Jurnal Elektro dan Telkomunikasi
ANALISIS PATH LOSS DALAM MODEL OUTDOOR TO
INDOOR UNTUK KOMUNIKASI DATA SELULER
Amril1 .
Catra Indra Cahyadi2.
Indah Vusvita Sari3 Akademi Teknik dan Keselamatan Penerbangan Medan (ATKP MEDAN) Jalan Penerbangan No.
Sempakata,.
Medan Selayang.
Medan.
Sumatera Utara , 20131.
Indonesia Abstrak Analisis kehilangan lintasan outdoor ke indoor telah dilakukan di lokasi gedung perkuliahan di kawasan perkotaan Universitas Sumatera Utara.
Makalah ini dijelaskan mengkaji besarnya kekuatan sinyal sepanjang lintasan pada frekuensi 2100 MHz.
Model propagasi yang digunakan adalah model COST231.
Dengan mengubah parameter kerugian penetrasi dinding luar dalam formulasi COST231, diperoleh profil kerugian lintasan yang mendekati kondisi pengukuran di lokasi penelitian.
Kata kunci:Model Outdoor ke Indoor.
Model COST231.
Frekuensi 2100 MHZ PENGANTAR.
Metode kebutuhan akan layanan komunikasi menyebabkan pengguna melakukan aktivitas komunikasi sesering mungkin dan dimana saja.
Aktivitas ini tidak hanya dilakukan di luar ruangan tetapi kini banyak pengguna yang berkomunikasi di dalam gedung.
Seringkali sinyal yang diterima di dalam gedung tidak seoptimal sinyal yang diterima di luar gedung.
Hal ini terjadi karena pengguna di dalam gedung hanya memanfaatkan pemancar yang berada di luar Untuk itu diperlukan penelitian untuk memprediksi path losses dari luar ke dalam gedung .
odel outdoor ke indoo.
untuk melihat seberapa besar daya pemancar yang hilang.
Salah satu model kerugian jalur dari luar ke dalam gedung (O2I) adalah model COST231.
Banyak penelitian telah dilakukan untuk memodelkan skenario O2I COST231.
Model COST231 adalah model empiris yang memberikan persamaan analitis dengan akurasi yang Karena membutuhkan sedikit informasi dalam analisis persamaan, model ini dianggap sebagai model yang paling akurat dan banyak digunakan untuk memprediksi kerugian jalur O2I.
Dalam penelitian ini model COST231 diterapkan pada frekuensi 2100 MHZ.
Terdapat parameter yang mempengaruhi prediksi path losses pada persamaan model COST231, yaitu loss losses dinding eksternal dan internal.
Dengan mengganti nilai variabel dari kedua jenis kerugian penetrasi, diperoleh profil kerugian lintasan yang sesuai dengan kondisi lokasi II.
TINJAUAN LITERATUR.
Model ruang bebas Kehilangan jalur di Ruang Kosong.
mendefinisikan berapa banyak kekuatan sinyal yang hilang selama propagasi dari pemancar ke penerima.
Model Ruang Bebas beragam pada frekuensi dan jarak.
Dihitung dengan menggunakan persamaan 1.
L = 32,45
Dimana, f adalah Frekuensi dalam (MH.
dan d adalah jarak dalam (K.
Model Hata COST-231 yang diperpanjang Extended COST-231 Model Hata menggunakan persamaan propagasi yang dibagi menjadi dua suku.
Suku pertama memiliki ketergantungan logaritmik pada jarak, d, sedangkan suku kedua tidak bergantung pada jarak.
Ini juga mencakup penyesuaian persamaan dasar untuk memperhitungkan kerugian propagasi Perkotaan, pinggiran kota, perkotaan padat, dan Derivasi lengkap persamaan-persamaan ini telah dilakukan pada .
Jurnal Elektro dan Telkomunikasi Rugi propagasi umum dalam dB diberikan oleh .
dan ditunjukkan dengan menggunakan Lp=46.
9*log( f )-13.
82*log.
-a.
55*log.
b ))*log.
Cm .
Di mana.
Lpadalah rugi perambatan pada lingkungan tipe p, dalam dB .
: Urban, 1: Suburban, 2:
Dense-urban, 3: Rura.
f adalah frekuensi transmisi dalam MHz.
hmadalah ketinggian ponsel atau penerima dalam meter .
- 10.
hbadalah ketinggian stasiun pangkalan atau pemancar dalam meter .
- 200.
Dadalah jarak antara penerima dan pemancar dalam kilometer .
- 20 k.
merupakan faktor koreksi antena bergerak yang berbeda untuk setiap lingkungan.
cmadalah faktor koreksi yang memiliki nilai yang berbeda untuk setiap lingkungan.
Seperti yang dapat kita amati, path loss dalam model ruang bebas tergantung pada frekuensi dan Meskipun, parameter lebih lanjut diperkenalkan dalam model propagasi lain, seperti ketinggian ponsel, hm, dan ketinggian stasiun pangkalan, hb.
Selain itu.
Rentang nilai validitas model Hata adalah .
: 150 f 1500MHz , 30 hb 200m,1 hm 10m dan 1 d 20km.
Di sana, nilai ketinggian ponsel dan ketinggian stasiun pangkalan ditetapkan dalam rentang yang diberikan untuk kepentingan perbandingan.
Extended COST-231 Hata untuk lingkungan perkotaan: a.
1*log.
56*log.
dB .
dan Cm = 0.
Extended COST -231 Hata untuk lingkungan Suburban:
L1 = L0 -2.
)2-5.
Dimana, a.
dB .
AKU AKU AKU.
Penelitian Eksperimen.
Lokasi pengukuran kekuatan sinyal dilakukan di salah satu gedung perkuliahan Universitas Sumatera Utara di Medan Indonesia.
Gedung ini memiliki gedung tiga tingkat dimana posisi antena berada di atas gedung.
Sampel pengukuran hanya diambil di koridor gedung karena diasumsikan banyak pengguna bertukar informasi di area mobile ini.
Lokasi penelitian merupakan gedung serbaguna yang berfungsi sebagai kantor, ruang kelas dan ruang konferensi Bangunan ini dirancang dengan koridor tertutup sebagian dan koridor terbuka sebagian, artinya sebagian bangunan berdinding utuh dan sebagian berdinding terbuka sebagian seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Struktur bangunan terdiri dari dinding beton dan sebagian ruang disekat oleh dinding yang terbuat dari kayu lapis.
Jendela di gedung ini terbuat dari kaca yang dominan.
Jenis bangunan ini tidak menjamin apakah gelombang radio akan mencapai penerima dengan menembus dinding atau melalui mekanisme propagasi seperti refleksi, difraksi dan hamburan.
Koridor dengan Dinding Tertutup .
Koridor dengan Dinding Semi Tertutup Jurnal Elektro dan Telkomunikasi Gambar 1.
Koridor Gedung Penelitian Pada penelitian ini, pengukuran kekuatan sinyal yang diterima dilakukan dengan metode walk-test.
Perangkat yang digunakan adalah laptop yang telah terinstal aplikasi Tems Investigation versi 10.
05 kemudian menggunakan kabel USB yang terhubung dengan ponsel Sony Ericsson W995 sebagai receiver.
Alat tersebut dibawa jalan kaki dari lantai 1 ke lantai 3, dimulai dari titik terdekat menuju transmitter (BS) kemudian berjalan menjauh dari BTS.
Dari awal proses pengukuran, penerima (MS) memanggil sebagai proses pertukaran Sampel pengukuran diambil setiap 2 meter.
Rute pengukuran dilakukan di sepanjang koridor gedung yang dapat dilihat pada Gambar 2 .
Lokasi Penelitian .
Rute pengukuran di Gedung J16 Gambar 2.
Rute Pengukuran Kekuatan Sinyal Antena pemancar (BS) yang dapat dilihat pada Gbr.
2 berada di atas gedung J14.
Layanan komunikasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah penyedia layanan lokal dengan frekuensi kerja 2100 MHz untuk sistem 3G.
Sedangkan antena yang berperan sebagai penerima adalah seluler.
Pada antena pemancar dan penerima terdapat beberapa parameter yang mempengaruhi perhitungan rugi-rugi jalur.
Parameter tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Jurnal Elektro dan Telkomunikasi Tabel 1.
Spesifikasi Antena Pemancar dan Penerima Parameter Pemancar Penerima Jenis Antena
TYDB-182020DE4-33FT2
Segala arah Sistem 3G : 2100 MHz Uplink: 1920 MHz Frekuensi 2100 MHz Tautan Bawah: 2170 MHz Tinggi Antena 1,5 m Resonansi 66 dBm Ae IV.
HASIL
Rugi lintasan COST231 terdiri dari lintasan luar (Lou.
, rugi lintasan dalam ruangan (Li.
, rugi perambatan dinding (Lt.
dan rugi perambatan total pada garis pandang (L_ (L_) kondisi tot (LOS))).
Untuk menjelaskan prinsip model COST231 O2I ditunjukkan pada Gambar Gambar 3.
Prinsip Kerja Model COST231 O2I Dimana.
W_e mewakili kerugian penetrasi dinding eksternal .
- 10 dB),kanWGkan _e adalah kerugian tambahan pada dinding luar .
dB).
D adalah jarak tegak lurus antara Tx dan dinding luar.
S adalah jarak miring antara Tx dan dinding luar, d adalah jarak antara dinding luar dan Rx sedangkan f adalah frekuensi kerja.
W_i adalah kerugian dinding internal .
-10 dB).
p adalah jumlah dinding yang ditembus oleh sinyal dan mewakili rugi-rugi propagasi dalam ruang ketika tidak ada dinding internal ketika sinyal bergerak dari dinding luar ke Rx.
Jurnal Elektro dan Telkomunikasi Tabel 2.
Nilai Parameter Cost231 dan RSS untuk setiap Lantai Lant RSS RataRata Berpredikat .
RMSE .
B) .
B) .
B) RSS RataRata Terukur .
Pada penelitian ini dilakukan pengujian model COST231 untuk lokasi penelitian yaitu koridor gedung yang terdiri dari 3 lantai.
Pada Tabel 4 kita dapat melihat nilai parameter untuk penerangan dinding internal dan penetrasi dinding eksternal memberikan perkiraan yang berbeda dari daya sinyal yang diterima dalam model prediksi COST231.
Parameter W_e.
W_i dan W_Ge merupakan kontributor yang berpengaruh dalam menghitung keseluruhan path losses outdoor-indoor.
Model COST231 menyarankan nilai W_e dan W_i dalam kisaran 4-10 dB, dinding beton dengan ukuran jendela normal diberi nilai 7 dB.
Di lokasi penelitian dilakukan perhitungan prediksi model COST231 dengan nilai W_e dan W_i berkisar antara 7-10 dB.
Hasil yang diperoleh masih jauh dari kondisi Dari ketiga parameter yaitu W_e.
W_i dan W_Ge, model COST231 mengasumsikan bahwa dinding luar adalah bagian yang dilihat langsung oleh pemancar dan dianggap bertanggung jawab atas penetrasi.
Kemudian dilakukan optimasi pada kerugian penetrasi eksternal (W_.
Sebuah studi telah dilakukan untuk mengoptimalkan kerugian lintasan model COST231.
Dalam model optimasi COST231, parameter dalam gedung dibagi menjadi segmen yang lebih Parameter ini adalah kerugian kerugian dari dinding luar (W_.
Dari eksperimen, data dikumpulkan untuk mendapatkan formulasi empiris kerugian penetrasi dinding luar (W_.
menggunakan teknik regresi berganda.
W_e = 15,53 10,143 logA .
_MH.
-0,158W_pr-0,3549W_t 3,439W_mat Dimana f adalah frekuensi kerja dalam MHz.
W_pr adalah proporsi jendela pada dinding luar.
W_t adalah jenis jendela dan W_mat adalah jenis material atau material dari dinding luar.
Tabel 3 menunjukkan nilai masing-masing variabel untuk jenis material yang berbeda.
Tabel 3.
Variabel dari berbagai jenis material f Dalam MHz W_pr Dalam persentase (%) W_t Tanpa Kaca: 1 Kaca: 2 Kaca Berlapis: 3 Jendela kawat:
Jurnal Elektro dan Telkomunikasi W_mat Bata: 1 Blok Cinder: 1 Blok Beton: 2 Beton Bertulang:
Tabel 4.
Rata-rata level RSS dari Pengukuran.
Model Prediksi, dan Model Optimasi RSS RataRata Berpredik at .
Usulan Rata-Rata RSS .
RSS RataRata Terukur .
RMSE Optimalisasi model COST231 telah dilakukan dengan menghitung kerugian penetrasi eksternal W_e menggunakan formulasi yang diperoleh pada penelitian sebelumnya .
Rumusan ini menambahkan kriteria jenis dan proporsi jendela serta jenis material dari dinding yang dapat dilihat pada Tabel 5.
Berdasarkan Tabel 6 terlihat bahwa menambahkan parameter W_pr.
W_t, dan W_mat ke dalam W_e formasi mempengaruhi tingkat daya penerima (RSS).
Rata-rata RSS dalam model optimasi lebih mendekati kondisi pengukuran.
Selain itu, nilai RMSE juga semakin kecil.
Gambar 4.
Jarak antara tx ke rx Gambar 4 RSS vs Pengukuran Model COST231 dan model optimasi COST231 di lantai 1 Dua model COST231 untuk pathloss O2I dibandingkan dengan pengukuran dapat dilihat pada Gambar 4.
Berdasarkan Gambar 4 jelas terlihat bahwa model yang dioptimalkan memberikan kondisi yang lebih baik dibandingkan dengan COST231 model.
Rumus perhitungan W_e dalam model COST231 yang dioptimalkan tepat digunakan untuk kondisi penelitian ini.
KESIMPULAN
Pada penelitian ini telah disajikan pengukuran path loss di koridor Universitas Sumatera Utara dan berhasil mendapatkan model optimasi COST231.
Hasil pengukuran track loss di lokasi studi dilakukan di koridor gedung, hasilnya dibandingkan dengan model COST231 dan model Jurnal Elektro dan Telkomunikasi optimasi COST231.
Dalam model COST231, parameter kehilangan penetrasi eksternal telah ditentukan memiliki nilai konstan sekitar 4-10 dB.
Model optimasi COST231 parameter ini dihitung ke dalam formulasi dengan menambahkan segmen bangunan yaitu jenis material dinding, jenis jendela dan proporsi jendela bangunan.
Dengan mengoptimalkan model COST231 profil path loss di lokasi yang dipelajari diperoleh.
REFERENSI.