Dokumen tersebut membahas faktor-faktor degradasi sistem komunikasi nirkabel, termasuk path loss, fading, dan noise interference. Path loss meliputi attenuasi sinyal akibat propagasi jarak dan model-model perhitungan path loss seperti model Okumura-Hata. Fading disebabkan oleh efek multipath yang mempengaruhi fluktuasi daya sinyal. Noise interference berasal dari berbagai sumber seperti noise dalam sistem, antar sistem, dan luar sistem.

1. FAKTOR DEGRADASI SISTEM
Presented by:
BUDI PRASETYA
bpy@stttelkom.ac.id

2. Agenda :
 PATH LOSS (attenuation & propagation model)
 FADING
 NOISE & INTERFERENCE
07/29/12 2

3. REDAMAN PROPAGASI
(komunikasi point to point)
SKEMA DASAR PENGARUH REDAMAN
DALAM POWER LINK BUDGET
G Rx EIRP G Tx
L prop
L Rx L Tx
LNA HPA
P Rx Rx Tx P Tx
PRx = PTx − Ltot + Gtot dBW atau dBm
Ltot = LTx + LRx + L prop dB
Gtot = GTx + GRx dBi atau
dBd
L prop = LFS + Lhujan + Lgas dB
07/29/12 3

4. REDAMAN PROPAGASI …
ctd
Redaman Propagasi didefinisikan sebagai penurunan level daya
sinyal ketika berpropagasi pada media atmosfer
Redaman
Redaman Redaman Redaman
Ruang Bebas Hujan Gas-gas
Paling Dominan !! Diperhitungkan
jika frekuensi
kerja diatas 10
GHz
07/29/12 4

5. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Redaman Ruang Bebas didefinisikan sebagai rugi-rugi propagasi
diruang bebas antara 2 antena isotropis akibat enersi yang tersebar.
Antena isotropis adalah antena hipotetikal yang memancarkan energi
elektromagnetik ke segala arah, sehingga gainnya adalah 0 dB. Pada
kenyataannya antena ini tidak dapat direlisasikan tetapi dapat menjadi
acuan untuk gain antena dan EIRP.
Rx
Tx
Rumusannya : L = 32.5 + 20 log f
FS
+20 log D
( MHz ) ( Km )
(dB)
Lfs= Loss Free Space (dB) f = frekuensi kerja (MHz)
07/29/12 D = jarak Tx dan Rx (Km) 5

6. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Contoh grafik redaman ruang bebas : Frek
(GHz)
07/29/12 6

7. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Contoh grafik redaman ruang bebas :
distances
07/29/12 7

8. REDAMAN PROPAGASI …ctd
•Redaman Hujan dan Redaman Gas adalah redaman yang
disebabkan oleh tingkat curah hujan dan kelembaban udara
•Biasanya redaman ini diperhitungkan untuk komunikasi diatas 10 Ghz
ataupun juga komunikasi dibawah 1 GHz tetapi jarak tempuh cukup
jauh (>50 Km)
•Harga-harga redaman ini dapat dilihat pada grafik-grafik rekomendasi
ITU-R
•Besarnya redaman hujan dinyaytakan dalam dB/km, dan merupakan
fungsi dari intensitas curah hujan tiap daerah (mm/jam) dan frekuensi yang
digunakan.
•Besarnya redaman gas yang paling berpengaruh adalah oksigen (O2) dan
uap air (H2O) yang besarnya tergantung dari frekuensi kerja sistem.
07/29/12 8

9. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Pembagian tipe wilayah berdasarkan besarnya curah
hujan (menurut rekomendasi ITU-R)
07/29/12 9

10. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Besarnya curah hujan R (mm/jam) untuk tipe wilayah
berdasarkan persentase waktu kejadian (menurut rekomendasi
ITU-R)
07/29/12 10

11. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Grafik redaman hujan berdasarkan frekuensi untuk
mesing-masing curah hujan (menurut rekomendasi
CCIR)
07/29/12 11

12. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Nomogram untuk penentuan redaman hujan untuk berbagai curah hujan,
frekuensi, dan jenis polarisasi gelombang (V=vertikal & H=horisontal)
menurut rekomendasi CCIR.
07/29/12 12

13. REDAMAN PROPAGASI …ctd
Grafik praktis dalam penentuan redaman akibat hujan dan gas :
07/29/12 13

14. PROPAGATION MODEL
(untuk siskomsel)
C
A: direct path
A B: reflection
D C: diffraction
D: scattering
B
Transmitter Receiver
 Model Okumura-Hatta:
L (dB) = 69,55 + 26,16 log(fc) – 13,82 log(hte) – a(hre) +
[44,9 – 6,55 log(hte)] log(d) (daerah urban)
Loss propagasi pada daerah urban sebagai formula standar dan memberikan
faktor koreksi untuk aplikasi pada situasi yang lain (sub urban dan rural).
07/29/12 14

15. Model Okumura-Hatta…ctd
 path loss untuk daerah suburban:
Lsub-urban(dB) = Lurban – 2[log(fc/28)]2 – 5,4
 path loss untuk daerah rural/open area:
Lrural(dB) = Lurban – 4,78 (log(fc))2 + 18,33 log(fc) – 40,94
Rural / Open Area: daerah terbuka, tidak ada pohon dan bangunan yang
tinggi, jarak pandang 300 m – 400 m bebas, seperti daerah peternakan,
pesawahan atau daerah terbuka lainnya.
Suburban Area: daerah pedesaan atau jalan besar dengan pohon-pohon dan
rumah-rumah, beberapa penghalang pada mobile station tetapi tidak terlalu
padat.
Urban Area: Kota-kota yang sedang berkembang dan kota-kota besar
dengan bangunan yang besar dan tinggi. Serta rumah-rumah yang berdekatan
atau padat.
07/29/12 15

16. Model Okumura-Hatta…ctd
Dimana:
 f = frekuensi carrier (MHz) dari 150 MHz – 1500 MHz.
c
 h = tinggi antena efektif base-station (m) dari 30m – 200m.
te
 h = tinggi antena efektif mobile-station (m) dari 1 m – 10 m.
re
 d = jarak antara transmitter dan receiver (Km).
 a(h )= faktor koreksi untuk tinggi antena efektif mobile-station
re
•Untuk kota kecil dan pertengahan, faktor koreksi antena mobile-
station dinyatakan dengan:
a(hre) = [1,1 log(fc) – 0,7]hre – [1,56 log(fc) – 0,8] dB
•untuk kota besar, adalah:
a(hre) = 8,29[log(1,54hre)]2 – 1,1 dB fc ≤ 300 MHz
a(hre) = 3,2[log(11,75hre)]2 – 4,97 dB fc ≥ 300 MHz
07/29/12 16

17. Model COST-231
European Cooperative for Scientific and Technical Research (EURO-COST)
membentuk komite COST-231 untuk mengembangkan versi perluasan dari model
Hatta.
Lurban(dB) = 46,3 + 33,9 log(fc) – 13,82 log(hte) – a(hre) + [44,9
– 6,55 log(hte)] log(d) + CM
Dimana:
 a(h ) dihitung seperti pd model Okumura-Hatta.
re
 CM = 0 dB untuk kota ukuran menengah dan suburban
 CM = 3 dB untuk area metropolitan.
 Frekuensi (fc) : 1500 MHz – 2000 MHz.
 Tinggi antena base-station (hte) : 30 m – 200 m
 Tinggi antena mobile-station (hre) : 1 m – 10 m
 Jarak Tx – Rx (d) : 1 Km – 20 Km
07/29/12 17

18. FADING
• Definisi FADING :
Fenomena fluktuasi daya sinyal terima akibat adanya proses
propagasi dari gelombang radio.
 Fading terjadi karena adanya efek shadowing, pembiasan, difraksi,
hamburan, redaman, serta multipath.
 Pengaruh fading terhadap level sinyal terima adalah dapat menguatkan
ataupun melemahkan tergantung phasa dari sinyal resultan masing-
masing path.
WR
W R_thres
t
0
07/29/12 18

19. FADING…ctd
• Mekanisme terjadinya multipath fading :
Ground environment atmosphere environment
phenomena phenomena
C
A
D
B
Transmitter Receiver
A: direct path
B: reflection
C: diffraction
D: scattering
• Penentuan seberapa besar fading yang ditimbulkan pada suatu
sistem radio ditentukan dengan pendekatan statistikal
07/29/12 19

20. FADING…ctd
Flat fading Mempunyai pengaruh
sama untuk semua
Jenis Fading dalam frekuensi
hubungannya
dengan frekuensi : Mempunyai pengaruh
Frequency Selective
berbeda untuk semua
Fading frekuensi
Fast Fading / Fading cepat
Small Scale
Jenis Fading dalam Fading
hubungannya
dengan rate Fading lambat
Slow Fading / Large
perubahan
Scale Fading
fluktuasi :
• Slow Fading adalah harga rata-rata dari Fast Fading
07/29/12 20

21. FADING…ctd
 Untuk mengatasi fading, maka diperlukan cadangan daya yang
digunakan agar dapat mempertahankan level sinyal terima diatas level
thresholdnya.
 Cadangan daya tersebut biasanya disebut dengan Fading Margin
 Cadangan daya dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu :
menaikkan daya transmitter, menaikkan gain antena, diversity, dll.
 Hubungan antara Fading, Fading Margin dan Availability :
WR Fading margin
Untuk komunikasi LOS
Fading Margin Availability
W R_thres 10 dB
20 dB
90%
99%
30 dB 99,9%
∆t 1 ∆t 2 ∆t 3 ∆t 4 40 dB 99,99%
t
0 T
T − ( ∆t1 + ∆t 2 + ∆t3 + ∆t 4 )
Availability = ×100%
07/29/12 T 21

22. NOISE
Noise atau gangguan adalah sinyal yang diterima oleh receiver tetapi
tidak diinginkan (un-wanted signal). Dengan kata lain sinyal ini akan
mengganggu (meng-interferensi) kualitas dari sinyal yang ingin diterima.
•Thermal Noise
 Intra-system •Imperfections
•Echo
•Adjacent channel
 Inter-channel •Co channel cross-polarizations
Sumber-sumber •Transmitter & Receiver
Interferensi •Spurious Emission
•Front to Back Ratio
 Inter-hop
•Overreach
•Sattelite system
 Extra-system •Radar
•Sistem radio lain
07/29/12 22

23. NOISE …ctd
Mekanisme terjadinya interferensi dapat digambarkan sebagai
berikut :
1. Cochannel atau adjacent channel interference dari hop yang berbeda
2. Front-to-back opposite hop interference
3. Cochannel atau adjacent channel interference dari hop yang sama
4. Cross polarization (hop yang sama)
5. Front-to-back radiation
6. Overreach
7. Refleksi terrain
07/29/12 23

24. Penurunan kualitas (komdig)
BER
BER akan membesar akibat:
•Loss membesar dan atau
•Noise/interferensi meningkat
10-2
10-3
Modulasi X
 Eb 

N  
7 9 dB  0 
07/29/12 24