Apa
itu link budget?
Seperti
namanya, anggaran link akuntansi dari semua keuntungan dan kerugian dalam
sistem transmisi. Link budget melihat unsur-unsur yang akan menentukan kekuatan
sinyal tiba di penerima.
Link anggaran sering digunakan untuk sistem satelit.
Dalam situasi ini sangat penting bahwa tingkat sinyal yang diperlukan
dipelihara untuk memastikan bahwa tingkat sinyal yang diterima cukup tinggi di
atas tingkat kebisingan untuk memastikan bahwa sinyal ke tingkat kebisingan
atau tingkat kesalahan bit masih dalam batas yang diperlukan.
Selain sistem satelit, link anggaran juga digunakan
dalam banyak sistem komunikasi radio lainnya. Misalnya, perhitungan link budget
digunakan untuk menghitung tingkat daya yang diperlukan untuk sistem komunikasi
selular.
Link perhitungan anggaran gaya juga digunakan dalam
alat survey nirkabel. Alat survey nirkabel ini tidak hanya akan melihat cara
sinyal radio menyebarkan, tetapi juga tingkat daya, antena dan penerima tingkat
sensitivitas yang diperlukan untuk memberikan kualitas link diperlukan.
Perhitungan link budget merupakan langkah penting
dalam desain sebuah sistem komunikasi radio. merancang link budget memungkinkan
pembagian kerugian, keuntungan dan tingkat daya yang harus dilakukan jika
perubahan perlu dibuat untuk memungkinkan sistem komunikasi radio untuk
memenuhi kebutuhan operasionalnya.
Link
Budget
Link
budget merupakan sebuah cara untuk menghitung mengenai semua parameter dalam
transmisi sinyal, mulai dari gain dan losses dari Tx sampai Rx melalui media
transmisi. Link merupakan parameter dalam merencanakan suatu jaringan yang
menggunakan media transmisi berbagai macam. Link budget ini dihitung
berdasarkan jarak antara transmitter (Tx) dan receiver (Rx). Link budget juga
dihitung karena adanya penghalang antara Tx dan Rx misal gedung atau pepohonan.
Link budget juga dihitung dengan melihat spesifikasi yang ada pada antenna. Manfaat
Link Budget ialah:
a.
Untuk menjaga
keseimbangan gain dan loss guna mencapai SNR yang diinginkan di receiver,
b.
Mengetahui radius sel
sebab maksimum loss diperoleh.
Rugi-Rugi pada Lintasan
Rugi-rugi pada
lintasan adalah redaman yang terjadi pada proses pentrasmisian signal dari
Tx hingga diterima oleh Rx. Rugi-rugi tersebut antara lain:
a. Rugi-rugi Saluran (LSAL)
Rugi-rugi
pada saluran merupakan besarnya redaman yang terjadi sepanjang saluran yang
digunakan. Saluran dalam hal ini adalah kabel. Rata-rata rugi saluran sebesar
1dB
b. Rugi-rugi Redaman Hujan (LRAIN)
Redaman
hujan merupakan redaman yang memiliki pengaruh besar terhadap propagasi
gelombang pada frekuensi di atas 1 GHz.
c. Redaman ruang bebas / path loss (LFS)
Redaman
ruang bebas adalah hilangnya daya yang dipancarkan pada ruang bebas pada saat
pemancaran sehingga tidak seluruh daya dapat diterima oleh antena
penerima.
FRESNEL ZONE
Fresnel zone adalah suatu
daerah pada suatu lintasan transmisi gelombang mikro yang digambarkan berbentuk
elips yang menunjukkan interferensi gelombang RF jika
terdapat blocking.
Tower Height Calculation
Tower Height Calculation adalah
perhitungan untuk membanguan suatu tower agar terhindar dari berbagai Loss
(terutama: kontur tanah yang tidak datar).
Antenna Gain
Antenna gain adalah
perbandingan antara daya pancar suatu antena terhadap antena refrensinya. Gain
bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya
seperti watt, ohm,
atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang
digunakan untuk gain adalah desibel. Persamaan umum untuk mencari antenna gain adalah:
17.6 + 20 * log10 (f *d) dBi. Dimana: d = diameter antenna (meter); f =
frekuensi (Ghz).
Fade
Margin
Fading adalah
gangguan karena pantulan serta lapisan udara yang tidak seragam. Fading terjadi
karena adanya fenomena lebih dari satu lintasan, dan bahkan banyak/ganda
lintasan (multipath fenomena). Fading bisa terjadi di sembarang
tempat, dimana kedua sinyal gelombang tanah dan gelombang
ionosfir/langit diterima. Kedua gelombang tersebut mungkin tiba dengan fasa
yang berbeda, sehingga menyebabkan efek saling menghilangkan. Fading jenis ini
dijumpai dalam komunikasi jarak jauh yang melewati daerah berair dimana
propagasi gelombang bisa mencapai tempat yang jauh. Di tempat/daerah di luar
jangkauan gelombang tanah, yaitu daerah yang hanya bisa dijangkau oleh
gelombang langit. Fading bisa terjadi karena adanya akibat propagasi dari
gelombang radio, meliputi pembiasan, pantulan, difraksi, hamburan, redaman dan
ducting. Pengaruh fading terhadap sinyal terima dapat memperkuat ataupun
memperlemah, tergantung besar phasa dari sinyal resultan antara sinya langsung
dan sinyal tidak langsung.
Tower
Height Calculation
Tower Height
Calculation adalah perhitungan untuk membanguan suatu tower agar terhindar dari
berbagai Loss (terutama: kontur tanah yang tidak datar). Persamaan Tower Height
Calculation yang digunakan adalah:
Th
= Ep + C + OH + Slope –
Ea
C =
B1 + F
Slope
= (( Ea – Eb) d1)/ D
F =
17.3 ((d1xd2)/f X D) -1/2
B =
(d1 x d2) / (12.75 x K )
Dimana:
Th = Tower Height Calculation; Ep = Peak / Critical Obstruction; C = Other
losses; B1 = Earth Buldge; F = Fresnel Zone; OH = Overhead Obstruction; Ea=
Height of Site A; Eb= Height of Site B; d1= Dist. From site A to Obstruction;
d2= Dist. From site B to Obstruction; D = Path Distance; f= Frequency; K= 4/3
Annual
Availability
Annual
Availability adalah Kemampuan system untuk memberikan pelayanan
sesuai dengan standart yang diinginkankan.Availability yang harus dicapai suatu
system tergantung pada standart link yang akan dicapai:
1. High grade link : Long haul (≤25000 km), misal pada
nasional connection, international connection dan high bit rates (multimedia)
2. Medium grade link : Antara local exchange pada
national network (≤1250 km), missal pada hubungan interlokal.
3. Local grade link : Antara subscriber dengan local
exchange, bit rate ≤2 Mbps, misal pada hubungan local.
Berapa
availability yang harus dicapai oleh masing-masing link diatas, bisa dilihat
pada rekomendasi ITU-R. dari link availability ini kemudian diturunkan
availability untuk 1 hop.
Ada
beberapa penyebab unavailability (outage time):
Ø Kegagalan
perangkat (kesalahan design)
Ø Ketidak
tersediannya power
Ø Fading
atau interferensi
Ø Pemeliharaan
dan kesalahan manusia
Ø Bencana
alam, kebakaran, dll
Dalam
mencari availability di system point to point ini normalnya disekitar angka:
99,990 -100,00.
Gelombang Radio dan Spektrum Elektromagnetik
Gelombang radio
termasuk keluarga radiasi elektromagnetik meliputi infra merah (radiasi panas),
cahaya tampak (visible light), ultraviolet, sinar-X, dan bahkan panjang
gelombang Gamma yang lebih pendek dan sinar kosmik. Gelombang elektromagnetik
berasal dari interaksi antara medan listrik dan medan magnet seperti pada
Gambar 2 (Reed,
Gambar: Medan listrik dan magnet pada gelombang elektromagnetik
Pada Gambar
ditunjukkan hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi pada v = c.
Banyak jenis frekuensi yang ada seperti Gambar 3 diatas. Berikut ini adalah
daftar frekuensi :
Bandwith
Bandwith adalah ukuran dari sebuah wilayah / lebar / daerah frkuensi. Jika
lebar frekuensi yang digunakan oleh sebuah alat adalah 2.40 GHz sampai 2.48 GHz
maka bandwith yang digunkan adalah 0.08 GHz. Semakin besar bandwith yang
digunakan akan berdampak pada semakin cepat atau besar jumlah data yang dapat
dikirimkan didalamnya, dengan ilustrasi semakin lebar tempat yang tersedia di
ruang frekuensi, semakin banyak data dapt kita masukkan pada sebuah waktu.
Frekuensi dan Kanal
Pembagian spectrum menjadi
potongan-potongan kecil yang terdistribusi pada band sebagai satuan kanal
Gambar: Kanal dan Frekuensi Tengah untuk 802.11b
Perilaku Gelombang Radio
Ada beberapa aturan yang dapat digunakan dalam merencanakan instalasi
jaringan nirkabel, yaitu :
- Semakin
panjang gelombang, semakin jauh gelombang radio merambat. Untuk daya
pancar yang sama, gelombang dengan panjang gelombang yang lebih panjang
cendrung untuk dapat menjalar lebih jauh daripada gelombang dengan panjang
gelombang pendek. Efek ini kadang kala terlhat di radio FM, jika di
bandingkan jarak pancar pemancar FM diwilayah 88 MHz dengan wilayah 108
MHz.
- Semakin
panjang gelombang, semakin mudah gelombang melalui atau mengitari penghalang.
Sebagai contoh, radio FM (88-108 MHz) dapat menembus bangunan atau
berbagai halangan dengan lebih mudah. Sementara yang gelombangnya lebih
pendek, seperti handphone GSM yang bekerja pada 900 MHz atau 1800 MHz akan
lebih sukar untuk menembus bangunan. Memang efek ini sebagian karena
perbedaan daya pancar yang digunakan di radio FM dengan GSM, tapi juga
sebagian karena pendeknya panjang gelombang di sinyal GSM.
- Semakin
pendek panjang gelombang, semakin banyak data yang dapat dikirim. Semakin
cepat gelombang berayun atau bergetar, semakin banyak informasi yang dapat
dibawa setiap getaran atau ayunan digunakan untuk mengirimkan bit digital
’0′ atau ’1′, ‘ya’ atau ‘tidak’. Ada sebuah prinsip yang dapat dilihat di
semua jenis gelombang dan amat sangat berguna untuk mengerti proses
perambatan gelombang radio. Prinsip tersebut dikenal sebagai Prinsip
Huygens, yang diambil dari nama Christiaan Huygens, seorang matematikawan,
fisikawan dan astronomer Belanda 1629-1695.
“Prinsip Huygens adalah metoda analisis
yang digunakan untuk masalah perambatan atau propagasi gelombang dibatasan
medan jauh (far field). Prinsip Huygens memahami bahwa setiap titik dalam
gelombang berjalan adalah pusat dari perubahan yang baru dan sumber dari
gelombang yang lain, dan gelombang berjalan secara umum dapat dilihat sebagai
penjumlahan dari gelombang yang muncul pada media yang bergerak. Cara pandang
perambatan atau propagasi gelombang yang demikian sangat membantu dalam
memahami berbagai fenomena gelombang lainnya, seperti difraksi.”
Prinsip ini membantu untuk mengerti difraksi maupun zone Fresnel yang
dibutuhkan untuk line of sight (LOS) maupun kenyataan bahwa kadang-kadang kita
dapat mengatasi wilayah tidak line of sight.
