PERANCANGAN  JARINGAN TRANSMISI  GELOMBANG MIKRO PADA   LINK SITE MRANGGEN 2 DENGAN SITE PUCANG GADING
Said Attamimi 1 ,Rachman 2 1,2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta, Indonesia
Universitas Mercu Buana Jakarta Email: said@mercubuana.ac.id
Abstrak  - Perencanaan  link budget merupakan  salah  satu  bagian  penting dari  pemasangan  jaringan  transmisi microwave ini. Analisa yang dilakukan  secara  menyeluruh dari tahap  awal  penentuan  lokasi,  yaitu site  Mranggen 2 dengan  site  Pucang Gading,
Berdasarkan hasil pengamatan terhadap  path  profil untuk  lintasan transmisi untuk  menghubungkan  site Mranggen  2  dengan  site  Pucang Gading  diperoleh  daerah  fresnel dalam  keadaan  bersih  dari  halangan. Sehingga untuk perencanaan jaringan dapat  dilaksanakan  dengan  optimal. Desain    link  budget   akan dilaksanakan  dalam  microwave  radio link  point-to-point    dari  site Mranggen  2  dengan  site  Pucang Gading  hasil  dengan  jarak  2.76  km, Menggunakan microwave RTN950 Frekuensi 23  GHz  dengan  antenna A23S06HAC  berdiameter 0,6 meter, dengan  pemancar  daya  20  dBm  dan menerima tingkat sinyal -31,65 dBm,
Transmisi  masih dapat bekerja dalam range KPI pada saat  Power  Transmit diturunkan  ke  10  dBm up  link  Fade margin diperoleh  41,481  dB.    saat down    link diperoleh   nilai Fade margin 41,870 dB.
Keyword:  microwave, link  budget,
Fade margin

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  selular terus  mengalami  perkembangan  dari satu  generasi ke generasi berikutnya. Dorongan bagi berkembangnya komunikasi  bergerak terkait dengan faktor–faktor  seperti  adanya  tuntutan dari  segi  kemudahan  berkomunikasi dan kapasitas  sistem,  teknologi  yang lebih  murah,  ukuran  fisik  sistem  dan piranti  yang  lebih kecil  dengan peningkatan kemampuan  komuniasi sedapat mungkin mendekati kemampuan komunikasi yang menggunakan  transmisi  kabel, yang berdimensi  multimedia (suara,  data, grafik, dan gambar).
Salah satu dari beberapa
jaringan  komunikasi  seluler  GSM diwilayah indonesia tepatnya semarang  ini, penggunaan transmisi microwave ini  sangat  tepat,  hal  ini disebabkan    oleh  kondisi   geografis dan peta wilayahnya.  Karena  suatu kebutuhan  dalam meng- implementasi  teknologi GSM,  maka diperlukan  lagi penambahan  link microwave antara  BTS Mranggen  2 dengan  BTS  Pucang gading.  Oleh karena  itu perlu  di  persiapkan  suatu data sebelum pemasangan link microwave ini  dilakukan.  Maka disini diperlukan survey Line of Sight (LOS)  terlebih  dahulu kemudian dilakukan  analisa  perencanaan link budget nya.

## Batasan Masalah
Untuk  menghindari  meluasnya materi  pembahasan  Penelitian  ini,
maka peneliti
membatasi permasalahan  dalam  Penelitian  ini hanya mencakup hal-hal berikut :
1. Penetapan               pemakain frekuensi 23  GHz. Hal  ini di dasarkan oleh  hasil  survey
yang menunjukkan      jarak antara   kedua   BTS   tersebut sekitar 2760m serta perangkat
2. Jalur  transmisi  komunikasi microwave yang  di  analisa adalah  link antara site BTS Mranggen 2 ke arah  site  BTS Pucang gading
3. Analisis      terhadap      data propagasi LOS dan  kalkulasi link  budget sebagai  analisa untuk  mendapatkan kualitas sinyal transmisinya.
4.   Menentukan   Nilai Received
Signal Level (RSL)

## Fresnel Zone
Daerah Fresnel adalah  tempat kedudukan  dimana titik-titik yang mempunyai  selisih  jarak  tetap,  dari dua  buah  lokasi  yang   tetap  pula, yaitu  kelipatan  dari  setengah  panjang gelombang radio yang dioperasikan.
Daerah fresenel ini memegang  peranan  yang  sangat penting  dalam  pentransmisian  energi gelombang mikro , dimana  bentuk daerah fresenel ini berupa ellipsoid.
Jari-jari  daerah fresenel, pada titik sembarang  antara  dua  titik pemancar  dan    titik    penerima, dimana:
F ( m ) = λ . d 1. d 2 D d 1. d 2
yang digunakan.
F 1 = 17,3 m f . d
Vol.5 No.2 Mei 2014
(K 2 Dimana : F =Diameter fresenel zone (m) f = Frekuensi kerja (GHz) d1 =Jarak     dari    penghalang     kepemancar terdekat (Km)
d2 =Jarak     dari     penghalang     kepenerima terdekat (Km)
D =  Jarak  total  dari  pemancar  ke  penerima TX antena

## Gain Antena
Gain antena  adalah parameter pokok  dalam  teknik  radio link. Gain biasanya  ditunjukkan  dalam bentuk decibel ( dB  )  dan  merupakan penggambaran    dari  konsentrasi Secara    teoritis, Gain antena   (G)
m)
Gain TX RX Fresenel Zone antena Gain
ditunjukan oleh persamaan :
G ( db ) = 10 log 4 π A η λ 2 Cable Loss EIR
Line of sight RX
IR                Cable
= 10 log 4 π + 10 log π ( d ) + 10 log η − (10 log c − 10 log f )  P L                   Loss    
TX Pow er Transmit ter d                     d 1                     2 Distance (D) Receiver RX Signal Level
= 20 log f ( ghz ) + 20 log d ( m ) + 17,8
Dimana :
G         = Gain antena (dB) f           =          frekuensi ( GHz ) d          =          diameter antena ( m )
Kalkulasi Link budget
Path  analisis ( link budget ) adalah analisis perhitungan
panjangnya suatu lintasan ( link ) yang dimaksud disini adalah untuk menetapkan parameter-parameter operasi yang digunakan seperti misalnya power output pemancar,
diameter antena,noise
figure
penerimaan  dan  lain-lain. dapat menghubungkan kinerja ( performance) yang diinginkan
dengan  tingkatan  sinyal penerima ( Receive Signal Level / RSL.)
Effectif   Isotropic   radiated   power (EIRP)
EIRP adalah menghitung penjumlahan  dalam  satuan decibel : output  power pemancar  (dalam dBm atau  dBW),   redaman    saluran transmisi dalam  dB   (bernilai negative karena merupakan redaman) dan Gain antenna dalam dB.
Secara rumus tertulis sebagai berikut :
EIRP (dBW) =  Po  +  Gt  –  Lt………
(2.3)
Dimana  :
2 2 λ c
Po = output  power  RF  transmitter (dBw)
Gt = Gain antenna pemancar (dB)
Lt =  redaman saluran transmisi (dB)
Free space loss (FSL)
FSL  didefinisikan  sebagai
loss yang terjadi oleh sebuah gelombang elektromagnetik yang dipropagasikan  dalam suatu  garis lurus  melalui  sebuah vacuum dengan tidak  ada penyerapan atau refleksi energi  dari  objek  terdekat.  Ekspresi untuk FSL diberikan sebagai berikut:
juga  dikatakan  sebagai power yang diukur  pada  sebuah isotropic antena penerima.
Secara  rumus  dapat  ditulis  sebagai berikut:
IRL (dBW) = EIRP (dBW) – FSL (dB )

## Receive Signal Level (RSL)
RSL adalah  power level yang memasuki  tingkatan pertama  aktif pada penerima :
RSL (dBW) =   IRL (dBW) +   Gr (dB) – L t(dB)
Dimana :
G tx = Gain antenna penerima (dB)
FSL =  4 π D  =  4 π fD  L t =       Redaman   saluran   pada
dimana :
       
penerima (dB)
IRL =   Kemampuan   antena   untuk FSL = free space loss (dB)
D = jarak (Km)
f = frekuensi (GHz)
λ = panjang gelombang (m)
c = kecepatan cahaya    (3 x 10 8
m/s)
Dalam decibel ,    dapat    diyatakan
sebagai berikut :
menerima sinyal (dBW)

## Fade Margin (FM)
Pada  perambatan  gelombang radio akan  terjadi  pemantulan oleh permukaan  bumi,  sehingga  pada penerima akan menerima dua gelombang yang berbeda yaitu gelombang  langsung  dan  gelombang
FSL ( db ) = 10 log 4 π D = 20 log 4 π + 20 log f + 20 log D pantul  yang jarak tempuh  dan waktu c                   c perambatan   yang  berbeda  sehingga menimbulkan level daya     yang Isotopic Receive Level (IRL)
IRL adalah batasan RF power level pada  antena  penerima.  Dapat
diterima      berbeda      pada      ujung penerima.    Perbedaan level daya
Site 1 Site 2 Nama Site Mranggen 2 Puncang Gading Longitude 110 o 30’ 49.90” E 110 o 29’ 27.60” E Latitude 07 o 02’ 51.07” S 07 o 02’ 14.78” S Elevasi 35 35 ma Site Mranggen 2 Puncang Gading Jarak (km) 2.76 Keterangan LOS
terima  untuk  daya  pancar  yang  tetap inilah disebut fading margin
FM (dB) = RSL (dBW) – Nth (dBW)
Faktor – faktor yang
menyebabkan  terjadinya  fenomena fading adalah  pembiasan,  pantulan, difraksi , hamburan dan redaman gelombang radio .  Jenis  umum  yang terjadi   pada frekuensi dibawah   10
GHz  adalah Multipath  Fading , serta sangat berpengaruh pada  lintasan lebih  dari  5   KM  dan    pada  curah hujan  lebih  dari 50 mm/h (Sistem
Komunikasi Mikrowave  LOS,  2010,  PT Aplikanusa Lintasarta)
Parameter   Parameter  Performasi dalam Perancangan Link budget
Ttable     KPI (Key     Performance Indicator) target   pada   perencanaan link budget Frekuensi kerja 23GHZ
KPI Link budget Frekuensi 23 GHZ
Acuan Link budget :
-     Freq 23GHz---- Fade margin
>40 dB/RSL 33-38dBm/ Annual
Anvibility 99.996
- Untuk Config 1+1 connector loss 0.5dB dan branching loss 1.7 dB

## Penentuan Lokasi
Peta  rute    dibuat    untuk melihat  jalur  yang  akan  digunakan untuk  jaringan  radio  microwave  dan juga  melihat kondisi  geografisnya secara  umum.  Lokasi  yang  akan dijadikan  stasiun  berjumlah 2 Site dengan koordinatnya seperti  terlihat pada
Daftar Lokasi Site

## Penentuan Rute Radio Link
Tahapan  kedua  menentukan rute  dengan  menghubungkan  titik- titik  yang  sudah  ditentukan,  maka di dapat radio link yang menghubungkan Mranggen 2 –
Puncang  . Tujuan  yang  lain  adalah untuk    mendapatkan  data    seperti jarak, azimuth, kontur dan titik tinggi obstacle di sepanjang lintasan.
Daftar Radio Link
E l e v at i o n ( m ) 75
Flowchart Perencanaan Link
budg M e u t lai 70 65 Fresnel Zone
60 Penentuan Lokasi
55
Analisa 50
Radio Link 45 40
Penentuan Rute Radio Link LOS Tidak 35 30 25 20 0                  0.2                 0.4                 0.6                 0.8                 1.0                 1.2                 1.4                 1.6                 1.8                 2.0                 2.2                 2.4                 2.6 Penentuan
Konfigurasi Radio Link
Ya Perhitungan Power Link budget Mranggen  2 Lati tude         07  02 51.07  S Longitude      110  30 49.90  E Azi muth         293.81°  El evation       32  m  ASL Antenna  CL  35.0  m  AGL Frequenc y (MHz)  = 23000.0 K  = 1.33 %F1  = 100.00 Mar 15 13 P uc ang  Gadi ng  Lati tude         07 02  14.78  S Longitude      110  29  27.60  E Azi muth         113.82° Elevation       25 m  ASL Antenna  CL  35.0  m  AGL
Analisa Radio Link
Selesai Daerah Fresenel   zone aman   dari
halangan, artinya  tinggi halangan berupa  pohon  dengan ketinggian 20 meter yang ada dijalur lintasan masih jauh  berada  dibawah  daerah fresenel Analisa  Profil  Lintasan  Transmisi
Yang di  Rencanakan
Dengan   analisa path   profil
zone .
Dimana  antena site A  pada berdasarkan  peta  map  info,  dapat diketahui  kondisi wilayah  tempat pengalihan jaringan transmisi
microwave link
yang akan direncanakan,         yaitu SITE MRANGGEN  2  dihubungkan ke SITE PUCANG GADING. perencanaan ini bisa dilakukan dengan   dengan   baik.   Berdasarkan data  dilapangan    maka    dapat dianalisis sebagai berikut :
ketinggian    35m    dari    permukaan tanah  dan  antena site B pada ketinggian  35  m dari  permukaan tanah.  Berikut perhitungan nilai fresnel    zone, dapat  di  ketahui dengan
- Frekuensi kerja untuk : 23000 GHz -  d1  (  jarak  SITE  PUCANG  GADING  ke obstacle )             : 1,38 Km
- d2 ( jarak SITE MRANGGEN 2 obstacle ):
1,38 Km
- D (jarak lintasan didapat dari path profile ):
2,76 Km
F = 17,3 ( d 1 xd 2 ) f ( Ghz ) xD ( km )
F = 17,3 (1.38 x 1.38)
(23 x 2,76)
28M_16QAM receiver  threshold
leve l  pada  BER  10 -6 =  -  79,50  dBm,
meter F =  17,3 x 0.173         = 2.99 sedangkan  daya output  trasmitter =
20 dBm. bit rate 84 Mbps.
Clearance =    0,6  x  F    =   0,6  x
2.99 meter    =  1.794 meter
Dengan  demikian perencanaan link  budget jalur jaringan transmisi radio dapat dilakukan.

## Sistem Radio
Jaringan  transmisi  radio  link yang direncanakan,  menggunakan frekuensi  23  GHz  dengan range frekuensi 21,200  –  23,600 GHz,
antena type A23S06HAC. Menggunakan media transmisi Coaxial  cable untuk  mengirim data berupa sinyal digital dari In door unit
(IDU) ke out  door  unit (ODU)  atau
sebaliknya.  juga berfungsi  sebagai saluran daya DC untuk memberi catu daya  pada  ODU . Jadi semua  proses radio  berada  didalam  ODU.  Radio link Frekuensi  terdiri  dari  beberapa jenis    menurut    frekuensinya    yaitu 7,13,15,18,23,26     sampai     38GHz, mempunyai kapasitas transmisi 4 x 2
Analisa  link  budget  dari  SITE MRANGGEN 2  menuju  SITE
PUCANG GADING (up link)
Pada bagian ini akan dihitung perencanaan up   link   budget dari SITE  MRANGGEN 2  menuju  SITE PUCANG    GADING  dengan diameter antena 0.6 m.

## Perhitungan Gain Antena
Untuk      frekuensi      operasi 22,022 GHz  dan diameter  antena 0,6 meter.  Maka  diperoleh  penguatan antena  sebagai  berikut  : Gain antena pemancar dan penerima dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
G =  20  log  (f)  +  20  log  (d)  + 17,8
= 26,857 + (- 4,436) + 17,8
G = 40,221 dB
Effective  Isotropic Radiated Power  (

## EIRP )
Mbps  sampai  dengan  63  x  2  Mbit/s. Dengan  kapasitas  transmisi  16  x  2 Mbit/s,      menggunakan      modulasi
EIRP adalah   daya   pancar sebuah  sistem  transmisi  yang  telah mengalami  redaman  pada  konektor
serta   kabel   penghubung   kemudian dikuatkan oleh penguat antenna.
Transmitter output range (Ptx)   :        20 dBm Antena ( parabolic diameter)      : 0,6 m
Range Frequency :   21,2   –   23,6
GHz Loss feeder tx                        : diabaikan = 0 Frekuensi Kerja             : 22,022 GHz
Maka   nilai   EIRP   dapat   dihitung dengan     menggunakan     persamaan (2.3) :
EIRP =  P Tx  (dBm) +  G Tx  (dB) – L fTx (dB)
=  20  dBm  +  40,221
dB – 0
= 60,221 dBm
Jadi  besar  daya  yang    dipancarkan oleh  sistem Pemancar  adalah  60,221 dBm.

## Free Space Loss (FSL)
FSL  adalah  redaman yang terjadi  diudara  bebas,   besarnya sendiri  tergantung  pada besarnya frekuensi yang digunakan dan panjangnya lintasan, untuk jarak 2.76 Km dan frekuensi 22,022 GHz, maka redaman  pada  ruang  bebas  diperoleh dengan persamaan
FSL (dB) =  32,4  +  20  log  f (MHz) +  20
log D (km) = 32,4 + 20 log (22022) + 20 log (2.76)

## = 128,075dB

## Isotropic Receive Level (IRL)
IRL  adalah level daya  penerimaan antena  di  SITE  PUCANG  GADING adalah sebagai berikut :
EIRP : 60,221 dBm
FSL : 128.075 dB
IRL     = EIRP – FSL
= 60,221dBm – 128,075 dB = - 67,854 dBm
Jadi   penerimaan   daya   oleh   antena penerima sebesar -67,854 dBm.

## Receive Signal Level (RSL)
Besar   daya   yang   diterima pada receiver di  SITE  PUCANG GADING adalah
Gain antena Rx : 40,224 dB
Loss feeder :  diabaikan =0 IRL :          -67.854 dBm
Maka    nilai    RSL    dapat    dihitung dengan menggunakan persamaan RSL    = IRL + G RX – L t
= - 67,854 dBm + 40,224 - 0 = -27,63 dBm
Fade Margin ( FM )
Fade margin dihitung dengan mempertimbangkan receiver threshold  pada  suatu  bit-error  rate
(BER)  yang   dikehendaki,    Fade margin merupakan selisih daya penerimaan  terhadap treshold, untuk daya  penerimaan    (RSL)    =    -27,63 dBm dengan treshold (-79,50 dBm)
maka dapat dihitung dengan persamaan (2.8) :
FM = RSL – Nth = -27,63 dBm – (-79,5 dBm) = 51,87 dB
Hasil Analisis Link budget
Setelah dihitung dengan menggunakan  persamaan
–
persamaan pada Bab II, hasil perhitungan sebagai berikut :
Hasil perhitungan Link budget
Hasil Pengukuran Link budget dari Site  Mranggen 2 menuju  Site

## Pucang Gading
Dari    hasil   pengukuran    di lapangan  Site  Mranggen 2  to  Pucang Gading dengan memasukkan data sesuai
dengan Link budget yang sudah direncanakan  di  awal,  dimana  site Mranggen  2  sebagai TX  low sebagai berikut :
Table Parameter Site Mranggen 2 to Pucang Gading No Parameter Keterangan 1 Channel 28 MHZ 2 Jenis Modulation 16 QAM 3 Frekuensi Kerja 22022 MHZ 4 Power Transmit 18 dBm 5 Equipment Type SDH
Gambar     Link     Configuration Site
Mranggen 2 ke Site Pucang gading
Didapatkan  RSL  (actual RX  Power )  - 34,3  dBm,  masih  masuk  dalam range yang diharapkan sekitar ± 3dBm

## Hasil Pengukuran Link  budget  dari
Site  Pucang  Gading   menuju  Site Mranggen 2
Untuk Hasil pengukuran di lapangan  Site Pucang  Gading  to  Site Mranggen   2   dengan   memasukkan
data  sesuai  dengan Link  budget yang sudah  direncanakan  di  awal, dimana site  Mranggen  2  sebagai TX  High sebagai berikut :
Table Parameter Site Pucang Gading
to Site Mranggen 2 No Parameter Keterangan 1 Channel 28 MHZ
2 Jenis 16 QAM 3 Frekuensi 23030 MHZ 4 Power 18 dBm 5 Equipment SDH
Link Configuration Site Pucang gading
ke Site Mranggen 2
Didapatkan  RSL  (actual RX  Power )  - 37,9  dBm,  Tidak  masuk  dalam range yang diharapkan sekitar ± 3dBm

## DAFTAR PUSTAKA
1.   ---------.      “MW      Network
Planning Using Pathloss 4.0”. 2008 . PT. HUAWEI TECH.
2.   ---------.”Transmission
Network Planning      TNP
COOK  BOOK  V1,1”.  2012. PT. HCPT.
3.   ---------   .”OPTIX   RTN   950 V100R001C02 Product Documentation”. 2010.  PT HUAWEI TECH.
4. Imam  Santoso ,  Ajub  Ajulian,
Zahra  Al     Anwar.     2008.
“Perancangan Jalur
Gelombang  Mikro 13  Ghz Titik  Ke  Titik  Area  Prawoto– Undaan  Kudus”.  Semarang: Teknik Elektro UNDIP.
5. Sabilah      Rusdy,      2009.
“Analisa Perencanaan Link Budget Pada        Jaringan Transmisi    Gelombang Mikro Pada    BTS  BKKBN_Halim Dengan BTS       Trikora“. Jakarta :Teknik       Elektro
Universitas Suryadarma.
6.  ---------.Sistem    Komunikasi Mikrowave  LOS, 2010,  PT Aplikanusa Lintasarta
7.   Roger
L.Freeman,”Telecommunicat ion Transmission Handbook” ,     1998,     Wiley Int.Science

## 8.  Gunnar  Heine. 1998  “GSM
Networks: Protocols, Terminology, and Implementation”, London
9. Simanjuntak,    Tiur,    Dasar- dasar  Telekomunikasi  ,  1993
, ALUMNI Bandung
10. Rifki  hartikas,ummi  azizah s
(2014)
“Sistem
Telekomunikasi
Menggunakan Gelombang Mikro”,  Jurnal   Teknik Elektro  ,Politeknik  Negeri Malang Juni 2014
11. Sugeng   Purbawanto   (2011)
“Pengaruh Fading       Pada
Sistem Komunikasi Gelombang  Mikro  Tetap  Dan Bergerak” Jurnal Teknik
Elektro  Vol.    3    No.1    33
Januari - Juni 2011