CDMA

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Code Division Multiple Access (CDMA) merupakan salah satu teknologi
komunikasi untuk standar 3G didalam komunikasi bergerak. 3G adalah standar
teknologi internasional yang mempunyai tujuan meningkatkan efisiensi dan
memperbaiki kinerja jaringan seluler. 3G menawarkan peningkatan kualitas
pelayanan (QoS) (Smith,C. et al.). Salah satu fasilitas dalam sistem seluler untuk
menjamin adanya kontinuitas komunikasi apabila pelanggan bergerak dari satu sel ke
sel yang lain adalah handover. Jaringan selular berbasis CDMA mampu mendukung
soft handover, yang mana membuat transisi yang lebih halus dan meningkatkan
kualitas komunikasi. Dengan Soft handover, beberapa link radio dapat beroperasi
secara paralel, sehingga koneksi MS (mobile station) dengan beberapa BTS (base
transceiver station) dapat terlaksana secara simultan (Singh ,N.P., Singh, B., 2008).
Soft handover sering dikaitkan dengan active set dan ukurannya. Active set
merupakan
himpunan
semua
BTS
yang
berkomunikasi
dengan
MS.
Pemasukan/pengeluaran sebuah BTS ke/dari active set ditentukan oleh pemicu
inisiasi yang telah ditentukan. Inisiasi dapat dilakukan dengan pengukuran kuat sinyal
dari himpunan BTS yag ada. Salah satu metode
pemicu inisiasi untuk
memasukkan/mengeluarkan sebuah BTS ke/dari active set berdasarkan pengukuran
kuat sinyal adalah metode Hysteresis-threshold (Rezaei, S.S.C., and Khalaj, B.H.,
2005)( Singh ,N.P. and Singh, B., 2010).
Masalah soft handover muncul dalam sistem komunikasi selular ketika MS
dapat berkomunikasi dengan beberapa BTS pada saat yang bersamaan. Jika posisi
MS dan kondisi trafik sistem berubah, active set perlu diubah untuk menjaga kualitas
sinyal yang diterima (Prakash,.R., and Veeravalli,. V.V., 2003). Perubahan dalam
active set merupakan bagian kejadian soft handover dan diatur oleh algoritma soft
handover.
Universitas Sumatera Utara
Adapun tujuan utama dari algoritma soft handover adalah untuk memberikan
kualitas sinyal yang lebih baik. Kualitas sinyal dapat diperbaiki dengan memasukkan
BTS lebih banyak pada active set, tetapi cara ini menyebabkan peningkatan pada
penggunaan sumber daya sistem. Salah satu pilihan untuk menurunkan ukuran active
set, yaitu dengan sering memperbarui active set sebagai pemeliharaan pada setiap
waktu yaitu, active set terkecil dengan kualitas sinyal yang memadai. Namun,
seringnya update atau handover menambah biaya penyambungan (Prakash,.R., and
Veeravalli,. V.V., 2003).
Sebuah algoritma handover dikatakan optimal jika ia mencapai tradeoff yang
terbaik diantara kelas dari semua algoritma handover. Desain algoritma handover
yang optimal membutuhkan model lintasan mobile berikutnya ke depan. Oleh karena
informasi tentang lintasan mobile ke depan ini belum tersedia, maka penggunaaan
algoritma optimal kurang praktis. Kelemahan lain dari algoritma optimal adalah
desain komputasinya sulit dipecahkan. Oleh karenanya, model algoritma locally
optimal dapat digunakan sebagai pendekatan sebagai pengganti algoritma yang
optimal. Hal ini dikarenakan, locally optimal menggunakan lintasan mobile yang
lurus dan desain komputasinya lebih sederhana (Prakash,.R., and Veeravalli,. V.V.,
2003).
Dikarenakan mobilitas yang tinggi dari MS yang bergerak dari satu sel ke sel
yang lain menimbulkan kesulitan dalam memprediksi propagasi sinyal dan
berpengaruh pada level kuat sinyal penerimaan. Level kuat sinyal yang diterima oleh
MS dipengaruhi oleh path loss, Shadow fading dan Fast fading, sebagai akibat dari
redaman propagasi dan keadaan lingkungan yang tak beraturan (Veeravalli, V.V.,
and Kelly,E.K., 1997), (Singh ,N.P. and Singh, B., 2010). Akumulasi dari mobilitas
MS, redaman propagasi dan kondisi lingkungan akan mempengaruhi kinerja soft
handover pada sistem CDMA .
Pendekatan untuk menentukan keadaan perambatan sinyal yang kompleks
dalam kaitannya terhadap kinerja Soft Handover dapat ditentukan dengan Model
Stokastik dan Model Empiris (Shahajahan, M., and Hes-Shafi, A.Q.M.A., 2009).
Universitas Sumatera Utara
Disebut model stokastik karena ada peubah yang dianggap berubah-ubah dengan pola
sebaran acak dengan distribusi tertentu. Model Empiris adalah suatu model propagasi
yang dirancang untuk menjelaskan perambatan rata-rata sinyal pada suatu daerah
yang ditetapkan berdasarkan obervasi dan pengukuran. Dengan model empiris
prediksi rugi-rugi propagasi di sepanjang lintasan bergerak dari MS dapat ditentukan.
Adapun beberapa model propagasi untuk daerah urban adalah model Okumura,
model Hata, dan model Lee (Alim, M.A., et al., 2010)(Levis,.C., et al. 2010)
(Pinem,M.2012).
Kinerja soft handover merupakan ukuran penting yang menjadi acuan baik
tidaknya suatu proses handover. Indikator kinerja soft handover dikategorikan pada
dua jenis, yaitu, indikator kualitas link dan indikator alokasi sumber daya (Wong, D.,
and Lim, T. J., 2009). Adapun komponen indikator yang digunakan tergantung dari
model sistem yang direncanakan. Mengacu pada (Singh, N.P. and Singh, B., 2010),
(Prakash,.R., and Veeravalli,. V.V., 2003) dan (Veeravalli, V.V., and Kelly,E.K.,
1997) indikator kinerja soft handover yang digunakan adalah laju penurunan link
radio, rata-rata ukuran active set dan laju handover.
Oleh karenanya, penelitian ini mengkaji tentang analisis optimasi parameter
kinerja sistem cdma dengan menggunakan model propagasi gelombang radio
Empiris. Untuk pengerjaan analisis ini dikembangkan model sistem pemancaran dari
dua BTS menjadi tiga dan empat BTS untuk melayani Mobile Station (MS). Pada
pengembangan model sistem pemancaran dari dua menjadi tiga dan empat BTS
dikembangkan algoritma soft handover hysteresis threshold yang asalnya hanya
untuk menangani dua BTS menjadi algoritma soft handover hysteresis threshold yang
dapat menangani tiga dan empat BTS. Kanal propagasi yang digunakan sebagai kanal
pemancaran sinyal yang menghubungkan BTS dengan MS pada penelitian ini adalah
kanal propagasi radio empiris sehingga diharapkan diperoleh keterkaitan parameter
ketinggian Antena BTS dan Antena MS serta parameter Hysteresis Add dengan
parameter kinerja sistem. Parameter kinerja sistem yang ditentukan sebagai objek
pengamatan pada penelitian ini adalah Laju Drop Call, Laju Penurunan Link Radio,
Universitas Sumatera Utara
Ukuran Rata-rata Active Set dan Laju Handover. Selanjutnya dengan memanfaatkan
algoritma Locally Optimal maka diharapkan kedua parameter kinerja sistem yaitu
ukuran rata-rata Active Set dan Laju Handover dicoba untuk dioptimalkan dengan
kualitas link radio yang sama.
1.2 Rumusan Masalah
Pada penelitian ini ditentukan beberapa rumusan masalah, diantaranya sebagai
berikut:
1.
Bagaimana perbaikan parameter kinerja sistem cdma terhadap perubahan
ketinggian Antena BTS dan Antena MS serta parameter Hysteresis Add dengan
variasi jenis model propagasi empiris maupun dengan peningkatan jumlah BTS
2.
Bagaimana tingkat perbaikan parameter yang optimal dari kinerja sistem cdma
keluaran algoritma soft handover hysteresis-threshold dengan algoritma soft
handover locally optimal .
3.
Bagaimana tingkat kebaikan diantara model propagasi gelombang radio empiris
yang berkontribusi pada perbaikan kinerja sistem cdma yang lebih optimal.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Menganalisis perbaikan parameter kinerja sistem cdma terhadap perubahan
ketinggian Antena BTS dan Antena MS serta parameter Hysteresis Add dengan
variasi jenis model propagasi empiris maupun dengan peningkatan jumlah BTS
2. Menganalisis tingkat perbaikan parameter yang optimal dari kinerja sistem cdma
keluaran algoritma soft handover hysteresis threshold dengan soft handover
locally optimal
3. Mendapatkan tingkatan kebaikan diantara model-model propagasi gelombang
radio empiris yang berkontribusi pada perbaikan kinerja sistem cdma yang lebih
optimal.
Universitas Sumatera Utara
1.4 Batasan Masalah
Sehubungan dengan pembahasan kinerja soft handover dan propagasi sinyal
gelombang radio pada sistem komunikasi bergerak CDMA adalah cukup luas dan
kompleks juga agar arah penelitian lebih fokus maka ditetapkan beberapa batasan
sebagai berikut :
a. Untuk mengamati prilaku parameter propagasi sinyal terhadap kinerja soft
handover pada sistem CDMA maka dibangun model sistem simulasi berbantukan
komputer atau Simulasi berbasis Komputer (Law, et al. 1991).
b. Algoritma soft handover yang digunakan adalah algoritma soft handover
hysteresis threshold dan locally optimal dan parameter kinerja yang diamati
adalah laju drop call, penurunan link radio, ukuran active set dan laju handover.
c. Parameter yang ditentukan sebagai variabel adalah model propagasi gelombang
radio, Jumlah BTS, Tinggi Antena ( BTS dan MS ) serta parameter Hysteresis.
d. Inisiasi untuk soft handover dilakukan berdasarkan kuat sinyal penerimaan.
e. BTS yang dimodelkan memancar daya sama besar dan terpisah pada jarak
tertentu dan MS bergerak dalam arah lintasan lurus.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang bisa diambil dari hasil Penelitian ini adalah :
a. Dapat diketahui parameter-parameter yang berpengaruh dari propagasi
gelombang radio terhadap kinerja soft handover dari sistem komunikasi
bergerak, sehingga dapat dijadikan sebagai kajian dan umpan balik untuk
mengoptimalkan resources pada perangkat sistem komunikasi bergerak untuk
menghasilkan pelayanan komunikasi yang berkualitas dan efisien.
b. Diperolehnya suatu simulator yang dapat dijadikan sebagai instrumen
pembelajaran bagi peneliti dan mahasiswa dalam menjelaskan hubungan
parameter propagasi gelombang radio algoritma soft handover.
c. Menambah dan meningkatkan ilmu pengetahuan, khususnya bidang teknik
telekomunikasi sebagai bagian dari aplikasi fisika terapan.
Universitas Sumatera Utara