikasi  seluler  karena  BTS  inilah  yang  akan menghubungkan  jaringan  suatu  operator  telekomunikasi  seluler  dengan  pelanggannya.  Gangguan  pada  sistem komunikasi  nirkabel  yang  paling  dominan  adalah multipath  fading, dari  Su  (2008:1).  Menurut  Prabowo  (2014:2). Multipath Fading yaitu fading yang terjadi akibat propagasi multipath . Propagasi multipath adalah perambatan sinyal antara pemancar dan penerima melalui berbagai lintasan yang berbeda. Sinyal yang diterima oleh penerima merupakan jumlah superposisi dari keseluruhan sinyal (sinyal LOS dan sinyal hasil pemantulan) yang dipantulkan akibat banyak lintasan  ( multipath ).  Salah  satu  faktor  penyebab multipah  fading ini  juga  hujan,  terdapat  pada  penelitian  Yadnya (2017:1)  tetesan  hujan  menyebabkan  hamburan  gelombang  elektromagnetik  terutama  untuk  gelombang  milimeter. Model atenuasi tergantung pada Drop Size Distribution (DSD). Adapun sebuah daerah yang tidak terjangkau oleh sinyal disebut dengan area blankspot , menurut Nugraha (2023:1) Blankspot adalah kondisi di mana suatu lokasi tidak tercakup oleh sinyal komunikasi. Baik untuk komunikasi analog seperti  jaringan  telepon  atau  komunikasi  digital  seperti  jaringan  internet.  Dari  Yazlin  (2013:3)  sistem  komunikasi kooperatif diciptakan untuk mengurangi pengaruh fading pada kanal nirkabel, sehingga memperbaiki kinerja sistem. Pada sistem komunikasi kooperatif, sebuah sistem antena jamak dapat dibangun tanpa dibatasi oleh ukuran, konsumsi energi,  dan  biaya  dari  peralatan  bergerak,  sehingga  sistem  komunikasi  kooperatif  menjadi  salah  satu  solusi  untuk penghematan daya dengan kinerja sistem yang tetap tinggi, Nassarudin (2018:2).
Penerapan metode Relay Node ini di lakukan dalam simulasi pada software Matlab untuk mengetahui bagaimana perbedaan sinyal yang di terima pengguna sebelum dan sesudah menggunakan metode Relay Node . 1. LTE ( Long Term Evolution ) LTE/LTE- advanced atau IMT- Advanced sebagai penyedia teknologi seluler telah meningkatkan kapasitas jaringan  komunikasi  nirkabel  dengan  meningkatnya  permintaan  akan  layanan  terintegrasi  untuk  mendukung konektivitas berkecepatan tinggi. 4G LTE ialah sistem berbasis IP terintegrasi penuh yang bisa memberikan kecepatan berkualitas tinggi serta keamanan tinggi 100 Mbps dan 1 Gbps baik di dalam maupun di luar ruangan. Setiap telepon 4G LTE mempunyai nomor IPv6 di luar kotak, dilengkapi agar komunikasi melalui panggilan Internet sesuai Session Initiation Protocol (SIP). Seluruh jenis transmisi radio didukung, mirip GSM, TDMA, EDGE, CDMA 2G, 2.5G, serta bisa  dengan  mudah  diintegrasikan  menggunakan  radio  yang  bebas  lisensi  mirip  IEEE 802.11 pada  2.4GHz  serta  5- 5.8GHz, Bluetooth dan seluler, Hardiyanto (2023:2).
Teknologi LTE memiliki arsitektur yang terdiri dari tiga bagian utama yaitu:
1. Base Station Subsystem (BSS) atau yang biasa disebut dengan Radio Subsystem (RSS) yang terdiri dari MS, BTS, BSC, dan TRAU.
2. Network Switching Subsystem (NSS) yang terdiri dari MSC, HLR, VLR, AuC, dan EIR.
3. Operation and Maintenance System (OMS).

## Gambar. 1. Arsitektur LTE
Sumber: Hardiyanto (2023:3)
Pada  gambar  1  diatas  merupakan  kerangka  arsitektur  LTE  yang  mendukung  mendukung  integrasi  berbagai teknologi  dan  teknik,  termasuk  penggunaan Relay  Node dalam  komunikasi  kooperatif. Relay  Node membantu mendukung tujuan utama LTE untuk menyediakan komunikasi nirkabel berkecepatan tinggi dan handal.
2. 3GPP LTE-Advanced Standar 3GPP LTE dikembangkan antara tahun 2004 dan 2009 dengan tujuan menyediakan teknologi akses radio  dengan  kecepatan  data  tinggi,  latensi  rendah,  dan  paket  yang  dioptimalkan  mendukung  penerapan bandwidth yang fleksibel. Secara paralel, jaringan baru arsitektur dirancang dengan tujuan mendukung lalu lintas packet-switched dengan mobilitas tanpa batas, kualitas layanan (QoS) dan latensi minimal.
Pada bulan April 2008, 3GPP memulai kegiatan standardisasi LTE-Advanced sebagai bagiannya dari Rilis 9. Standar LTE selesai pada tahun 2009 dan beberapa LTE komersial awal penerapan sudah dilakukan di AS, Jepang, dan Eropa untuk mengakomodasi tuntutan trafik data yang terus meningkat, dari Ismail (2012:1).
Gambar. 2. Candidate Bands for the IMT-Advanced spectrum
Sumber: Moon (2011:4)
Gambar 2 diatas merupakan alokasi pita frekuensi yang memadai untuk teknologi IMT-Advanced , dimana pada penelitian  ini  menggunakan  standar  komunikasi  4G  LTE.  Adapun  alokasi  pita  frekuensi  ini  sudah  didukung  oleh komunikasi  kooperatif  untuk  memberikan  layanan  nirkabel  yang  lebih  efisien,  handal,  dan  berkapasitas  tinggi terkhususnya dengan penggunaan metode Relay Node . 3. Komunikasi Kooperatif
Menurut  Amir  (2018:2)  propagasi  gelombang  radio  didefenisikan  sebagai  proses  perambatan  gelombang radio dari pemancar ke penerima. Gelombang ini akan merambat melalui udara bebas menuju antena penerima dengan mengalami peredaman sepanjang lintasannya oleh factor jarak dan juga variasi statistic factor lingkungan.
Dalam komunikasi nirkabel kooperatif, dari jenis seluler atau ad hoc , di mana agen nirkabel, yang kita sebut pengguna, dapat meningkatkan kualitas layanan efektif mereka (diukur pada psyhical layer dengan tingkat bit error , block error rates , atau outage probability ) melalui kerja sama. Dalam sistem komunikasi kooperatif, setiap pengguna nirkabel diasumsikan mengirimkan data serta bertindak sebagai agen kooperatif untuk pengguna lain.
Sistem  komunikasi  kooperatif  adalah  sistem  yang  memanfaatkan  sumber  daya  yang  ada  pada  node terdistribusi untuk meningkatkan kinerja jaringan nirkabel.
Gambar. 3. Fase penerimaan pada komunikasi kooperatif
Sumber: Pratama (2022:3)
Pada penerima akan terjadi dua fase penerimaan data dimana pada fase pertama source (S) akan mengirimkan sinyal informasi secara broadcast ke Relay (R) dan Destination dan pada fase kedua (R) mengirimkan sinyal informasi
yang merupakan hasil dari pengolahan sinyal dari Source (S) ke destination sehingga pada penerima akan dilakukan proses combining, Pratama (2022:3). Fase dalam gambar 3 akan digunakan sebagai acuan dalam penerapan metode Relay Node pada Penelitian ini.
4. BTS (Base Transceiver Station)
Amalin  (2017:1)  mengatakan  bahwa  dalam  mendukung  kegiatan  berkomunikasi  para  operator  terus membangun infrastruktur sebagai usaha coverage area pelayanannya semakin luas dan kualitasnya lebih baik. Salah satu infrastruktur yang terus menerus dibangun adalah Base Transceiver Station (BTS). Base Transceiver Station (BTS) merupakan  bagian  penting  dari  jaringan  telepon  seluler,  karena  menghubungkan  jaringan  operator  seluler  dengan pelanggannya.
BTS terdiri dari tiga bagian utama: menara, shelter , dan feeder . Shelter BTS merupakan tempat penyimpanan peralatan  komunikasi.  BTS  Shelter  bertindak  sebagai  media  penyimpanan  perangkat  yang  terhubung  ke  perangkat pusat. Bagian shelter berisi berbagai komponen utama dan pendukung seperti penggabung, modul inti, catu daya, kipas angin, lampu, pintu shelter BTS dll, Siregar (2017:1).
Kekuatan sinyal yang didapatkan pada ponsel berbeda – beda hal ini tergantung pada: a. Jarak dari BTS ke ponsel.
b. Material bangunan sebagai penghalang sinyal (beton, baja, dll).
c. Halangan (Ruang tertutup).
d. Cuaca buruk dapat menghalangi sinyal.
e. Pengguna/ user yang banyak di sekitar.
Gambar. 4. Base Transceiver Station Equipments layout
Sumber: Siregar (2017:1)
Relay Node bekerja dengan cara meneruskan sinyal dari BTS utama untuk menjangkau user yang berada di daerah lemah  sinyal,  maka  dari  itu  dengan  mengetahui  komponen  BTS  pada  gambar  4  dapat  diketahui  parameter  yang diperlukan untuk mensimulasikan sebuah antena Relay Node pada penelitian ini.

## METODE PENELITIAN
1. Tahapan Penelitian
Alur  penelitian  yang  dilakukan  dapat  dilihat  pada flowchart yang  bertujuan  untuk  menciptakan  hasil  yang diinginkan.
Gambar. 5. Flowchart Alur Penelitian
Pada gambar 5 merupakan sebuah flowchart untuk menggambarkan secara lebih sederhana langkah – langkah yang dilakukan dalam penelitian ini.
2. Lokasi dan Pengumpulan Data

## Gambar. 6 Rute Pengukuran
Penelitian  ini  dilakukan  pada  area  sekitar  Kantor  Bupati  Lombok  Timur  yang  dapat  dilihat  pada  gambar  6, Prosedur pengambilan data menggunakan G-Nettrack Pro yaitu menggunakan Smartphone yang sudah terpasangkan SIM card provider Telkomsel dan XL Axiata kemudian user melakukan perpindahan dari titik satu ke titik lainnya.

## Gambar. 7. Rute Pengukuran
Pada  gambar  7  diatas  beberapa  informasi  dapat  diketahui  dari  hasil  konversi  aplikasi  G-Net  Track  Pro menggunakan aplikasi Google Earth diantaranya CELLID, LAC, Enb, Jenis Teknologi, Nilai RSRP, Nilai RSRQ, Dl bitrate ( Downlink bitrate ), UL bitrate ( Uplink bitrate ), Speed, dan SNR. Nilai dari Dl bitrate ( Downlink bitrate ) ini menunjukkan jumlah throughtput pada titik yang diamati, pada konversi ini satuan dari Dl bitrate ( Downlink bitrate ) adalah kilobit per second (kbps) 3. Simulasi dan Skema Penelitian
Menggunakan perangkat lunak simulasi yakni MATLAB untuk memodelkan jaringan seluler dengan komunikasi kooperatif  di  daerah  yang  tidak  terjangkau  sinyal.  Simulasi  dapat  memberikan  hasil  dari  kinerja  jaringan  dengan berbagai skenario dan parameter yang berbeda.
Keuntungan:
 Memungkinkan untuk mensimulasikan berbagai skenario komunikasi dan kondisi jaringan yang mungkin sulit diakses atau diuji di lapangan.
 Dapat menguji berbagai strategi atau teknik komunikasi kooperatif tanpa mengganggu jaringan yang ada.
 Memberikan fleksibilitas untuk menyesuaikan parameter dan kondisi simulasi sesuai kebutuhan penelitian.
4. Metode Relay Node
Ada beberapa tahap penggunaan metode Relay Node :
Gambar. 8. Tahap 1 Relay Node Sumber: Li (2012:26)
Pada  tahap  pertama,  eNB  mengirimkan  penjadwalan  dan  informasi  data  ke  RN.  Penjadwalan  informasi  dikirim melalui PDCCH dan data informasi dikirim melalui PDSCH.
Gambar. 9. Tahap 2 Relay Node
Sumber: Li (2012:26)
Di tahap kedua, RN memutuskan UE perlu melakukannya dilayani  secara  kooperatif dengan eNB  dan mengirim yang sesuai informasi penjadwalan ke Enb.
Gambar. 10. Tahap 3 Relay Node
Sumber: Li (2012:26)
Pada tahap ketiga, eNB dan RN mengirimkan data ke C-UEs sesuai jadwal yang ditentukan pada tahap kedua.
Gambar. 11. Tahap 4 Relay Node Sumber: Li (2012:26)
Pada bingkai keempat, setiap C-UE mengirimkan ACK/NACK informasi kembali ke RN terkaitnya.
HASIL PENELITIAN
1. Pengukuran
Dari Satriadi (2023 :35) penentuan jarak antar titik pada saat melakukan pengukuran menggunakan perhitungan lambda yaitu :
𝜆 = 𝑐 𝑓 (1) 𝜆 = 3 𝑥 10 8 2,1 𝑥 10 9 (2) 𝜆 = 0,14 𝑀𝑒𝑡𝑒𝑟 (3)
Dimana : λ : Panjang Gelombang c : Kecepatan Cahaya f : Frekuensi Jaringan 4G (2,1 GHz)
Setelah melakukan pengukuran didapatkan letak area yang memiliki sinyal yang lemah terletak di dekat taman kota Kantor Bupati Lombok Timur dengan koordinat Latitude : 8°39'2.30"S, Longitude : 116°31'51.34"E Hingga Latitude : 8°38'57.79"S, Longitude : 116°31'53.48"E.
TABEL 1 Standar Nilai RSRP LTE Sumber: Yogi (2022:5) Kategori Range Nilai RSRP Sangat baik (-80) ≤ x dBm Baik (-90)x ≤ (-80) dBm Normal (-100)x ≤ (-90) dBm Jelek (-120)x ≤ (-100) dBm Sangat jelek (<-120) x dBm
Tabel 1 diatas merupakan keterangan kualitas sinyal yang di dapatkan pada aplikasi Gnet Track Pro. Di dapatkan ada 180 data dari provider XL dan Telkomsel yang sudah di rata – ratakan pada tabel 2 berikut.
TABEL 2 Data RSRP Gnet Track Pro Provider Parameter yang diukur XL Telkomsel Rata -rata (dBm) -100,6 -98,4 Kategori Jelek Normal
Dapat dilihat pada tabel 2 diatas, data yang di dapatkan memiliki nilai RSRP dalam kategori Jelek untuk XL dan kategori normal untuk telkomsel. Penilaian tersebut berdasarkan Standar Nilai RSRP LTE pada tabel 1.
TABEL 3 Kategori Throughtput (Sumber : TIPHON ETSI : 1999) Kategori Throughtput (kbps) Indeks Sangat bagus > 1.200 4 Bagus 700 – 1.200 3 Sedang 338 – 700 2 Buruk 0 – 338 1
Tabel 3 diatas merupakan keterangan kategori throughtput menurut standa TIPHON. Di dapatkan ada 180 data nilai throughtput dari provider XL dan Telkomsel yang sudah di rata – ratakan pada tabel 4 berikut.
TABEL 4 Data Throughtput Gnet Track Pro Provider Parameter yang diukur XL Telkomsel Rata -rata (kbps) 239 365 Standar TIPHON Buruk Sedang Indeks 1 2
Dapat dilihat pada tabel 4 diatas, data yang di dapatkan memiliki nilai Throughtput dalam kategori Buruk untuk XL dan kategori Sedang untuk telkomsel. Penilaian tersebut berdasarkan Kategori Throuhput pada tabel 3.
2. Survey Pelanggan
Selain melakukan pengukuran menggunakan Gnet Track Pro, sekitar rute pengukuran pada gambar 5 juga di lakukan wawancara  terhadap  sejumlah  pengguna  provider  XL  dan  telkomsel.  Didapatkan  hasil  wawancara  dari  pengguna provider  XL  dan  provider  Telkomsel  dengan  total  sejumlah  28  orang  di  wawancara  untuk  menilai  pengalamannya menggunakan masing – masing provider tersebut di sekitar rute pengukuran :
TABEL 5 Data Pengalaman Pelanggan Provider XL dan Telkomsel Provider keterangan XL Telkomsel Sangat baik 0 0 Baik 2 3 Cukup 6 5 Jelek 4 5 Sangat Jelek 2 1
Berdasarkan Tabel 5 diatas, dapat dikatakan bahwa pelanggan di sekitar rute pengukuran juga mengklaim rata – rata kualitas  sinyal  yang  di  dapatkan  paling  banyak  memilih  kategori  cukup  dan  buruk  pada  provider  XL  maupun Telkomsel.
3. Jarak BTS terdekat
Sebelum mensimulasikan  metode Relay Node , perlu diketahui batas – batas daerah serta posisi penempatan node yang baik. Pemasangan node dipilih sinyal yang terkuat dengan areal jangkauan sesuai kebutuhan penerapan metode sigmentasi daerah cakupan.

## Gambar. 12. Area pengukuran
Diketahui  area  pengukuran  pada  gambar  12  diukur  daerah  di  sekitar    taman  kota  yang  bersebelahan  dengan pemukiman  masyarakat,  dapat  dilihat  pada  gambar  diatas  terdapat  jalur  pengukuran  sepanjang  berjarak  dari  BTS terdekan 350 meter, dengan dilayani oleh cell id terbaik.

## Gambar. 13. Lokasi bts telkomsel ke area pengukuran
Pada Gambar 13 dilakukan sigmentasi wilayah untuk koverage sinyal dengan ditarik garis putih yang merupakan jarak BTS Telkomsel ke area pengukuran sebesar 1,1 KM. Lemahnya sinyal di area ini disebabkan oleh terbatasnya cakupan BTS serta fading yang di sebabkan oleh kondisi geografis daerah tersebut.
Gambar. 14. Lokasi BTS XL ke area pengukuran
Sedangkan pada gambar 14 diatas di tarik garis biru yang merupakan jarak BTS XL ke area pengukuran sebesar 600 meter.  Pada  jarak  ini  seharusnya  BTS  XL  mampu  mengcover  area  pengukuran  tersebut,  namun  setelah  dilakukan pengukuran didapatkan bahwa area tersebut termasuk dalam kategori buruk

## 4. Relay Node
Setelah  mengetahui  lokasi  dan  faktor  yang  menyebabkan  buruknya  kualitas  sinyal  tahap  selanjutnya  yakni menempatkan posisi node yang baik.

## Gambar. 15. Lokasi Penempatan Node provider XL
Pemilihan pemasamgan node dari gambar 13 dan 14 direalisasi  pada gambar 15 sesuai dengan perhitungan dan tata posisi lokasi penempatan Relay Node didasarkan pada kekuatan level sinyal yang stabil pada daerah tersebut dan berada di posisi lebih dekat dengan BTS masing – masing provider jaringan. Dalam gambar 15  posisi Relay Node terletak sejauh  500  meter  dari  BTS  XL  dan  200  meter  dari  BTS  Telkomsel  sehingga  pada  daerah    50  meter  dari  titik  yang mempunyai kondisi lemah sinyal. Dalam gambar 15 juga di tunjukkan bahwa Relay Node dapat mencakup radius 100 meter.

## Gambar. 16. Lokasi penempatan node provider telkomsel
Dalam gambar 16 diatas posisi Relay Node terletak sejauh 900meter dari BTS Telkomsel dan 150meter dari titik pengukuran. Dalam gambar juga di tunjukkan bahwa Relay Node dapat mencakup radius 100meter. Adapun spesifikasi yang digunakan oleh kedua Relay Node yakni pada tabel 6 sebagai berikut.

## TABEL 6
Parameter Relay Node Parameter Daya Transmisi 30 dBm Frequency 2100 MHz Ketinggian gedung + Tx 80meter Ketinggian Rx 1,5meter Pathloss Cost231-hatta (Urban)
Pada  tabel  6  terdapat  parameter  antena  dari Relay  Node yang  di  asumsikan  dapat  mencakup  radius  100  meter sehingga daerah yang tidak terjangkau sinyal atau sinyalnya lemah bisa mendapat kualitas sinyal yang lebih bagus.
Berikut perhitungan daya terima sinyal dari Relay Node dalam radius 100 meter.
𝑃𝐿 = 46.3 + 33.9 𝑙𝑜𝑔 10 (𝑓) − 13.82 𝑙𝑜𝑔 10 (ℎ 𝑡𝑥 ) − 𝑎(ℎ 𝑟𝑥 ) + (44.9 − 6.55 𝑙𝑜𝑔 10 (ℎ 𝑡𝑥 ))𝑙𝑜𝑔 10 (𝑑) + 𝐶 (4)
Dimana:
f = frekuensi (MHz) h tx = ketinggian antena pemancar (meter) h rx
= ketinggian antena penerima (meter)
d
= jarak (Km)
a(h rx ) = koreksi faktor ketinggian antena penerima C = konstanta daerah urban (3dB) Rumus pathloss didapatkan dari Amir (2024:2)
Hitung a(h rx ) untuk area Urban :
𝑎(ℎ 𝑟𝑥 ) = (1.1 𝑙𝑜𝑔 10 (𝑓) − 0.7)ℎ 𝑟𝑥 − (1.56 𝑙𝑜𝑔 10 (𝑓) − 0.8) (5)
𝑎(ℎ 𝑟𝑥 ) = (1.1 𝑥 3.322 − 0.7)ℎ 𝑟𝑥 − (1.56 3.322 − 0.8) (6) 𝑎(ℎ 𝑟𝑥 ) = 0.05198 (7)
Subtitusi Nilai:
𝑃𝐿 = 46.3 + 33.9 𝑙𝑜𝑔 10 (2100) − 13.82 𝑙𝑜𝑔 10 (80) − 𝑎(ℎ 𝑟𝑥 ) + (44.9 − 6.55 𝑙𝑜𝑔 10 (80))𝑙𝑜𝑔 10 (0.1) + 𝐶 (8) 𝑃𝐿 = 46.3 + 33.9 𝑥 3.322 − 13.82 𝑥 1.903 − 0.05198 + (44.9 − 6.55 𝑥 1.903) 𝑥 (−1) + 3 (9) 𝑃𝐿 = 114.10049 (10) Hitung Daya Terima : 𝑅𝑆𝑆 = 𝑃 𝑡𝑥 − 𝑃𝑎𝑡ℎ𝑙𝑜𝑠𝑠 (11) 𝑅𝑆𝑆 = 30 − 114.10049 (12) 𝑅𝑆𝑆 = −84.10049 𝑑𝐵𝑚 (13)
Jadi daya terima pada jarak 100 meter dari Relay Node dengan spesifikasi pada tabel 6 adalah sekitar  -84 dBm dimana  nilai  tersebut  dalam  kategori  baik  sesuai  tabel  1  standar  nilai  RSRP.  Perhitungan  daya  terima  berikutnya menggunakan metode yang sama dan akan di visualisasikan pada gambar 18 berikut.

## Gambar. 17 Gambaran jangkauan Relay Node
Pada gambar 17 untuk cakupan area terbaik yang masih bisa terlayani dengan baik dari daerah Relay Node pada radius  100  meter  berdasarkan  spesifikasi  antena  pada  tabel  6  dengan  perhitungan  nilai  yang  daya  terima  yang  di dapatkan sebelumnya.

## 5. Simulasi Matlab
Tahap selanjutnya melakukan simulasi terhadap lokasi yang sudah di tetapkan yaitu area taman kota. Adapun Parameter yang kita gunakan dalam simulasi ini sebagai berikut.
TABEL 7 Parameter Simulasi Matlab Parameter Daya BTS 30 dBm Jarak BTS - User 1.1 KM Jarak BTS - Relay Node 900meter Jarak Relay Node - user 100meter Frequency 2100 MHz Ketinggian Tx 130meter Ketinggian Rx / user 1,5meter Pathloss Cost231-hatta (urban) Fading Rayleigh
Dari parameter simulasi pada tabel 7 diatas didapatkan plot dari daya terima sinyal terhadap jarak pengguna, dapat dilihat pada gambar berikut:

## Gambar.18 Nilai RSRP kondisi normal dan hujan
Pada gambar 18 hasil dari simulasi pada MatLab menunjukkan grafik perbandingan RSRP ( Reference Signal Received Power ) dalam kondisi normal dan hujan dengan dan tanpa menggunakan Relay , terhadap jarak antara BTS dan  pengguna.  Kondisi  hujan  menyebabkan  redaman  hujan  sehingga  mengurangi  sinyal  yang  dikirimkan  dalam komunikasi seluler dari Yadnya (2018:1), maka dari itu perlu di tambahkan skenario dalam kondisi hujan. Sumbu Y (RSRP  dalam  dBm)  RSRP  adalah  ukuran  dari  kekuatan  sinyal  yang  diterima.  Nilai  dBm  yang  lebih  rendah menunjukkan kekuatan sinyal yang lebih lemah. Sumbu X (Jarak BTS - USER dalam meter) merupakan Jarak dari BTS ke pengguna diukur dalam meter, mulai dari 0 hingga 1000 meter yakni tempat user berada. Garis  Biru  Tanpa Relay (Kondisi  Normal)  pada  gambar  18 Menunjukkan  RSRP  tanpa  penggunaan Relay dalam kondisi normal. Terlihat bahwa sinyal menurun seiring peningkatan jarak. Pada jarak 900 - 1000 meter RSRP sekitar -120 hingga -125 dBm sinyal sangat lemah dan termasuk ketegori sangat jelek berdasarkan tabel 1.
Garis  Biru  dengan  Lingkaran  Tanpa Relay (kondisi  Hujan)  pada  gambar  18  Menunjukkan  RSRP  tanpa penggunaan Relay dalam kondisi hujan. Hujan dalam intensitas 50mm/h (hujan lebat) menurunkan kualitas sinyal lebih lanjut dibandingkan kondisi normal. RSRP yang didapatkan sekitar -130 hingga -135 dBm. Sinyal sangat lemah dan termasuk dalam kategori sangat jelek berdasarkan tabel 1.
Garis Hijau Dengan Relay (Kondisi Normal) pada gambar 18 menunjukkan RSRP dengan penggunaan Relay dalam kondisi normal. Relay membantu mempertahankan kekuatan sinyal pada jarak yang lebih jauh sehingga RSRP yang  didapat  sekitar  -70  hingga  -80  dBm. Relay membantu  mempertahankan  sinyal  yang  kuat  dan termasuk  dalam kategori baik berdasarkan tabel 1 bahkan pada jarak yang jauh yaitu 900 – 1000 meter.
Garis Hijau dengan Dengan Relay (Kondisi Hujan) pada gambar 18 menunjukkan RSRP dengan penggunaan Relay dalam kondisi hujan. Meskipun hujan dengan intensitas 50mm/h mempengaruhi sinyal, penggunaan Relay tetap membantu mempertahankan sinyal yang lebih baik dibandingkan tanpa Relay . RSRP sekitar -85 hingga -95 dBm nilai tersebut masuk dalam kategori normal. Meskipun ada penurunan karena hujan, Relay tetap membantu menjaga sinyal lebih baik daripada tanpa Relay .
Menurut  Yadnya  (2023:1)  redaman  hujan  adalah  salah  satu  masalah  utama  dalam  komunikasi  nirkabel  di atas 10 GHz di daerah tropis, termasuk jaringan akses radio yang melibatkan banyak tautan dengan Coordinate Multi-
Point (CoMP) . Penggunaan Relay dalam jaringan komunikasi memberikan peningkatan kualitas sinyal yang di terima user terutama pada jarak yang jauh dan dalam kondisi cuaca buruk. Relay dapat meningkatkan kekuatan sinyal dan memastikan komunikasi yang lebih baik.
Gambar. 19 Nilai RSRP kondisi normal dan hujan
Pada Gambar 19 Hasil simulasi dengan MatLab  menunjukkan grafik perbandingan throughtput (kecepatan data yang  berhasil  dikirim  dan  diterima)  dalam  kilobit  per  detik  (kbps)  pada  berbagai  jarak  antara  BTS  dan  pengguna ( USER ) dalam kondisi normal dan hujan. Sumbu X (Horizontal) Menunjukkan jarak antara BTS dan pengguna dalam meter,  mulai  dari  0 hingga  1000 meter.  Sumbu  Y  (Vertikal)  Menunjukkan throughtput dalam  kbps,  mulai  dari 100 hingga 500 kbps.
Garis biru tanpa Relay (Kondisi Normal) pada gambar 19 menunjukkan throughtput tanpa penggunaan Relay dalam kondisi normal. Nilai Throughtput turun secara bertahap seiring meningkatnya jarak hingga mencapai sekitar 250 kbps pada jarak 1000 meter, nilai tersebut kurang lebih sama halnya dengan yang didapatkan pada tabel 4.
Garis biru dengan lingkaran (kondisi hujan) pada gambar 19 menunjukkan throughtput tanpa penggunaan Relay dalam kondisi hujan. Throughtput turun lebih drastis dibandingkan kondisi normal, mencapai sekitar 150 kbps pada jarak  1000  meter.  Ini  menunjukkan  bahwa  hujan  memiliki  dampak  yang  signifikan  terhadap  kualitas  sinyal  dan throughtput yang di dapatkan user . Garis hijau dengan Relay (kondisi normal) pada gambar 19 menunjukkan throughtput dengan penggunaan Relay dalam kondisi normal. Dibandingkan dengan tanpa Relay nilai throughtput yang di dapatkan lebih bagus sekitar 415 kbps pada jarak 1000 meter.
Garis  hijau  dengan tanda  silang  (kondisi  hujan) pada  gambar  19 menunjukkan throughtput dengan  penggunaan Relay dalam kondisi hujan. Throughtput yang didapatkan lebih bagus dibandingkan tanpa Relay dalam kondisi normal yakni sekitar 340 kbps hingga jarak 1000 meter. hal ini membuktikan penggunaan Relay membantu mempertahankan kualitas sinyal meskipun jarak bertambah.
Penggunaan Relay meningkatkan throughtput secara signifikan baik dalam kondisi normal maupun hujan. Hujan memiliki  dampak  yang  jelas  terhadap throughtput tanpa  penggunaan Relay ,  dengan  penggunaan Relay throughtput menjadi  lebih  stabil  dan  kurang  terpengaruh  oleh  kondisi  hujan.  Penggunaan Relay sangat  efektif  dalam  menjaga kualitas layanan komunikasi, terutama dalam kondisi cuaca yang buruk seperti hujan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan uraian hasil pengujian dan analisis metode Relay Node menggunakan simulasi pada software Matlab yang telah disajikan pada bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
Dari gambar 18 diketahui bahwa kemampuan antena Relay Node mampu menjangkau dengan baik user yang berada pada radius 100 meter dengan perolehan nilai RSRP di angka -84 dBm yang masuk dalam kategori baik berdasarkan tabel 1.
Simulasi pada software Matlab dengan metode Relay Node menghasilkan RSRP dari dua kondisi yakni: normal dan kondisi  hujan. Pada  kondisi normal  metode Relay  Node mampu  menjangkau  area  lemah  sinyal  dengan  nilai  RSRP antara -70 dBm hingga -80 dBm yang termasuk dalam kategori “ bai k”. Selain itu, pada kondisi hujan dengan intensitas 50  mm/h  nilai  RSRP  mengalami  penurunan  di  angka  -85  dBm  hingga  -95  dBm  dan  masih  berada  dalam  kategori “ norma l”. Throughtput yang  memenuhi  standar  sesuai  dengan  Peraturan  Menteri  Komunikasi  dan  Informatika  Nomor 19/PER/M.KOMINFO/12/2010 dengan standar throughtput sebesar 256 kbps dan sesuai standar TIPHON. Penerapan metode Relay Node membuat nilai throughtput di kawasan Kantor Bupati Lombok Timur meningkat hingga 415 kbps . Adapun dalam kondisi hujan mengalami penurunan di angka 340 kbps dan keduanya masuk dalam kategori “Sedang”
dengan  indeks  masing-masing  2  menurut  standar  TIPHON.  Dengan  nilai  tersebut  Kawasan  sekitar  Kantor  Bupati Lombok Timur sudah layak untuk menunjang program Smart City. Guna mengimplementasikan metode Relay Node perlu di perhatikan untuk parameter – parameter yang di butuhkan seperti yang terdata pada tabel 6 dan tabel 7 merupakan parameter yang di perlukan untuk membangun sebuah antena Relay Node dan mengaplikasikannya.

## DAFTAR PUSTAKA
Amalin,  R.  E.,  &  Handayeni,  K.  D.  M.  E.  2017.  Kriteria  Lokasi  Pembangunan  Tower  BTS  (Base  Transceiver  System)  di  Kota Kediri. Jurnal Teknik ITS, 6(1), C67-C70.
Amir, D., & Razi, F. 2018. Analisa Propagasi Gelombang Radio Broadcast Terhadap Variasi Statistik Faktor Lingkungan. In Prosiding Seminar Nasional Politeknik Negeri Lhokseumawe (Vol. 2, No. 1).
Amir,  D.,  &  Saini,  H.  (2024).  Analisa  Perhitungan  Pathloss Propagasi  Gelombang  Radio  Outdoor Menggunakan Model  Hata dan
Model Cost 231 Pada Jaringan 3G Telkomsel Lhokseumawe. Journal Serambi Engineering, 9(2).
Hardiyanto, A., & Saputra, M. E. Y. 2023.  Analisis Quality of Service  Layanan Jaringan 4g pada Area Urban dan Rural. Kohesi: Jurnal Sains dan Teknologi, 1(4), 80-90.
Imansyah, F., & Marpaung, J. 2021. Pemetaan Coverage Area Bts (Base Transceiver Station) di Kecamatan Teluk Keramat Kabupaten Sambas  Menggunakan  Software  Qgis  (Quantum Geographic  Information  System). Journal  of  Electrical  Engineering, Energy, and Information Technology (J3EIT), 9(2).
Ismail,  M.  T.,  Ismail,  M.,  Nordin,  R.,  &  Miyim,  A.  2012.  Fair  Channel  Allocation  Techniques  for  Clustered  Cooperative Communication  In  LTE/LTE  Advanced.  In 2012  International  Conference  on  Computer  and  Communication Engineering (ICCCE) (pp. 195-199). IEEE.
Li, Q., Hu, R. Q., Qian, Y., & Wu, G. 2012. Cooperative Communications for Wireless Networks: Techniques and Applications In LTE-Advanced Systems. IEEE Wireless Communications, 19(2), 22-29.
Moon,  H.,  Clerckx,  B.,  &  Khan,  F.  2011.  Cooperative  communications  in  3GPP  LTE-Advanced  standard. Cooperative  Cellular Wireless Networks, 425.
Nasaruddin,  N.,  Rahmadi,  D.,  &  Muharar,  R.  2018.  Penghematan  Daya  pada  Sistem  Komunikasi  Kooperatif  Two-Way  dengan Pengaturan Rasio Data Rate. Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, 7(2), 190-196.
Nugraha, M.  C.,  &  Harefa,  K.  2023. Rancang Bangun  Jaringan  Internet  di  Daerah Blankspot dengan Memanfaatkan BTS  Seluler Menggunakan Routerboard LTE Untuk Pelaksanaan Asessmen Nasional SMPN 6 Satu Atap Cimarga. OKTAL: Jurnal Ilmu Komputer dan Sains, 2(01), 291-302.
Prabowo,  W.  (2014). Pengaruh  Multipath  Fading  Terhadap  Performansi  Pada  Downlink  Jaringan  CDMA2000  1x  Ev-DoRevision A (Doctoral dissertation, Universitas Brawijaya).2013
Pratama, G. E. W. 2022. Implementasi Sistem Komunikasi Kooperatif OFDM pada Wireless Open Access Research Platform. AL JAZARI: JURNAL ILMIAH TEKNIK MESIN, 2(2).
Raziah, I., & Irhamsyah, M. 2017. Kinerja Outage Probability pada Komunikasi Kooperatif Device to Device untuk Kanal Rayleigh. In Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro (Vol. 167, No. 171, pp. 2088-9984).
Satriadi,  Rizki  Febria.  2023.  Analisis  Perbandingan Throughtput Hasil  Pengukuran  Aplikasi  Drive  Test  di  Jaringan  LTE  Guna Menunjang  Kelayakan  Program Smart  City di  Kawasan  Kantor  Bupati  Lombok  Timur.  Tugas  Akhir.  Mataram: Universitas Mataram
Siregar,  M.  I.  S.  2017. Perancangan  Peralatan  Sistem  Keamananan  Elektronik  Di  Shelter  BTS  Secara  Real  Time  Melalui  SMS Berbasis Mikrokontroller Atmega16 DAN Module GSM (Doctoral Dissertation).
Su, W., Sadek, A. K., & Ray Liu, K. J. 2008. Cooperative Communication Protocols in Wireless Networks: Performance Analysis and Optimum Power Allocation. Wireless Personal Communications, 44, 181-217.
Yadnya, M. S., & Sudiarta, I. W. (2018, November). Synthesis of 4G outdoor femtocells under rain conditions in Mataram. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2043, No. 1). AIP Publishing.
Yadnya,  M.  S.,  &  Sudiartha,  I.  W.  (2017,  October).  Attenuation  model  from  drop  size  distribution  of  rain  for  millimeter  wave communication  channel.  In 2017  11th  International  Conference  on  Telecommunication  Systems  Services  and Applications (TSSA) (pp. 1-4). IEEE.
Yadnya, M. S., Hendrantoro, G., Sudiarta, I. W., Adiyasa, A., Mauludiyanto, A., & Ali, A. (2023). Preliminary Results from Spatial Characterization  of  Tropical  Rain  Using  Weather  Radar  Data.  In 2023  International  Seminar  on  Application  for Technology of Information and Communication, iSemantic 2023 (pp. 271-275). Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc
Yazlin,  A.  2013. Performansi  Sistem  Komunikasi  Kooperatif  Menggunakan  Teknik  Amplify  and  Forward  (AF)  dengan Modulasi Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) (Doctoral dissertation, Universitas Brawijaya).
Yogi,  I.  (2022).  Analisis  Perbandingan  Kualitas  Sinyal  4G  LTE  Pada  Beberapa  Provider. INTECOMS:  Journal  of  Information Technology and Computer Science, 5(1), 28-40.