cover

ANALISIS PERBANDINGAN PERUBAHAN MEDIA

PENGHANTAR DARI MICROWAVE BASE TRANSCEIVER

STATION MENJADI MACROCELL OUTDOOR FIBER OPTIK

DI DAERAH BATAM

OLEH :

NICHOLAS

NIM : 090402081

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

Universitas Sumatera Utara

ANALISIS PERBANDINGAN PERUBAHAN MEDIA PENGHANTAR DARI MICROWAVE BASE TRANSCEIVER

STATION MENJADI MACROCELL OUTDOOR FIBER OPTIK DI DAERAH BATAM

Oleh :

NICHOLAS NIM : 090402081

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

Sidang pada tanggal 8 bulan Januari tahun 2014 di depan penguji

1) Ir. M.Zulfin, MT. : Ketua Penguji

2) Ali Hanafiah Rambe, ST., MT. : Anggota Penguji

Disetujui Oleh :

Pembimbing Tugas Akhir

(Naemah Mubarakah, ST., MT.)

NIP : 19790506 20051 2 004

Diketahui oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU

(Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si)

NIP : 19540531 198601 1 002


ABSTRAK

Dalam dunia telekomunikasi, jaringan transmisi merupakan suatu hal

yang sangat penting. Karena dengan adanya suatu jaringan transmisi yang baik

maka akan dapat dihasilkan komunikasi yang baik. Namun disamping

menghasilkan komunikasi yang baik juga harus diperhatikan penggunaan biaya

yang dikeluarkan apakah sudah efisien atau sudah layak. Jaringan transmisi macro

outdoor fiber optic atau yang biasa disebut BTS Fiber Optik merupakan jaringan

yang paling ekonomis untuk penggunaan dalam kota saat ini.

BTS Fiber Optic merupakan konsep unik yang membantu meningkatkan

konektivitas pada lokasi tertentu terutama lokasi perkotaan dimana peningkatan

tersebut tidak menggunakan pembangunan tower yang baru tetapi menggunakan

fasilitas tiang baik tiang listrik ataupun tiang lampu yang sudah ada dan dengan

menggunakan media transmisi fiber optik sehingga tidak mengganggu

pemandangan kota.

Pada Tugas Akhir ini dilakukan perbandingan analisis kinerja baik dari

segi ketinggian, jarak, frekuensi, dan VSWR dari BTS microwave pada umumnya

dibandingkan dengan kinerja dari BTS FO. Serta perbandingan prinsip kerja dari

base transceiver station microwave dengan macro outdoor fiber optic.

Dari hasil analisis diatas didapatkan bahwa ketinggian antena sektor

berbanding terbalik dengan pathlos, jarak dan frekuensi kerja berbanding lurus

dengan pathloss, matching impedance pada BTS FO lebih mudah dari BTS

microwave, sehingga BTS FO lebih cocok digunakan pada daerah perkotaan dan

BTS microwave lebih cocok digunakan pada daerah suburban.


KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa

yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan

untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di

Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

ANALISIS PERBANDINGAN SISTEM MICROWAVE BASE

TRANSCEIVER STATION DENGAN MACRO OUTDOOR FIBER OPTIC

BASE TRANSCEIVER STATION DI DAERAH BATAM

Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya

Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan

dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Ibu Naemah Mubarakah, ST,MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir,

atas nasehat, bimbingan, dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir

ini.

2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST,MT

selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak F. Rizal Batubara, ST., MT. sebagai Dosen Wali penulis, yang

selalu memberikan dukungan sebagai wali penulis.


4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro yang telah memberikan

bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Kepada Bapak dan Ibu tercinta yang selalu merawat, menjaga, dan

mendoakan dan memberikan segalanya kepada penulis sehingga penulisan

Tugas Akhir ini dapat diselesaikan

6. Adik tercinta: Oscar Dirgantara Tanzil dan seluruh Keluarga Besar yang

menjadi inspirasi dan selalu memberikan motivasi, perhatian dan doanya

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

7. Sahabat-sahabat seperjuangan: Rudy Chandra, Yosua Nainggolan, Daniel

Hermanto Marpaung, Frans Christian Sitompul, Candra V.Tambunan, Fitri

C Simbolon, dan seluruh stambuk 2009, semoga silaturrahmi kita terus

terjaga.

8. Teman baik saya: Monica Isabella yang selalu mendukung dan mendoakan

saya hingga menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Para teman-teman Mafia TA Elektro: Kevin Pinem, Dea R Silalahi,

Samueal Silitonga, Nuzul Luthfihadi, M. Farizi, Oloni Juntak, Mas Eko

Kurniawan, yang tetap memberikan support terbaik kepada saya.

10. Para teman-teman DotA comunity: Denny Pasaribu, Franklin Juntak, Laek

Lamcan Raya Tamba, Paul Hutabarat, David Tampubolon, Eko

Pandiangan, Nic Tohay, Abang pro Joseph Mumbane Napitupulu, dan

yang lainnya yang telah gugur terimakasih atas supportnya.

11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.


Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, oleh karena

itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bertujuan untuk

menyempurnakan dan memperkaya kajian Tugas Akhir ini.

Akhir kata penullis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi

para pembaca.

Medan, November 2013

Penulis,

Nicholas

NIM: 090402081


DAFTAR ISI

ABSTRAKi

KATA PENGANTAR.ii

DAFTAR ISIv

DAFTAR GAMBAR..viii

DAFTAR TABELxi

DAFTAR ISTILAHxii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang..1

1.2 Rumusan Masalah.2

1.3 Tujuan Penulisan...3

1.4 Manfaat Penulisan.3

1.5 Batasan Masalah3

1.6 Metodologi Penelitian...3

1.7 Sistematika Penulisan4

BAB II DASAR TEORI

2.1 Pendahuluan ........6

2.2 Pengertian Antena....7

2.3 Parameter Antena................8

2.3.1 Direktivitas Antena........................8

2.3.2 Gain Antena...........8

2.3.3 Pola Radiasi Antena........10

2.3.4 Polarisasi Antena....11


2.3.5 Beamwidth Antena....12

2.3.6 Bandwidth Antena....13

2.4 Antena Isotropis...................................14

2.5 Antena directional...................................15

2.5.1 Antena Unidirectional..15

2.5.2 Antena Omnidirectional...16

2.6 Prinsip Dasar Komunikasi Serat Optik..................16

2.6.1 Pemantulan Sempurna.18

2.6.2 Hukum Snellius...............20

2.6.3 Perambatan Cahaya....................21

2.7 Struktur dan Jenis Serat Optik................................23

BAB III PERENCANAAN MACRO OUTDOOR BASE TRANSCEIVER

STATION DI BATAM

3.1 Perencanaan BTS Fiber Optik........26

3.2 Konfigurasi Jaringan BTS Fiber Optik.......27

3.3 Perencanaan Jaringan BTS Hotel di Batam.........29

3.4 Peralatan Utama pada BTS microwave dan BTS FO.................31

3.4.1 Panel ACPDB.........................................................31

3.4.2 Power Supply unit (PSU)........................................32

3.4.3 Minilink...................................................................34

3.4.3.1 Outdoor Unit...................................35

3.4.3.2 Indoor Unit...................................39

3.5 Tipe Propagasi.............................................................................44

BAB IV ANALISIS PERBANDINGAN BTS MICROWAVE DENGAN BTS

FIBER OPTIC


4.1 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Parameter Tinggi BTS47

4.2 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Frekuensi Kerja BTS......56

4.3 Perhitungan Pathloss dengan Variasi Jarak BTS ke MS............67

4.4 Parameter VSWR...77

4.5 Parameter Lainnya..........78

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan.80

5.2 Saran...81

DAFTAR PUSTAKA...82

LAMPIRAN


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Antena dengan Transceiver dan Receiver...7

Gambar 2.2 Bentuk Pola Radiasi Antena Unidirectional.............................. ...10

Gambar 2.3 Bentuk Pola Radiasi Antena Omnidirectional........... ...11

Gambar 2.4 Polarisasi Antena................12

Gambar 2.5 Beamwidth Antena..................................................13

Gambar 2.6 Bandwidth Antena..........13

Gambar 2.7 Antena Isotropis.........................................14

Gambar 2.8 Contoh Antena Unidirectional.......15

Gambar 2.9 Pemantulan dan Pembiasan Cahaya.......18

Gambar 2.10 Pemantulan (Refleksi) pada Cermin....19

Gambar 2.11 Pembiasan (Refraksi)...................19

Gambar 2.12 Hukum Snellius............................20

Gambar 2.13 Propagasi Cahaya Pada Serat Optik.........22

Gambar 2.14 Struktur Dasar Serat Optik...........23

Gambar 2.15 Serat Optik Step Indeks................24

Gambar 2.16 Serat Optik Graded Indeks Multimode....................25

Gambar 2.17 Serat Optik Step Indeks Multimode.........................25

Gambar 3.1 Konfigurasi Jaringan BTS Fiber Optik......................27








Gambar 3.2 Konsep BTS Hotel.....................................................28

Gambar 3.3 Konfigurasi Jaringan BTS Fiber Optik secara garis besar.................28

Gambar 3.4 Tower dan Pole Rooftop yang sudah ada serta perencanaan

pembangunan pole BTS Hotel..................................29

Gambar 3.5 Hasil Drive Test pada wilayah kota Batam................30

Gambar 3.6 Panel ACPDB.............................................................32

Gambar 3.7 Bentuk Fisik Tampak depan PSU SPC 4240.....................33

Gambar 3.8 Bentuk Fisik Tampak belakang PSU SPC40.................33

Gambar 3.9 Bagian dari Minilink..................................................34

Gambar 3.10 Radio Unit....................................................................36

Gambar 3.11 Direktivitas Antena Yagi..........................................36

Gambar 3.12 Antena......................................................................37

Gambar 3.13 Penempatan Absorrbing Material pada Antena...................37

Gambar 3.14 Radio kabel...............................................................38

Gambar 3.15 Indoor Unit...............................................................39

Gambar 3.16 Amm dengan berbagai macam tipe..........................39

Gambar 3.17 Ilustrasi MMU..........................................................40

Gambar 3.18 Bentuk Asli MMU........................................................40

Gambar 3.19 MMU beserta rak AMM..........................................................41

Gambar 3.20 Penempatan SMU dalam AMM dengan konfigurasi 1+0................41

Gambar 3.21 Konfigurasi Terminal...........................................................42

Gambar 3.22 Penempatan SMU dalam AMM dengan konfigurasi 1+1................42

Gambar 3.23 Konfigurasi Terminal 1+1................................................................43

Gambar 3.24 SMU dan MMU yang terpasang pada AMM...................................43

Gambar 3.25 Penempatan SAU dalam AMM dengan konfigurasi 1+1.................44


Gambar 4.1 Grafik Pathloss berbanding dengan ketinggian antena pada antena

microwave.........................................................51

Gambar 4.2 Grafik Pathloss berbanding dengan ketinggian antena pada antena

Fiber Optic........................................................................55

Gambar 4.3Perbandingan Pathloss BTS Microwave dengan BTS FO

(Tinggi).............................................................................56

Gambar 4.4 Grafik Pathloss berbanding dengan frekuensi kerja antena pada

antena microwave.............................................................59

Gambar 4.5 Grafik Pathloss berbanding dengan frekuensi antena pada antena

Fiber Optic........................................................................65


(Frekuensi)............................................................................66

Gambar 4.7 Grafik Pathloss berbanding dengan jarak antena ke MS pada antena

microwave.....................................................................70

Gambar 4.8 Grafik Pathloss berbanding dengan jarak antena ke MS pada antena

Fiber Optic....................................................................75


(Jarak)...............................................................................76

Gambar 4.10 Posisi kabel Feeder pada BTS microwave dan BTS Fiber

Optik.....................................................................78


DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Jumlah BTS Hotel dan jumlah SDA yang direncanakan..30

Tabel 3.2 Model Parameter .......................................................46

Tabel 4.1 Hasil perhitungan Pathloss vs Ketinggian Antena BTS microwave.......50

Tabel 4.2 Perhitungan Pathloss vs Ketinggian antena FO.................................54

Tabel 4.3 Perbandingan Pathloss BTS Microwave dengan BTS FO (Tinggi)......56

Tabel 4.4 Perhitungan Pathloss vs frekuensi kerja pada antena Microwave......60

Tabel 4.5 Perhitungan Pathloss vs frekuensi pada antena Fiber Optik .....64


Tabel 4.7 Perhitungan Pathloss vs jarak user pada antena microwave. ........70

Tabel 4.8 Perhitungan Pathloss vs jarak user pada antena Fiber Optik ........74


Tabel 4.10 Perbandingan Antena Sektor Fiber Optik dengan Antena Sektor

Microwave.............................................................................................79


DAFTAR ISTILAH

Base Station (BS)

Istilah umum yang digunakan untuk mendiskripsikan pengertian dari antar muka

(interface) pada sisi stationary (tetap, tak dapat bergerak atau pindah) sebuah

jaringan bergerak (mobile).

Delay

Waktu tunda yang disebabkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain

yang menjadi tujuannya.

Fading

Gangguan saluran transmisi, terutama pada sistem gelombang mikro ketika

sinyal-sinyal yang dikirim melalui berbagai jalur ke penerima dan mengalami

perubahan karena kondisi atmosfer.

GSM

Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi

berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada

tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular sekaligus sebagai

teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia.

Interferensi

Kondisi dimana dua gelombang atau lebih berjalan melalui bagian yang sama dari

suatu ruangan pada waktu yang bersamaan, hal ini mengakibatkan terjadinya

superposisi dari gelombang-gelombang tersebut sehingga menghasilkan pola

intensitas baru.

Link

Hubungan radio antara pengirim dan penerima.


Link Budget

Sebuah perhitungan yang meliputi faktor-faktor perolehan (gain) dan kehilangan

(loss) yang berhubungan dengan antena-antena, pengirim-pengirim, jalur

transmisi dan seputar propagasi yang digunakan untuk menentukan jarak

maksimum dimana pengirim dan penerima bisa beroperasi dengan sukses.

LOS (Line of Sight)

Gambaran untuk lintasan atau hubungan radio tanpa halangan antara antena

pengiriman dan antena penerimaan pada sistem komunikasi.

Mobile Station (MS)

Istilah yang digunakan untuk mendiskripsikan terminal pelanggan dalam jaringan

nirkabel.

Multipath

Fenomena dimana sinyal dari pengirim (transmitter) tiba di penerima (receiver)

melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda.

Path Loss

Tingkat dimana sinyal yang ditransmisikan kehilangan daya rata-rata dari

kekuatan awalnya selama sinyal tersebut merambat.

Propagasi

Proses perambatan gelombang radio di udara, berawal saat sinyal radio

dipancarkan di titik pengirim dan berakhir saat sinyal radio tersebut ditangkap di

titik penerima.

Shadow Fading

Fenomena yang terjadi ketika sebuah mobile station berpindah ke belakang

halangan dan mengalami penurunan yang signifikan pada daya sinyal


Threshold

Level kuat sinyal minimum yang dibutuhkan untuk memberikan kualitas

pelayanan komunikasi yang baik.

Wireless

Teknologi komunikasi data dengan koneksi yang tidak menggunakan kabel untuk

menghubungkan antar suatu perangkat dengan perangkat lainnya. Mengacu pada

transmisi data melalui gelombang elektromagnetik dengan bantuan antena.


cover

Documents