Okumura Model

Model Okumura merupakan salah satu metode / model propagasi dan salah satu jenis pemodelan yang paling banyak digunakan untuk prediksi median transmission loss terutama di daerah perkotaan. Model ini dapat digunakan untuk ketinggian antena base station antara 30 m hingga 1000 m, jarak antara 1 km hingga 100 km, serta frekuensi antara 150 MHz hingga 1920 MHz. Meski demikian, model ini terkadang masih juga digunakan untuk frekuensi hingga lebih dari 3000 MHz (Theodore; 2006).

Untuk menghitung besarnya median transmission loss (path loss) pada Model Okumura dirumuskan dengan (Alim; 2010):

                                          (2.5)

L adalah nilai rata-rata redaman lintasan propagasi, dengan kata lain median dari nilai path loss. L_F merupakan free space propagation loss (redaman lintasan ruang bebas). A_mu merupakan median atteniation relatif terhadap free space, yang merupakan fungsi dari frekuensi dan jarak (rata-rata redaman relatif terhadap redaman ruang bebas). G(h_te) merupakan gain factor ketinggian antena base station. G(h_re) merupakan gain factor ketinggian antena penerima. G_AREA adalah gain berdasarkan tipe lingkungan tempat perambatan gelombang. Gain antena disini adalah karena berkaitan dengan tinggi antena dan tidak ada hubungannya dengan pola antena.

Pada persamaan (2.5), L_F dapat ditentukan dengan menggunakan rumus perambatan gelombang secara free space. G(h_te) dengan rumus:

       100 m30                                                           (2.6)

Sedangkan G(h_re) dapat ditentukan dengan rumus:

         100 m3m                                                        (2.7)

                        dan

         100 m3 m                                                       (2.8)

Model Okumura sepenuhnya berdasar pada hasil pengukuran, sehingga tidak memiliki penjelasan analitis. Meskipun demikian, model ini sering dianggap sebagai salah satu model perambatan yang paling sederhana dan terbukti memiliki keakuratan yang sangat baik. Besar perbedaan antara path loss yang diprediksi dengan model Okumura dan path loss yang diukur sebenarnya di lapangan hanya berkisar 10 dB hingga 14 dB. Sehingga kemudian model ini digunakan sebagai standar sistem komunikasi bergerak modern di Jepang.

Model Okumura telah menyediakan kurva yang dapat digunakan untuk menghitung median attenuation relatif terhadap free space (A_mu). Kurva tersebut didapatkan dari hasil pengukuran dengan tinggi efektif antenna base station (h_te) sebesar 200 m dan tinggi efektif antena perangkat mobile (h_re) sebesar 3 m. Jenis antena yang digunakan pada penguuran tersebut adalah antena omni-directional vertikal, baik di sisi base station maupun di perangkat mobile.

Gambar 2.1 Kurva Median Attenuation(Theodore.S.R., 2006)

Pada kurva gambar 2.1, median attenuation (A_mu) digambarkan sebagai fungsi atas frekuensi (dalam rentang 100 MHz hingga 1920 MHz) dan fungsi atas jarak antara base station dengan perangkat mobile (dalam rentang 1 km hingga 100 km). Kurva A_mu ditunjukkan pada Gambar 2.1

Gambar 2.2 Kurva GArea (Theodore.S.R., 2006)

Kelemahan model Okumura adalah bahwa model ini tidak dapat mengikuti cepatnya perkembangan kondisi area, sehingga bagus digunakan di daerah perkotaan yang perubahannya sudah relatif melambat tetapi kurang bagus digunakan di daerah pedesaan yang perubahannya masih sangat cepat.

2.1.4.4. Contoh Kasus Model Okumura

            Tentukan besaran path lost menggunakan model okumura untuk  dengan  daerah sub urban. Jika radiasi BTS untuk EIRP pada 1 Kw dengan frekuensi sinyal pembawa  900 MHz, tentukan kekuatan penerima. (Theodore.S.R., 2006)

Penyelesaian: Lintasan ruang bebas  dapat dihitungmenggunakan rumus berikut:

                (2.9)

Dari kurva okumura

                                                        (2.10)

Dan 

                                                                                                (2.11)

Dengan menggunakan persamaan [6,7,8] diperoleh :

Menggunakan persamaan (2.5) rata-rata lintasan adalah:

Sehingga rata-rata kekuatan yang diterima adalah:

NB: Gambar dan rumus sengaja tidak saya tampilkan... mau lebih lanjut hubungi saya