## ANALISIS LINK BUDGET UNTUK KONEKSI RADIO WIRELESS LOCAL AREA NETWORK ANTARA UNIVERSITAS RIAU PANAM DAN UNIVERSITAS RIAU GOBAH
Rama Fadilah, Febrizal, Anhar Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Riau E-mail: rama_fadilah22@rocketmail.com

## Abstrak
Saat  ini,  koneksi  antara  Universitas  Riau  Panam  dan  Universitas  Riau  Gobah  hanya menggunakan  fiber  optic  (FO)  dalam  komunikasi  data.  Perlu  adanya  komunikasi  lain yang    berfungsi    sebagai    koneksi    cadangan    apabila    suatu    saat    komunikasi    fiber optic(FO)  tidak  dapat  di  operasikan.  Analisis  Link  Budget    ini  diharapkan  dapat menjadi  referensi  sebagai  langkah  awal  dalam  perencanaan  pembangunan  perangkat radio  WLAN  antara  universitas  Riau  Panam  dan  Universitas  Riau  Gobah.  Pada penelitian ini, akan membandingkan hasil perhitungan Link Budget untuk koneksi radio WLAN  2,4  GHz  antara  metode  perhitungan  menggunakan  software  Radio  Mobile version  9.5.0  dengan  metode  perhitungan  secara  teoritis.  Analisis  Link  Budget  yang diperoleh  ditunjukkan  oleh  System  Operating  Margin  (SOM)  yang  bernilai  26,6  dBm. Hasil ini  telah  melebihi batas minimal  nilai SOM yang  baik dalam suatu perancangan komunikasi radio yaitu 15 dBm.
Kata kunci : Link Budget, WLAN, Radio Mobile, System Operating Margin

## Abstract
Currently,  the  connection  between  Riau  UniversityinPanamand  Riau  University  in Gobah  use  Fiber  Optic  (FO)  for  data  communications.  There  is  need  for  other communication  that  serves  for  a  backup  connection  in  case  of  communication  fiber optic  can  not  be  operated.  Analysis  of  Link  Budget  is  expected  to  be  a  reference  as  a first  step  in  planning  the  WLAN  radio  between  the  Panam  Riau  University  and  the Gobah  Riau  University.  This  Research  will  compare  the  result  of  Link  Budget calculations  for  2,4  GHz  WLAN  radio  connection  between  the  method  of  computation used  Radio  Mobile  software  version  9.5.0  with  a  theoretical  calculation  method.  Link Budget  analysis  obtained  was  demonstrated  by  the  System  Operating  margin  (SOM) which is worth 26,6 dBm. This result has exceeded the treshold value of SOM are both in the design of radio communication is 15 dBm.
Keywords : Link Budget, WLAN, Radio Mobile, System Operating Margin

## 1.     Latar Belakang
Kebutuhan akan sistem untuk komunikasi jarak jauh semakin meningkat    sejalan    dengan    era globalisasi  yang  menuntut  perpindahan dan  pergerakan  manusia  semakin  luas dan  cepat.  Komunikasi  dari  jarak  jauh dapat    digunakan    dengan    berbagai macam  media  seperti  kabel,  akan  tetapi komunikasi      tersebut  memakan  biaya yang besar dalam pembangunan perangkatnya    karena    membutuhkan kabel  yang  sangat  banyak.  Teknologi jaringan wireless LAN    merupakan solusi  yang  dapat  dimanfaatkan  untuk mengatasi    komunikasi    jarak    jauh dengan  biaya  pembangunan  perangkat yang relatif kecil di bandingkan menggunakan   media   kabel   (Yulianto, 2012).
Teknologi wireless LAN  2,4  GHz mempunyai kelebihan dalam segi
ekonomis  karena  digunakan  pada  pita frekuensi unlicence .      Bidang  frekuensi ini  juga  digunakan  untuk  kegiatan ISM ( Industrial,  Scientific  and  Medical ). Konsekuensinya,  setiap  layanan  yang menggunakan  bidang  frekuensi  ini berpotensi  mengalami interferensi dari perangkat ISM lainnya.  Penggunaan bidang  frekuensi  ini  akan  dapat  optimal bila  semua  perangkat  yang  dipakai menggunakan daya yang sesuai kebutuhan   dan   seragam.   Bila   daya pancar ditinggikan, maka akan
mengganggu  pemancar  lain  di  lokasi yang  berbeda. Interferensi frekuensi dapat  menyebabkan  penurunan  unjuk kerja  tiap  perangkat.  Penurunan  unjuk kerja  perangkat  berpengaruh  terhadap kualitas  layanan      transfer  data  atau menyempitnya bandwidth .
Saat ini komunikasi radio
wireless LAN  antara  perangkat  jaringan Universitas  Riau  di  Panam  dengan Universitas  Riau  di  Gobah  sudah  tidak beroperasi    lagi    dikarenakan    koneksi
antara  keduanya  sudah  menggunakan jaringan fiber  optik (FO)  yang  dalam transfer    datanya    lebih    cepat dibandingkan  komunikasi  radio wireless LAN. Namun perlu adanya jaringan lain yang  mengkonesikan  antara  Universitas Riau  di  Panam  dengan  Universitas  Riau di apabila suatu saat jaringan fiber optik tidak bisa di operasikan.
Untuk    mendapatkan    sebuah koneksi  jaringan  radio wireless LAN yang  efesien  dan  optimal  perlu  adanya perencanaan agar jaringan dapat terhubung    dengan    baik    dan mendapatkan performa yang memuaskan  dengan  menghitung Link Budget .

## 2.     Perumusan Masalah
Inti  masalah   yang  penulis  angkat dalam   penelitian   ini   yaitu menghitung Link    Budget untuk    koneksi    radio wireless LAN  antara  Universitas  Riau Panam  dengan  Universitas  Riau  Gobah menggunakan Software  Radio  Mobile serta  membandingkan  hasil  perhitungan software dengan   perhitungan   secara teori.
Ada  beberapa  parameter  kritis  yang memerlukan  perhitungan  yang  baik untuk  meyakinkan  sistem  itu  agar  dapat bekerja dengan baik, diantaranya:
a. Free Space Loss (FSL)
b. Fresnel Zone Clearence (FZC)
c. System Operating Margin (SOM)
d. Isotropic Radiated Power (EIRP)

## 3.  Tujuan Penelitian
a.   Menghitung Link  Budget untuk koneksi radio  wireless LAN antara  Universitas  Riau  Panam dan  Universitas  Riau  Gobah dengan  menggunakan Software
Radio Mobile version 9.5.0.
b.  Menganalisis  hasil  perhitungan antara hasil perhitungan
menggunakan software dengan metode  perhitungan  secara  teori.

## 4.   Survey Lokasi
Lokasi   perancangan   dilaksanakan
di kota Pekanbaru, yaitu antara Universitas Riau di Panam dan
Universitas  Riau  di  Gobah.  Secara administratif  masing-masing  terletak  di Kecamatan   Tampan   dan   Kecamatan Sail - Provinsi Riau.
Gambar 1. Lokasi perancangan
Gambar  peta  digital Google  Earth di   atas   memperlihatkan   lokasi   yang akan dirancang. Tanggal  pencitraan  peta diatas yaitu pada 7/5/2007, dan ketinggian  mata  dari  gambar  adalah sekitar  18,78  km.  Jarak  di  antara  kedua nya  sekitar  9,32  km  yang      masing- masing  terletak  pada  “Pusat  Komputer Universitas Riau” dengan titik koordinat “garis  lintang  0 o 28’  41,04 o U”,  “Garis bujur 101 o 22’46,02 o T”, dan “Universitas Riau  Gobah”,  dengan  titik  koordinat  “Garis lintang 0 o 30’ 38,66 o U”, “Garis bujur 101 o 27’ 20,01 o T”.

## 5.  Aplikasi Yang Digunakan
1. Radio Mobile Version 9.5.0
2     Google Earth
1.    Shuttle      Radar      Topography Mission (SRTM)
 Peralatan   Radio   WLAN   Yang Digunakan  Dalam  Perhitungan Link Budget
1. MiniPCI WLM54G
2. MiniPCI CM9
3. MiniPCI R52
4. Antena Grid
5. Kabel TL-ANT24EC12N
 Analisis     Hasil     Link     Budget Menggunakan Software Perhitungan Link           Budge t menghasilkan data-data yang menunjukkan  hasil  perhitungan  link radio, di antaranya: - Azimuth - Elev. Angle - Distance - Free Space : Menun
- Path Loss
- Rx   level :   Sama   dengan System Operating Margin (SOM)
a. Hasil Link            Budget Menggunakan MiniPCI WLM54G
Gambar 2.Tampilan Radio Mobile hasil Link Budget menggunakan MiniPCI WLM54G
Dari  gambar  di  atas,  hasil Link Budget yang  diperoleh  dari form “Radio Link”   pada software   Radio   Mobile dapat dilihat pada tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Hasil Software Radio Mobile untuk parameter-parameter yang
diberikan.
Parameter Hasil Link Budget Azimuth 66,6 o Elev. Angle 0,161 o Distance 9,32 km Free space 119,5 dB Path Loss 147,0 dB Rx Level -65,4 dBm Rx Relative/SOM 26,6 dB EIRP 380,19 watt atau 55,8 dB
Parameter
Hasil Link Budget Azimuth 66,6 o Elev. Angle 0,161 o Distance 9,32 km Free space 119,5 dB Path Loss 147,0 dB Rx Level -76,4 dBm Rx Relative/SOM 10,6 dB EIRP 30,2 watt atau 44,8 dBm
c.   Hasil           Link           Budget menggunakan MiniPCI R52
Gambar 4.Tampilan Radio Mobile hasil Link Budget menggunakan MiniPCI R52
b.   Hasil             Link             Budget
menggunakan MiniPCI CM9
Gambar 3.Tampilan Radio Mobile hasil Link Budget menggunakan MiniPCI CM9 Dari gambar 3, di dapat data hasil Link Budget dengan menggunakan MiniPCI CM9 seperti pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Link Budget dengan menggunakan MiniPCI CM9.
Tabel 3. Hasil link budget dengan menggunakan MiniPCI R52 Parameter Hasil Link Budget Azimuth 66,6 o Elev. Angle 0,161 o Distance 9,32 km Free space 119,5 dB Path Loss 147,0 dB Rx Level -76,4 dBm Rx Relative/SOM 13,6 dB EIRP 30,2 watt atau 44,8 dBm  Perbandingan Hasil Link Budget Menggunakan MiniPCI
WLM54G, CM9, dan R52 Perhitungan menggunakan software Radio  Mobile  version  9.5.0, data  hasil perhitungan  Link  Budget  menggunakan MiniPCI  WLM54G,  CM9,  dan  R52
dapat dilihat pada tabel 4.
Parameter

## Hasil
Link Budget WLM54 G CM9 R52 Azimuth 66,6 o 66,6 o 66,6 o Elev. Angle 0,161 o 0,161 o 0,161 o Distance 9,32 km 9,32 km 9,32 km Free space 119,5 dB 119,5 dB 119,5 dB Path Loss 147,0dB  147,0d B 147,0d B Rx Level -65,4 dBm -76,4 dBm -76,4 dBm Rx Relative/S
OM
26,6 dB 10,6 dB 13,6 dB EIRP 380,19 watt 30,2 watt 30,2 watt Tabel 4. Hasil perhitungan link budget  Hasil Perhitungan Link Budget
Secara Teoritis
1. Free Space Loss (FSL)
FSL  32,45  20 log f  20 log d  32,45  20 log 2400 MHz 
20 log 9,32 km  32,45  67,6  19,388
 119,438 dB

## 2     Receive Signal Level (RSL)
Perbandingan  hasil Link  Budge
t menggunakan  ketiga  MiniPCI,  dapat  di lihat  bahwa  hasil Rx  level,  SOM,  dan
RSL  TxPower  TxCableLoss  TxAntenaGain  FSL  RxAntenaGain  RxCableLoss  30 dBm  2,2 dB  28 dBi  119,438 dB  28 dBi  2,2 dB   37,838 dBm

## 3     System Operating Margin (SOM)
EIRP , menghasilkan nilai  yang berbeda. Ini  disebabkan  oleh  nilai transmitte power dan receive threshold pada setiap
SOM  RxSignalLe vel  RxSensitiv ity  (  37,838)  (  92) dBm perangkat  berbeda.  Dalam  perhitungan  54,162 dBm
secara   teoritis,   nilai transmit power akan
mempengaruhi nilai dihasilkan oleh RSL dan sedangkan receive     threshold yang EIRP, akan 4 Effective Power ( EI Isotropic RP) Radiated mempengaruhi nilai SOM. Hasil  perbandingan Link  Budget ketiga  MiniPCI,  nilai  SOM  yang  baik ditunjukkan  oleh  MiniPCI  WLM54G yaitu 26,6  dB  yang telah  melebihi  batas minimal  SOM (15 dB). Sedangkan nilai yang  lain  tidak  mencapai  batas  minimal nilai   SOM,   ini   akan   menyebabkan sinyal  menjadi  lebih  rentan  terhadap gangguan           radio           seperti Fading dan Multipath. Maka  penulis  menggunakan  hasil Link Budget dengan MiniPCI WLM54G sebagai pembuktian hasil analisis perhitungan Link  Budget menggunakan software dengan          perhitungan  secara teoritis.
EIRP  T x Power  G TX  L TX  30 dBm  28 dBi  2,2 dB  55,8 dBm

## 1.   Analisis  Hasil  Perhitungan  Link Budget
Dari semua hasil perhitungan Link Budget diatas, maka perbandingan hasil perhitungan Link Budget dapat di lihat pada tabel 5.
Parameter Hasil Link Budget WL M54 G CM9 R52 Perhitungan teori menggunakan WLM54G Azimuth 66,6 o 66,6 o 66,6 o 66,6 o Elev. Angle 0,16 1 o 0,161 o 0,161 o 0,161 o Distance 9,32 km 9,32 km 9,32 km 9,32 km Free space 119, 5 dB 119,5 dB 119,5 dB 119,438 dB Path Loss 147, 0 dB 147,0 dB 147,0 dB - Rx Level - 65,4 dBm -76,4 dBm -76,4 dBm -37,838 dBm Rx Relative/SO M 26,6 dB 10,6 dB 13,6 dB 54,162 dB EIRP 380, 19 watt 30,2 watt 30,2 watt 55,8 dBm Tabel 5. Perhitungan link budget . Pathloss sebesar    147,0    dBsebagai pengali  pada  perhitungannya.  Hal  ini dapat  dibuktikan  dengan  perhitungan  di bawah ini: Perbandingan hasil Link Budget menggunakan  ketiga  MiniPCI, dapat  di   lihat  bahwa   hasil Rx  level, SOM,  dan  EIRP ,  menghasilkan  nilai yang  berbeda.  Ini  disebabkan  oleh  nilai transmitte       power dan receive
RSL  TxPower  TxCableLoss  TxAntenaGain  Pathloss 
RxAntenaGain  RxCableLoss  30 dBm  2,2 dB  28 dBi  147,0 dB  28 dBi  2,2 dB   65,4 dBm Hasil perhitungan System Operating  Margin (SOM)  menunjukkan nilai  26,6  dBdengan  menggunakan software dan 54,162 dB pada perhitungan  teori,  dimana  nilai  tersebut telah melebihi batas  minimal nilai SOM yang    di    butuhkan    yaitu    15    dB. Perbedaan  perolehan  nilai  SOM  antara perhitungan software dengan perhitungan teori disebabkan oleh perbedaan  besarnya  nilai  level  sinyal yang  di  terima.  Perolehan  nilai  SOM pada  perhitungan software dapat  di buktikan  pada  perhitungan  dibawah  ini:
threshold pada setiap perangkat berbeda. SOM  RxSignalLe vel  RxSensitiv ity Dalam  perhitungan  secara  teoritis,  nilai transmitte  power akan  mempengaruhi nilai  yang  dihasilkan  oleh  RSL  dan EIRP, sedangkan receive threshold akan mempengaruhi nilai SOM.
Receive  Signal  Level di  peroleh nilai -65,4 dBmpada perhitungan software dan -37,838 dBm pada perhitungan  teori,  ini  berarti  nilai  yang baik  untuk  koneksi  jaringan  ini,  karena nilai Receive  Signal  Level harus  lebih besar dari pada nilai receive treshold / Rx sensitivity .   Perbedaan   faktor   pengali pada   parameter loss membuat   hasil kedua   perhitungan   menjadi   berbeda, pada  perhitungan  teori  menggunakan parameter Free    Space    Loss sebesar 119,5  dB,      sedangkan  menurut  analisa penulis  pada  perhitungan software menggunakan                           parameter
  65,4 dBm  (  92 dBm )  26,6 dBm
Nilai    EIRP    antara    nilai perhitungan software sama  dengan  nilai perhitungan   teori   yaitu   380,19   watt =55,8  dB,  yang  berarti  besarnya  daya yang  dipancarkan  antena  adalah  55,8 dBm.
Sehingga  dari  nilai  data  yang diperoleh,     maka   dipastikan    koneksi radio wireless LAN  yang  telah  dibuat sangat    layak    digunakan    dari    segi kualitas sistemnya. Namun jika mempertimbangkan  Keputusan  Mentri
No.2  Tahun  2005  tentang  kelayakan hukum frekuensi 2,4 GHz, yang menyatakan  bahwa  tidak  diperlukanya izin  stasiun  radio  dari  pemerintah  untuk
menjalankan  peralatan  internet  pada frekuensi  2.4GHz  dengan  syarat  batas
EIRP maksimal untuk point to point adalah  36  dBm,  maka  perhitungan
Link  Budget ini  tidak  dapat  digunakan untuk pembangunan perangkatnya. Namun  hal  ini  dapat  dihindari  dengan memeperkecil  daya  pancar  perangkat radio  dan  penguatan  antena  sehingga nilai  EIRP  mencapai  36  dBm.  Hanya saja  jika  memperkecil  daya  perangkat radio  dan  penguatan  antena,  maka  nilai SOM  yang di peroleh pun akan menjadi kecil.  Hal  ini  akan  menyebabkan  daya yang  dipancarkan  pada  sisi  pengirim akan  kurang  baik  ketika  sampai  di penerima  atau  daya  yang  di  pancarkan tidak  mencapai  jarak  yang  di  inginkan, ini  dibuktikan  berdasarkan  persamaan (II.9)  dengan  kecilnya  nilai  level  sinyal yang  diterima  (RSL)  karena  nilai  SOM dipengaruhi   oleh    besarnya    nilai   RSL dan jarak antara kedua titik.
Pada rancangan Link
Budget menggunakan  perangakat  CM9 dan  R52,  nilai  SOM  yang  diperoleh masing-masing   sebesar   10,6   dB   dan 13,6  dB,  nilai  ini  tidak  memenuhi  batas minimal  yang  telah  di  tentukan  yaitu sebesar  15  dB.  Menurut  (Onno,  2012) hal  ini  akan  menyebabkan  sistem  akan rentan  terhadap  gangguan fadding dan multipath. Karena  menurut  analisis penulis      menggunakan software  Radio Mobile, nilai SOM sebesar 10,6 dB dan 13,6  dB  merupakan  nilai  yang  buruk untuk   komunikasi   radio   WLAN   2,4 GHz dengan jarak 9,32 km, karena pada kedua  nilai  SOM  ini,  kualitas  sistem yang baik hanya mampu mencapai jarak berkisar  2,5  km  sampai  3  km,  hal  ini hanya dapat dilihat pada saat mengoperasikan software Radio Mobile . Namun  spesifikasi  teknis  dari  perangkat CM9  dan  R52  telah  memenuhi  syarat teknis tentang penggunaan frekuensi 2,4 GHz  yaitu  sebesar  19  dBm,  sementara
pemerintah     membatasi     penggunaan daya perangkat sebesar 20 dBm.
Dari  analisis    yang  dilakukan, solusi  yang  tepat  agar  komunikasi  dari kedua  titik  tetap  terhubung  dengan kualitas  sistem  yang  baik  dan  dengan memperhatikan kelayakan hukum frekuensi  2,4  GHz  adalah  dengan menggunakan  perangkat Radio  wireless yang  daya  pancar  perangkatnya  tidak melebihi   dari   20   dBm   seperti   pada perangkat CM9 dan R52, dan menggunakan  daya  pancar  antena  tidak melebihi  dari  16  dBi,  sehingga  EIRP dari  sistem  tidak  melebihi  36  dBm  serta menambahkan repeater antara    kedua titik  antara  kampus  UR  di  Panam  dan kampus UR di Gobah.

## 6.     Kesimpulan
Dari       hasil       analisa       dapat disimpulkan bahwa:
1.   Hasil    perancangan Link    Budget
sangat layak digunakan untuk pembangunan    koneksi    radio wireless LAN  2,4  GHz  dengan  hasil perhitungan System Operating Margin (SOM)  adalah  27  dBm, dimana    telah    melebihi    batas minimal nilai SOM yang baik dalam suatu    perangcangan    komunikasi radio yaitu 15 dBm.
2.   Jika  mempertimbangkan  Keputusan Mentri  No.2  Tahun  2005  tentang kelayakan    hukum    frekuensi    2,4 GHz,  yang  menyatakan  bahwa  tidak diperlukanya  izin  stasiun  radio  dari pemerintah untuk menjalankan peralatan internet pada frekuensi 2.4 GHz  dengan  syarat  batas  EIRP maksimal   untuk point   to   point adalah  36  dBm,  maka  perhitungan Link Budget ini tidak dapat digunakan untuk pembangunan perangkatnya.

## 7.   DAFTAR PUSTAKA
Biro    Hukum    dan    KLSN.    (2005). Penggunaan    Pita    Frekuensi    2400    – 2483,5       MHz .       Indonesia:       Mentri Perhubungan Republik Indonesi.
Recommendation ITU-R P.832-1. (1997). World Atlas Of Ground Conductivities . ITU-R P.832-1: Author. Septiahari, E. (2010). Saluran Gelombang Mikro. Laporan Perencanaan, Akademi Teknik Telekomunikasi Sandhy Putra Purwokerto, Indonesia.
Sukaridhoto,  S. Pengenalan  Wireless LAN . PENS-ITS.
Sutio.  (2011). Super  Chanel  Sebagai Metode Cepat Dalam Mengatasi
Interferensi    Frekuensi    2,4    GHz.
Fakultas  Teknik,  Universitas  Widya
Dharma Klaten, Indonesia.
Wireless Link Budget Analysis.
(2010). Tranzeo, Canada.
Yulianto,  F.  (2012). Perancangan Software    Link    Budget    Calculator Dengan  Microsoft  Visual  Basic .  Naskah Publikasi,  Sekolah  Tinggi  Manajemen Informatika dan Komputer, Yogyakarta.