Analisa Pengaruh Kapasitas Trafik Node B Terhadap Pengaturan Soft Handover Overhead Di PT.Telkomsel Medan

BAHAN SIDANGTUGAS AKHIR

“ANALISA PENGARUH KAPASITAS TRAFIK NODE B TERHADAP PENGATURAN SOFT HANDOVER OVERHEAD DI PT.TELKOMSEL

MEDAN”

DiajukanuntukMemenuhi Salah

SatuPersyaratandalamMenyelesaikanPendidikanSarjana (S-1) padaDepartemenTeknikElektro

Oleh :

RIZKI AKBAR

060402050

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISA PENGARUH KAPASITAS TRAFIK NODE B TERHADAP PENGATURAN SOFT HANDOVER OVERHEAD DI PT.TELKOMSEL

MEDAN.

Oleh :

RIZKI AKBAR

060402050

Disetujui oleh:

Pembimbing,

RAHMAD FAUZI ST,MT.

NIP. 19690424199702 1 001

Diketahui oleh:

AtasNama,

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

Ir. SURYA TARMIZI KASIM M.Si.

NIP : 19540531198601 1 002

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Bertambahnya jenis layanan menarik jumlah user yang semakin banyak. Banyaknya user bisa menjadi penyebab penurunan kualitas layanan karena kemungkinan peningkatan interferensi sinyal maupun trafik voice dan data yang tinggi. Node-B merupakan perangkat pemancar dan penerima yang memberikan layanan radio kepada UE, Node-B juga memiki batas maksimal kapasitas. Bila kapasitas penuh maka akan menyebabkan kongesti, dan MS yang mencoba attemp akan ditolak dikarenakan kapasitas kanal Node-B yang kurang jumlahnya dan belum optimal, sehingga akan menyebabkan kegagalan pada proses soft handover. Untuk mengatasi hal ini dilakukanlah metode soft handover overhead, yaitu dengan merubah nilai individual offset. Individual offset adalah parameter yang ada pada metode soft handover overhead yang nilainya dapat mempengaruhi kuat level sinyal. Kemudian nilai individual offset diatur dibawah 0 untuk yang bertujuan untuk menambah kapasitas.

Pada Tugas Akhir ini dibahas mengenai pengaruh (dampak) kapasitas trafik terhadap Node-B pada pengaturan soft handover overhead pada PT.TELKOMSEL MEDAN. Nilai individual offset yang digunakan sebesar -30. Dimana proses dari Soft handover overhead yaitu dengan menambah nilai individual offset dibawah 0, maka level sinyal saat terjadinya handover (misalnya -95dbm) akan jatuh sebelum nilai yang telah ditentukan tersebut. Hal ini bertujuan untuk mempercepat terjadinya handover dan diambil alih oleh Node-B lainnya. Nilai soft handover sebelum dilakukan metode ini adalah 97,65%, nilai ini belum sesuai standar PT.Telkomsel. Setelah dilakukan metode SHO Overhead didapat nilai soft handover > 99%(lebih besar dari 99%), dan nilai ini merupakan standar PT. Telkomsel.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pendidikan sarjana strata satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

“ANALISA PENGARUH KAPASITAS TRAFIK TERHADAP PENGATURAN SOFT HANDOVER OVERHEAD PADA JARINGN

3G DI PT. TELKOMSEL MEDAN

Penulisan Tugas Akhir ini dapat berlangsung dengan baik karena adanya dukungan dari beberapa pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua saya, Bapak Drs. H. Nistoharjoyo dan Ibu Hj. Tety Yulisnaini yang sangat saya cintai dan saya sayangi yang telah mendukung saya dengan sepenuh hati dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

2. Abang saya Tito Radito ST.(Masto), Heru Tiofani amd.(Masyu), Kakak saya Fitri Andriana SE.(Mbak ti) beserta Lettu Hendra Syahputra S.Kom, Liana Fitri dan Tiska Sundani yang saya sayangi, terimakasih atas bantuannya selama ini.

3. Bapak Ir. Rachmad Fauzi,ST, MT, selaku pembimbing Tugas Akhir yang telah membimbing dan mengarahkan selama pembuatan Tugas Akhir.

4. Bapak Ir. Natsir Amin MM, selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam menyelaesaikan perkuliahan selama ini. 5. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si. selaku pelaksana harian Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

BAHAN SIDANGTUGAS AKHIR

“ANALISA PENGARUH KAPASITAS TRAFIK NODE B TERHADAP PENGATURAN SOFT HANDOVER OVERHEAD DI PT.TELKOMSEL

MEDAN”

DiajukanuntukMemenuhi Salah

SatuPersyaratandalamMenyelesaikanPendidikanSarjana (S-1) padaDepartemenTeknikElektro

Oleh :

RIZKI AKBAR

060402050

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISA PENGARUH KAPASITAS TRAFIK NODE B TERHADAP PENGATURAN SOFT HANDOVER OVERHEAD DI PT.TELKOMSEL

MEDAN.

Oleh :

RIZKI AKBAR

060402050

Disetujui oleh:

Pembimbing,

RAHMAD FAUZI ST,MT.

NIP. 19690424199702 1 001

Diketahui oleh:

AtasNama,

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

Ir. SURYA TARMIZI KASIM M.Si.

NIP : 19540531198601 1 002

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pendidikan sarjana strata satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

“ANALISA PENGARUH KAPASITAS TRAFIK TERHADAP PENGATURAN SOFT HANDOVER OVERHEAD PADA JARINGN

3G DI PT. TELKOMSEL MEDAN

Penulisan Tugas Akhir ini dapat berlangsung dengan baik karena adanya dukungan dari beberapa pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua saya, Bapak Drs. H. Nistoharjoyo dan Ibu Hj. Tety Yulisnaini yang sangat saya cintai dan saya sayangi yang telah mendukung saya dengan sepenuh hati dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

2. Abang saya Tito Radito ST.(Masto), Heru Tiofani amd.(Masyu), Kakak saya Fitri Andriana SE.(Mbak ti) beserta Lettu Hendra Syahputra S.Kom, Liana Fitri dan Tiska Sundani yang saya sayangi, terimakasih atas bantuannya selama ini.

3. Bapak Ir. Rachmad Fauzi,ST, MT, selaku pembimbing Tugas Akhir yang telah membimbing dan mengarahkan selama pembuatan Tugas Akhir.

4. Bapak Ir. Natsir Amin MM, selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam menyelaesaikan perkuliahan selama ini. 5. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si. selaku pelaksana harian Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

7. Bang Fahmi yang telah memberi saya ilmu dan tak segan memarahi saya bila

ada kesalahan.

8. Erina Utami yang saya sayangi, terimakasih banyak atas kerjama, masukan,

bantuan dan dorongan serta suka duka maupun semangatnya dalam penyelesaian

Tugas Akhir ini.

9. Sahabat-sahabat saya di elektro yang juga sama-sama berjuang dan saling

mendukung : Ibenk, Alfi, Helmi, Atjeh, Bibi, Hendra, Agung, Ijonk, Fahmi,

Demon, Jemi, Ina, bang Faisal dan bang Arie.

10.Stambuk 07 dan seluruh junior serta senior yang tidak penulis ucapkan satu

persatu.

Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak sekali

kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran

dan kritik dengan tujuan mendekati kesempurnaan dan mengembangkan

kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan

Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, karena kesempurnaan

hanya milik Dia. Semoga Tugas Akhir ini memberi manfaat bagi saya dan kita

semua sesuai yang diharapkan.

Medan, Desember 2010

DAFTAR ISI

1.5 Metodologi Penelitian ...

1.6 Sistematika Penulisan ...

2.7 Kendali Daya Operasi (Power Control )………

BAB III PROSEDUR HANDOVER

3.1 Umum ………...

BAB IV ANALISA PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum……… ………..………..………..………..

4.2 Pengamatan dan Analisa Masalah...

4.3 Data Saat Nilai Individual Offset 0 ………..

4.4 Pengaturan Nilai Individual Offset ………..………..

4.5 Data Saat Nilai Individual Offset 30………...…….…………..

4.6 Pengaruh Nilai Individual Offset terhadap kapasitas Trafik...

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ...

5.2 Saran ... 60

61

DAFTAR PUSTAKA ...

LAMPIRAN... 62

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.5 : Parameter dari Pengaturan Cell Offset …...

Gambar 4.1 : Grafik pada Saat Individual Offset 0……….

Gambar 4.2 : Grafik pada Saat Individual Offset -30………

Gambar 4.3 : Perbandingan Soft Handover sebelum dan Sesudah dilakukan

Perubahan Nilai Individual Offset………

DAFTAR TABEL

.

Tabel 4.1 : Data Saat Nilai Individual Offset 0 (Default)……….

Tabel 4.2 : Data Pengaturan Nilai Individual Offset……….

Tabel 4.3 : Data Saat Nilai individual offset -30………... 50

53

DAFTAR ISTILAH

= Sinyal digital yang memiliki level logika tertentu

= Suatu jalur

= Suatu system dimana data digital secara langsung dikodekan

pada frekuensi yang lebih tinggi.

= Gangguan saluran transmisi, terutama pada sistem gelombang

mikro ketika sinyal-sinyal yang dikirim melalui berbagai jalur

ke penerima mengalami perubahan karena kondisi atmosfir

= Perpindahan ME dari sel satu ke sel lain

lainnya

= Gangguan biasanya disebabkan oleh perangkat lainnya yang

juga menghasilkan sinyal

= Teknik yang dipakai untuk memasukan informasi dalam

suatu gelombang pembawa

= Metode akses jamak berkaitan dengan pembagian transponder

resource ke dalam sejumlah kanal-kanal untuk keperluan akses

secara simultan dapat dilakukan dalam lingkup frekuensi, waktu

dan kode

= Sebuah teknik yang menggunakan switch ATM untuk menjaga

proses pembuatan frame

= Penyebaran sinyal informasi

= Sistem elektronik yang dapat dipakai untuk menghubungkan

jalur komunikasi

= Proses penghantaran data dalam aliran berkelanjutan dan tetap

yang memungkinkan pengguna mengakses dan menggunakan

file sebelum data dikirim sepenuhnya.

DAFTAR SINGKATAN

= Base Station Controller

= Base Tranceiver Station

= Base Station System

= Connection Management

= Core Network

= Mobile Equipment

= Mobility Management

= Mobile Station

= Gateway GPRS Support Node

= Global System for Mobile Communication

= Home Location Register

= Internet Protokol

= Inter Radio Akses Teknologi Handover

= Inter System Handover

= Medium Access Control

= Mobile Services Switching Centre

= Orthogonal Variable Spreading Factor

= Radio Access Bearer

= Radio Access Technology

= Radio Link Control

= Radio Network Controller

= Radio Resource Control

= Radio Resouce Management

= Serving GPRS Support Node

= Soft Handover

= Signal to Interference Ratio

= Session Management

= User Equipment

UMTS

USIM

VLR

WCDMA

= Universal Mobile Telecommunication System

= UMTS Subscriber Identity Module

= Visitor Location Register

ABSTRAK

Bertambahnya jenis layanan menarik jumlah user yang semakin banyak.

Banyaknya user bisa menjadi penyebab penurunan kualitas layanan karena

kemungkinan peningkatan interferensi sinyal maupun trafik voice dan data yang

tinggi. Node-B merupakan perangkat pemancar dan penerima yang memberikan

layanan radio kepada UE, Node-B juga memiki batas maksimal kapasitas. Bila

kapasitas penuh maka akan menyebabkan kongesti, dan MS yang mencoba attemp

akan ditolak dikarenakan kapasitas kanal Node-B yang kurang jumlahnya dan

belum optimal, sehingga akan menyebabkan kegagalan pada proses soft handover.

Untuk mengatasi hal ini dilakukanlah metode soft handover overhead, yaitu

dengan merubah nilai individual offset. Individual offset adalah parameter yang

ada pada metode soft handover overhead yang nilainya dapat mempengaruhi kuat

level sinyal. Kemudian nilai individual offset diatur dibawah 0 untuk yang

bertujuan untuk menambah kapasitas.

Pada Tugas Akhir ini dibahas mengenai pengaruh (dampak) kapasitas

trafik terhadap Node-B pada pengaturan soft handover overhead pada

PT.TELKOMSEL MEDAN. Nilai individual offset yang digunakan sebesar -30.

Dimana proses dari Soft handover overhead yaitu dengan menambah nilai

individual offset dibawah 0, maka level sinyal saat terjadinya handover (misalnya

-95dbm) akan jatuh sebelum nilai yang telah ditentukan tersebut. Hal ini bertujuan

untuk mempercepat terjadinya handover dan diambil alih oleh Node-B lainnya.

Nilai soft handover sebelum dilakukan metode ini adalah 97,65%, nilai ini belum

sesuai standar PT.Telkomsel. Setelah dilakukan metode SHO Overhead didapat

nilai soft handover > 99%(lebih besar dari 99%), dan nilai ini merupakan standar

PT. Telkomsel.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

_{Saat ini perkembangan teknologi komunikasi semakin cepat khususnya}

teknologi 3G yang menawarkan kecepatan data lebih cepat dibanding GSM.

Beberapa perusahaan telekomunikasi sangat cepat menerapkan teknologi untuk

menarik pelanggan. Tetapi ada satu parameter yang penting dalam proses

penerapan teknologi ini yaitu handover.

Handover merupakan proses pengalihan kanal traffic secara otomatis pada

Mobile Station (MS) yang sedang digunakan untuk berkomunikasi tanpa

terjadinya pemutusan hubungan. Hal ini menjelaskan bahwa handover pada

dasarnya adalah sebuah “call’’ koneksi yang bergerak dari satu sel ke sel lainnya.

Secara umum handover dapat didefenisikan sebagai prosedur, dimana ada

perubahan layanan pada MS dari satu Base Station (BS) ke BS yang lain. Proses

ini memerlukan alat pendeteksi untuk mengubah status dedicated node (persiapan

handover) dan alat untuk men-switch komunikasi yang sedang berlangsung dari

suatu kanal pada sel tertentu ke kanal yang lain pada sel yang lain.

Keputusan untuk sebuah handover dibuat oleh Base Station Centre (BSC),

yaitu dengan mengevaluasi secara permanent pengukuran yang diambil oleh BTS

dan MS. Pengukuran rata-rata (Px) oleh BSC dibandingkan dengan nilai-nilai

ambang batas (treshold), jika Px melebihi nilai treshold maka dimulai proses

Handover pada jaringan komunikasi bergerak generasi pertama dan

generasi kedua disebut hard handover. Pada generasi pertama, handover relatif

lebih mudah sedangkan pada generasi kedua, handover lebih superior dari

generasi pertama, dimana sudah digunakan algoritma handover. Kemudian pada

jaringan komunikasi bergerak untuk generasi ketiga atau WCDMA yang banyak

didominasi berdasarkan teknologi CDMA, maka konsep handover yang

digunakan disebut soft handover. Dibandingkan dengan hard handover yang

konvensional , maka soft handover dapat memberikan transmisi yang lebih baik,

karena dapat menjamin kontinuitas dari hubungan.

Bertambahnya jenis layanan semakin menarik jumlah user yang semakin

banyak. Banyaknya user bisa menjadi penyebab penurunan kualitas layanan

karena adanya kemungkinan peningkatan interferensi sinyal maupun trafik voice

dan data yang tinggi. Sehingga dengan meningkatnya pelanggan secara tajam jauh

di atas kapasitas kanal pada sebuah Node-B akan menyebabkan banyak sekali

penurunan kualitas, salah satunya yaitu penurunan throughput user dan

peningkatan probability of blocking. Node-B merupakan perangkat pemancar dan

penerima yang memberikan layanan radio kepada UE, Node-B juga memiki batas

maksimal kapasitas. Bila trafik penuh maka akan menyebabkan kongesti, dimana

MS mencoba melakukan attemp dan mencoba untuk terhubung dengan Node-B.

Namun MS yang mencoba attemp akan ditolak dikarenakan kapasitas kanal yang

kurang jumlahnya dan belum optimal, sehingga akan menyebabkan kegagalan

pada proses soft handover.

Dalam Tugas Akhir ini dibahas mengenai pengaruh kapasitas trafik

overhead pada jaringan 3G yang diimplementasikan di PT.Telkomsel Medan.

Dimana sebelum melakukan pengaturan nilai individual offset soft handover

overhead didapat nilai soft handover dibawah masih dibawah 99% dan ini bukan

merupakan nilai yang diharapkan, dan dengan merubah nilai individual offset

sebesar 30 didapat bahwa Node-B tidak mengalami kongesti. Bersamaan nilai

soft handover juga naik dan diatas 99% dan merupakan nilai yang kita harapkan.

Ternyata setelah data diamati nilai dari kapasitas kanal uplink Node-B berbanding

terbalik dengan nilai kesuksesan Soft Handover. Begitu banyak parameter yang

menentukan tingkat kesuksesan soft Handover dan kita harus melakukan

pengecekan disetiap bagian. Ternyata dengan melakukan perubahan nilai

individual offset nilai dari kapasitas kanal uplink menjadi normal dan tidak

kongesti, beriring nilai soft handover menjadi bagus. Jadi hubungan antara kanal

kapasitas Node-B terhadap nilai kesuksesan soft handover dapat kita amati dari

data.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu:

1. Apa yang dimaksud dengan Soft handover dan soft handover overhead.

2. Metode apa yang digunakan untuk menambah kapasitas kanal dari sebuah

Node-B.

3. Membandingkan nilai kesuksesan Soft Handover sebelum dan sesudah

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk memberikan solusi terhadap

kurangnya kapasitas kanal dari sebuah Node-B sehingga menyebabkan kongesti

dan penuruna nilai soft handover, maka dilakukanlah metode soft handover

overhead untuk memperbaiki dan mengurangi kemungkinan terjadinya penurunan

kualitas sinyal maupun drop call.

1.4 Batasan Masalah

Dalam membatasi materi yang dibicarakan pada Tugas Akhir ini, maka

penulis perlu membuat batasan cakupan masalah yang akan dibahas. Hal ini

dilakukan agar isi dan pembahasan dari Tugas Akhir ini menjadi lebih terarah dan

dapat mencapai hasil yang diharapkan. Adapun batasan masalah pada penulisan

Tugas Akhir ini adalah:

1. Jaringan yang dibahas hanya jaringan 3G.

2. Membahas tentang prosedur soft handover.

3. Sampel yang diambil adalah Node-B di area Medan.

4. Metode yang digunakan adalah Soft Handover Overhead.

5. Hanya membahas pengaruh kapasitas trafik terhadap nilai individual offset

6. Melihat hubungan dan pengaruh kapasitas Node-B terhadap Soft Handover

hanya dengan mengamati data.

1.5 Metodologi Penulisan

Metode penulisan yang digunakan oleh penulis pada penulisan Tugas

Akhir ini adalah:

1. Studi literatur dengan melakukan tinjauan pustaka untuk mendapatkan

informasi berupa data, tulisan, keterangan melalui buku atau sumber informasi

lainnya yang mendukung landasan teori dalam Tugas Akhir ini. Selain itu juga

mencari informasi terkini melalui internet sehingga data teori yang didapat

tidak ketinggalan dan mengikuti perkembangan teknologi, khususnya

mengenai soft handover.

2. Studi Analisa yaitu dengan melakukan observasi dan pengamatan soft

handover di PT. Telkomsel Medan

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memberikan gambaran mengenai tugas akhir ini, secara singkat dapat

diuraikan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar

belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penulisan, batasan

masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan dari

Tugas Akhir ini.

BAB II : LANDASAN TEORI

Pada bab ini berisi pembahasan tentang dasar teori tentang teknologi

BAB III : PROSEDUR SOFT HANDOVER DAN METODE SOFT

HANDOVER OVERHEAD

Bab ini berisi penulis akan menjelaskan prosedur tentang prinsip

kerja Soft handover pada jaringan 3G di PT.TELKOMSEL MEDAN

dan kapasitas trafik , kongesti dan metode optimasi kapasitas kanal.

BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISIS PENGARUH KAPASITAS

TRAFIK TERHADAP PERFORMANSI SOFT HANDOVE DI

PT. TELKOMSEL MEDAN

Pada bab ini membahas mengenai dampak kapasitas trafik node B

terhadap performansi soft handover pada jaringan 3G di

PT.TELKOMSEL serta memberikan solusi dan pemecahan masalah

untuk dapat meningkatkan tingkat kesuksesan dari soft handover.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari analisa Tugas Akhir

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Konsep Dasar Sistem WCDMA

Pada sistem generasi ketiga ini didesain untuk komunikasi multimedia untuk

komunikasi person-to-person dapat disajikan dengan tingkat kualitas gambar dan

video yang baik, dan akses terhadap informasi serta layanan-layanan pada public

dan private network akan disajikan dengan data rate dan kemampuan sistem

komunikasi pada generasi ketiga ini lebih fleksibel. Sistem ini merupakan evolusi

dari sistem CDMA. Infrastrukturnya mampu mendukung user dengan data rate

tinggi, mendukung operasi yang bersifat asinkron, bandwidthnya secara

keseluruhan 5 MHz dan didesain untuk dapat berdampingan dengan sistem GSM.

Sehingga sistem ini didesain dengan karakteristik tertentu dengan

parameter-parameter sebagai berikut[1]:

1 WCDMA merupakan suatu sistem wideband Direct-Sequence Code

Division Multiple Access (DS-CDMA), dalam penjelasannya bit-bit informasi

ditebar pada sebuah wide bandwidth dengan cara perkalian antara data user

dengan bit-bit quadsi-random (disebut chip-chip) yang berasal dari kode-kode

spreading CDMA.

2 Chip rate dengan nilai 3.84 Mcps memandu sinyal user pada sebuah

carrier bandwidth yaitu kira-kira 5 MHz. Sistem DS-CDMA biasanya yang

umum digunakan sebagai dasar narrowband pada system CDMA. Sudah menjadi

sifat dari wide carrier bandwidth dari WCDMA mendukung high user data rate.

3 Sistem WCDMA mendukung variabel data rates user yang cukup besar.

Data rate user dijaga konstan selama tiap 10, 20, 40 dan 80 ms frame tergantung

kebutuhan QoSnya. Namun, kapasitas data diantara user-user dapat berubah dari

frame to frame.

4 WCDMA mendukung operasi dua mode dasar: Frequency Division

Duplex (FDD) dan Time Division Duplex (TDD). Pada mode FDD,

frekuensi-frekuensi carrier dipisah 5 MHz untuk penggunaan uplink dan downlink

masing-masing, sedangkan pada mode TDD hanya satu frekuensi 5 MHz dengan waktu

yang dipakai bergantian (time-shared) antara uplink dan downlink. Dengan uplink

sebagai koneksi dari mobile user ke arah base station, dan downlink sebagai

koneksi dari base station ke arah mobile.

2.2 Arsitektur Jaringan WCDMA

Teknologi telekomunikasi wireless generasi ketiga (3G) yaitu Universal

Mobile Telecommunication System (UMTS). Universal Mobile

Telecommunication System merupakan suatu evolusi dari GSM, dimana interface

radionya adalah WCDMA, serta mampu melayani transmisi data dengan

kecepatan yang lebih tinggi, kecepatan data yang berbeda untuk aplikasi-aplikasi

dengan QoS yang berbeda. Arsitektur jaringan UMTS terlihat pada Gambar 2.1

Gambar 2.1 : Arsitektur Jaringan 3G WCDMA[2].

Dari gambar diatas terlihat bahwa arsitektur jaringan UMTS terdiri dari

perangkat-perangkat yang saling mendukung, yaitu User Equipment (UE), UMTS

Terresterial Radio Access Network (UTRAN) dan Core Network (CN).

2.2.1 UE (User Equipment)

User Equipment merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan

untuk dapat memperoleh layanan komunikasi bergerak. UE dilengkapi dengan

smart card yang dikenal dengan nama USIM (UMTS Subscriber Identity Module)

yang berisi nomor identitas pelanggan dan juga algoritma security untuk

keamanan seperti authentication algorithm dan algoritma enkripsi. Selain terdapat

USIM, UE juga dilengkapi dengan ME (Mobile Equipment) yang berfungsi

2.2.2 UTRAN (UMTS Terresterial Radio Access Network)

Jaringan akses radio menyediakan koneksi antara terminal mobile dan

Core Network. Dalam UMTS jaringan akses dinamakan UTRAN (Access

Universal Radio electric Terrestrial). UTRA mode UTRAN terdiri dari satu atau

lebih Jaringan Sub-Sistem Radio (RNS). Sebuah RNS merupakan suatu

sub-jaringan dalam UTRAN dan terdiri dari Radio Network Controller (RNC) dan

satu atau lebih Node B. RNS dihubungkan antar RNC melalui suatu Iur Interface

dan Node B dihubungkan dengan satu Iub Interface[3].

Di dalam UTRAN terdapat beberapa elemen jaringan yang baru

dibandingkan dengan teknologi 2G yang ada saat ini, di antaranya adalah Node-B

dan RNC (Radio Network Controller)[3].

1. RNC (Radio Network Controller)

RNC bertanggung jawab mengontrol radio resources pada UTRAN yang

membawahi beberapa Node-B, menghubungkan CN (Core Network) dengan user,

dan merupakan tempat berakhirnya protokol RRC (Radio Resource Control) yang

mendefinisikan pesan dan prosedur antara mobile user dengan UTRAN.

2. Node-B

Node-B sama dengan Base Station di dalam jaringan GSM. Node-B merupakan

perangkat pemancar dan penerima yang memberikan pelayanan radio kepada UE.

Fungsi utama Node-B adalah melakukan proses pada layer 1 antara lain : channel

coding, interleaving, spreading, de-spreading, modulasi, demodulasi dan

lain-lain. Node-B juga melakukan beberapa operasi RRM (Radio Resouce

2.2.3 CN (Core Network)

Jaringan Lokal (Core Network) menggabungkan fungsi kecerdasan dan

transport. Core Network ini mendukung pensinyalan dan transport informasi dari

trafik, termasuk peringanan beban trafik. Fungsi-fungsi kecerdasan yang terdapat

langsung seperti logika dan dengan adanya keuntungan fasilitas kendali dari

layanan melalui antarmuka yang terdefinisi jelas; yang juga pengaturan mobilitas.

Dengan melewati inti jaringan, UMTS juga dihubungkan dengan jaringan

telekomunikasi lain, jadi sangat memungkinkan tidak hanya antara pengguna

UMTS mobile, tetapi juga dengan jaringan yang lain[3].

1 MSC (Mobile Switching Center)

MSC didesain sebagai switching untuk layanan berbasis circuit switch seperti

video, video call.

2 VLR (Visitor Location Register)

VLR merupakan database yang berisi informasi sementara mengenai pelanggan

terutama mengenai lokasi dari pelanggan pada cakupan area jaringan.

3 HLR (Home Location Register)

HLR merupakan database yang berisi data-data pelanggan yang tetap. Data-data

tersebut antara lain berisi layanan pelanggan, service tambahan serta informasi

mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir (Update Location).

4 SGSN ( Serving GPRS Support Node)

SGSN merupakan gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS.

a. Mengantarkan paket data ke MS.

b. Update pelanggan ke HLR.

c. Registrasi pelanggan baru.

5 GGSN ( Gateway GPRS Support Node )

GGSN berfungsi sebagai gerbang penghubung dari jaringan GPRS ke jaringan

paket data standard (PDN). GGSN berfungsi dalam menyediakan fasilitas

internetworking dengan eksternal packet-switch network dan dihubungkan dengan

SGSN via Internet Protokol (IP). GGSN akan berperan antarmuka logik bagi

PDN, dimana GGSN akan memancarkan dan menerima paket data dari SGSN

atau PDN. Selain itu juga terdapat beberapa interface baru, seperti : Uu, Iu, Iub,

Iur. Antara UE dan UTRAN terdapat interface Uu. Di dalam UTRAN terdapat

interface Iub yang menghubungkan Node-B dan RNC, Interface Iur yang

menghubungkan antar RNC, sedangkan UTRAN dan CN dihubungkan oleh

interface Iu.

Protokol pada interface Uu dan Iu dibagi menjadi dua sesuai fungsinya,

yaitu bagian control plane dan user plane . Bagian user plane merupakan protokol

yang mengimplementasikan layanan Radio Access Bearer (RAB), misalnya

membawa data user melalui Access Stratum (AS). Sedangkan control plane

berfungsi mengontrol RAB dan koneksi antara mobile user dengan jaringan dari

aspek : jenis layanan yang diminta, pengontrolan sumber daya transmisi,

handover, mekanisme transfer Non Access Stratum (NAS) seperti Mobility

Management (MM), Connection Management (CM), Session Management (SM)

2.2.4 Jaringan komunikasi

Jaringan-jaringan transmisi digunakan untuk mengoneksikan

elemen-elemen yang berbeda yang terintegrasi dalam semua jaringan[4].

1. Uu Interface terletak diantara User terminal dan jaringan UTRAN.

Interface-nya menggunakan teknologi WCDMA.

2. Interface Um

Interface ini menghubungkan antara BTS dengan MS.

3. Interface Iu

Iu merupakan Interface yang menghubungkan core network dengan Access

Network UTRAN.

4. Interface Iu-CS

Interface ini, Iu-Cs digunakan ketika jaringan berbasis pada komutasi paket dan

menghubungkan jaringan UTRAN dengan MSC.

5. Interface lu-PS

Interface ini menghubungkan jaringan akses dengan SGSN dari core network.

6. Interface Iu-Bis

Interface ini menghubungkan RNC dengan Node B.

7. Interface A bis

Interface ini menghubungkan BTS dengan BSC.

8. Interface Gb

Interface ini menghubungkan BSC dengan SGSN.

9. Interface Gs

10. Interface Gp

Interface ini menghubungkan SGSN dengan GGSN.

11. Interface Hgrb

Interface ini menghubungkan Auc dengan HLR.

2.3 Karakteristik Sistem WCDMA

Salah satu karakteristik yang terpenting dari WCDMA adalah kenyataan

bahwa power merupakan resource yang dishare secara bersama-sama. Hal ini

menjadikan sistem WCDMA sangat fleksibel dalam menyediakan paduan layanan

dan layanan yang membutuhkan variable bit rate. Radio Resource Management

dilakukan dengan mengalokasikan power untuk setiap user (call), dan untuk

menjamin bahwa kualitas sinyal tidak melampaui batas maksimum interference

yang telah ditentukan. Tidak ada alokasi kode maupun time slot yang dibutuhkan

ketika terjadi perubahan bit rate. Hal ini berarti bahwa alokasi physical channel

tidak terpengaruh pada saat terjadi perubahan bit rate. Sistem WCDMA tidak

membutuhkan perencanaan frekuensi, dikarenakan setiap cell menggunakan

frekuensi yang sama.

Fleksibilitas dimiliki oleh system WCDMA, dikarenakan sistem ini

menggunakan kode OVSF (Orthogonal Variable Spreading Codes) untuk

channelization dari user yang berbeda. Kode ini memiliki karakteristik dalam hal

orthogonalitas antara users (layanan yang berbeda dialokasikan untuk satu user)

meskipun user tersebut menggunakan bit rate yang berbeda. Sebuah physical

resource dapat membawa beberapa layanan dengan bit rate yang berbeda. Dengan

akan berubah sehingga QoS dijamin pada setiap komunikasi. Setiap radio frame

memiliki periode sebesar 10 ms yang dibagi ke dalam 15 slot, yang

menggambarkan satu periode power control. Power control yang digunakan

didasarkan pada SIR (Signal to Interference Ratio), dimana fast closed loop

disesuaikan dengan SIR dan perubahan SIR target dilakukan oleh outer loop[3].

2.4 Metode Akses

Dalam sistem telekomunikasi WCDMA, teknik multiple access yang

digunakan adalah Code Divison Multiple Access. Pada teknik multiple access ini,

setiap user menggunakan resource frekuensi dan waktu yang sama namun

dibedakan oleh kode masing – masing yang unik. Hal ini lah yang memungkinkan

WCDMA memiliki kecepatan transmisi data yang jauh lebih tinggi dari pada

GSM. Di samping itu, kelebihan dari WCDMA adalah kapasitas pengguna yang

dapat dilayani pada suatu cell sifatnya lebih fleksible dan dapat diatur. Hal ini

dapat dilakukan juga karena sistem multiple akses CDMA. Antara pengguna satu

dengan pengguna lain akan berperan sebagai noise bagi sesamanya. Kapasitas

dapat diatur berdasarkan level kualitas yang dimungkinkan atau yang dikehendaki

dalam suatu cell. Semakin tinggi kualitas layanan yang ditetapkan pada suatu cell

maka kapasitas pengguna pun berkurang, begitu juga sebaliknya jika kualitas

layanan dikurangi, maka kapasitas pengguna pada suatu cell akan meningkat[2].

2.5 Kanal pada UMTS

Kanal - kanal pada UMTS terbagi atas tiga bagian yaitu seperti terlihat pada

Gambar 2.2 : Kanal pada UMTS

1. Kanal Logic : digunakan sebagai interface antara RLC dan layer MAC

yang berisi tipe-tipe informasi yang akan di kirimkan.

2. Kanal Transport : digunakan sebagai interface antara MAC dan layer

Physical yang berisikan bagaimana data dikirimkan melalui radio

interface WCDMA.

3. Kanal Fisik: sinyal yang di transmisikan melalui kanal radio untuk arah

uplink dan downlink.

Pembagian kanal pada UMTS dapat dilihat pada gambar 2.3 sebagai

Gambar 2.3 : Pembagian Kanal pada UMTS[5]

2.6 Handover

Handover merupakan sekumpulan algoritma dan prosedur yang menjamin

kelangsungan dari sebuah komunikasi antara UE dan jaringan pada kondisi

bergerak dan kondisi overload. Pada kondisi bergerak, prosedur tersebut

dibutuhkan untuk mempertahankan connection baik dalam sesama sistem

WCDMA pada frekuensi yang sama melalui intra frequency handover, atau

dengan frekuensi yang lain melalui inter frequency handover, atau dengan sistem

yang lain melalui Inter Radio Akses Teknologi (IRATHO). Dengan adanya rake

receiver pada kedua UE dan RBS mengijinkan UE di sambungkan dengan lebih

dari satu sektor pada dedicated channel. Kondisi ini disebut Soft Handover atau

sama. Untuk kondisi handover dalam WCDMA dengan frekuensi yang lain atau

dengan sistem yang lain (GSM) maka prosedur Hard Handover dilakukan[3].

2.6.1 Jenis Handover Pada Sistem WCDMA

Ada beberapa jenis handover dalam jaringan WCDMA. Untuk skenario

dari tipe-tipe handover dapat dijelaskan sebagai berikut[3]:

1. Intra - system Handover

Intra - sytem handover terjadi dalam satu sistem. Yang selanjutnya dapat dibagi

menjadi intra - frequency HO dan inter - frequency HO. Intra - frequency terjadi

di antara sel - sel yang memiliki carrier WCDMA yang sama, sementara inter -

frequency terjadi di antara sel-sel yang menggunakan carrier WCDMA yang

berbeda.

2. Inter - system Handover (ISHO)

Inter - system HO terjadi di antara sel - sel yang memiliki dua teknologi akses

radio, Radio Access Technology (RAT) yang berbeda atau mode akses radio

Radio Access Mode (RAM) yang berbeda. Kasus yang paling sering untuk

handover jenis ini diperkirakan terjadi antara sistem WCDMA dan GSM / EDGE.

3. Hard Handover (HHO)

Hard Handover adalah kelompok dari prosedur HO dimana semua hubungan

yang lama dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru dibentuk. Bagi

pembawa (bearer) real - time hal ini berarti pemutusan hubungan yang singkat

dari bearer; bagi bearer non – real - time HHO berarti lossless. Hard handover

4. Soft Handover (SHO)

Selama proses soft handover, MS terus menerus berkomunikasi dengan dua sel

atau lebih secara bersamaan yang memiliki BS yang berbeda dari RNC yang sama

(intra - RNC) atau RNC yang berbeda (inter - RNC). Semua hubungan yang lama

tidak akan dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru terbentuk (make before

break).

5. Softer Handover

Pada kejadian softer handover, MS dikendalikan oleh paling tidak dua sektor pada

satu BS, SHO dan softer HO hanya mungkin terjadi dalam satu frekuensi carrier

dan oleh karena itu, termasuk proses handover intra - frequency.

Jenis-jenis dari handover tersebut juga dapat diilustrasikan pada gambar 2.4

sebagai berikut :

2.6.2 Penyebab Terjadinya Handover

Handover dapat disebabkan berdasarkan hal-hal sebagai berikut[6] :

1. Penurunan kualitas kanal radio (quality of service).

2. Meminimalisir interferensi radio.

3. Beban traffic (traffic overload).

4. Level penerimaan yang semakin lemah.

5. Jarak antara MS dan Node-B.

6. Power Budget (better cell).

2.6.3 Penentuan Handover

Penentuan Handover dapat dilakukan melalui tiga cara yang berbeda yaitu

melalui MS (mobile initiated), melalui jaringan (network initiated), dan MS

sekaligus jaringan (mobile assisted)[1].

1. Mobile Initiated :

MS melakukan pengukuran kualitas, memilih BS yang terbaik, dan tersambung ke

BS tersebut, dibantu oleh jaringan. Handover jenis ini biasanya dipicu oleh

kualitas hubungan yang buruk berdasarkan pengukuran MS.

2. Network Initiated :

BS melakukan pengukuran dan melaporkan hasil pengukuran tersebut kepada

3. Mobile Assisted :

Dalam hal ini jaringan dan MS sama-sama melakukan pengukuran. MS

melaporkan hasil pengukuran dari BS yang terdekat dan jaringan melakukan

keputusan apakah akan melakukan handover atau tidak.

2.6.4 Tahap Prosedur Handover

Tahap-tahap dari proses handover dapat dibagi menjadi 3 yaitu[1] :

1. Tahap Pengukuran (Measurement); dilakukan pengukuran informasi

penting yang dibutuhkan untuk tahap decision. Pengukuran arah DL yang

lakukan oleh MS adalah sebesar Ec/Io dari CPICH sel yang sedang

melayani dan sel - sel tetangga.

2. Tahap Keputusan (Decision); hasil pengukuran di bandingkan dengan

threshold yang telah di tetapkan sebelumnya. Kemudian akan diputuskan

apakah akan dilakukan handover atau tidak. Algoritma handover yang

berbeda akan memiliki kondisi trigger yang berbeda pula.

3. Tahap Eksekusi (Execution); proses handover selesai dan parameter

relative diubah berdasarkan jenis handover-nya. Sebagai contoh hubungan

Tahap-tahap tersebut dapat dijelasakan dalam gambar 2.5 sebagai berikut :

Gambar 2.5 : Tahap Handover

2.6.5 Penyebab Kegagalan Handover

Beberapa penyebab dari kegagalan handover dapat dijelaskan sebagai berikut[6]:

1. Tidak tercantumnya BTS tujuan pada neighbour list BTS semula, maka kedua

BTS tidak saling mengenal, akibatnya handover tidak dapat dilaksanakan dan

terjadi kegagalan handover.

2. Pada saat akan dilaksanakan handover, sel tujuan sudah penuh

kapasitas kanalnya (trafik overload). Sehingga panggilan dipertahankan oleh base

service sampai kuat sinyal mencapai level minimum dan terjadi pemutusan

panggilan.

3. Adanya efek pingpong. MS tidak bisa melaksanakan proses handover karena

4. Adanya interferensi BCCH. MS menerima frekuensi BCCH yang sama dari dua

BTS. Hal ini disebabkan luas coverage kedua BTS yang terlalu lebar. Interferensi

BCCH menyebabkan kualitas sinyal yang diterima MS mengalami penurunan,

baik pada parameter level sinyal penerimaan, Bit Error Rate(BER) maupun

Eb/No.

2.7 Kendali Daya Operasi (Power Control)

Satu hal yang menjadi ciri khas dari teknik multiple akses yang digunakan

WCDMA yaitu CDMA adalah Interference Limited, atau sangat memandang

faktor interferensi yang terjadi sebagai acuan kualitas layanan yang nantinya

menjadi salah satu ukuran untuk melakukan handover. Seperti telah dijelaskan

sebelumnya, pada sistem multiple akses CDMA seluruh user dalam cell yang

sama berbagi frekuensi dan pewaktuan yang sama. Hal ini pada akhirnya

menentukan kualitas panggilan (Call quality) dan kapasitas dari suatu cell.

Power control ini bertujuan mengontrol power yang dipancarkan tetap pada

tingkat yang sama dengan power yang diterima. Juga berperan memperkecil

interferensi dan pemakaian power. Power dikontrol oleh beberapa parameter dan

perlu ditetapkan selama optimisasi jaringan. Daya kirim dari setiap user diperiksa

setiap 1500 kali dalam satu detik nya (frekuensi power control = 1500 Hz), dan

disesuaikan dengan Eb/no yang telah ditetapkan sesuai dengan kualitas layanan

yang dikehendaki pada suatu cell. Daya kirim dari tiap – tiap pengguna diatur agar

tidak berada dibawah level yang ditentukan sebagai daya terima pada suatu

Node-B (Node-BTS) untuk mempertahankan kualitas layanan. Namun level ini dapat diset

Tujuan utama penggunaan power control pada WCDMA adalah untuk

mendapatkan kualitas komunikasi yang baik, mengurangi interferensi dan

memaksimalkan kapasitas. Sistem komunikasi seluler CDMA menggunakan tipe

power control di bawah ini :

1. Reverse open-loop power control.

2. Reverse close-loop power control.

3. Reverse outerloop power control.

4. Forward close-loop power control.

Power control dalam sistem CDMA dibedakan atas reverse power control

dan forward power control. Power control reverse ditujukan untuk mengontrol

level daya pancar UE, sedangkan power control forward digunakan untuk

mengontrol level daya pancar Node B. Pada WCDMA menggunakan metode fast

power control khususnya pada arah reverse. Periode peng-update-an power

control user adalah 1500 kali setiap menit (1500KHz) yang lebih cepat daripada

perubahan pathloss user dan juga bahkan lebih cepat dari perubahan kanal fast

reyleigh fading. WCDMA menggunakan open loop power control untuk inisial

daya pertama kali yang harus dipancarkan oleh UE. Sedangkan selanjutnya, untuk

arah reverse menggunakan fast close loop power control.

Pada metode ini Node B membandingkan SIR user yang diterima dan

dibandingkan dengan SIR target. Jika lebih besar maka akan dikirim command

untuk menurunkan daya transmit user dan sebaliknya. Metode closed loop power

control ini akan mampu mengontrol ketidakseimbangan daya reverse yang

bisa mendapatkan sinyal dengan kualitas yang bagus, artinya memperkecil efek

other cell interference. Fungsi closed loop power control pada arah forward juga

memberi tambahan daya untuk menjaga QoS sinyal jika error correcting code

tidak bekerja dengan baik[3].

2.8 Cell Reselection

UE akan memilih cell yang cocok dan mode radio akses berdasarkan

pengukuran idle mode dan kriteria cell selection. Pada saat UE berada pada mode

UMTS atau GSM, UE melakukan pengukuran pada radio akses teknologi yang

lain tergantung pada parameter yang diset oleh operator. Parameter tersebut

mendkefinisikan[3] :

1. Nilai threshold pada serving cell jika UE harus melakukan pengukuran

pada cell inter radio akses teknologi.

2. Kualitas minimum yang dibutuhkan untuk pemilihan sebuah cell pada

radio akses teknologi yang lain.

2.9 WCDMA Codes

Dalam sistem WCDMA digunakan dua macam operasi pada physical

channel, yaitu; channelization dimana mentransformasikan setiap bit ke dalam

jumlah chip SF (Spreading Factor), sedangkan Scrambling Code digunakan untuk

menebar sinyal informasi. Pada operasi channelization, kode OVSF (Orthogonal

Variabel Spreading Factor) digunakan untuk menjaga keorthogonalan antara

physical channel dari sebuah hubungan, walaupun dengan menggunakan laju

dan dapat menggunakan semua kode yang terdapat pada code tree OVSF.

Scrambling Code sering juga dikaitkan dengan user dan kode channelization

dikaitkan dengan tipe dari layanan sesuai dengan bit rate yang diberikan.

Sedangkan pada arah downlink, Scrambling Code digunakan untuk membedakan

sektor yang berbeda dan kode channelization dikaitkan dengan tipe layanan yang

berbeda dan user[3].

2.10 Scrambling Code

Pada arah uplink terdapat dua macam Scrambling Code yaitu long (gold

code) dan short scrambling codes, yang masing-masing berjumlah 224 buah.

Scrambling Code ditentukan oleh layer atas. Pada proses scrambling, urutan kode

dari user yang telah di-spreading dikalikan dengan kode pseudorandom. Pada

arah downlink, jumlah maksimum dari Scrambling Code (Gold code dengan deret

sepanjang 38400 chips) adalah 218 – 1, namun tidak semua kode digunakan.

Scrambling Code dibagi menjadi 512 set Primary Scrambling Code dan 15

Secondary Scrambling Code, sehingga total kode yang digunakan adalah 8192.

Setiap sektor dialokasikan hanya satu primary SC. Sebagai konsekuensinya

jumlah maksimum reuse Scrambling Code adalah 1 : 512. Kode dibagi ke dalam

64 group yang berbeda dan jika neighbour dari sektor lain dialokasikan kode dari

group kode yang berbeda maka konsumsi power dari UE akan berkurang,

sehingga pada kenyataannya reuse kode akan lebih kecil dari 1 : 64. Primary

CCPCH selalu dikirimkan menggunakan Primary Scrambling Code sementara

physical channel yang lain dapat dikirimkan dengan salah satu primary ataupun

2.11 Teknik Spread Spectrum

Spread Sprectrum adalah suatu teknik modulasi digital dimana sinyal yang

sudah termodulasi dimodulasikan kembali. Spread spectrum dapat dikatakan

sebagai teknologi spektral tersebar yang dirancang untuk melawan jamming

dengan memperbesar lebar pita frekuensi. Teknik spread spectrum sendiri terdiri

dari 2 jenis yaitu Direct Sequence dan Time Division. Sistem telekomunikasi

WCDMA sendiri menggunakan tipe spread spectrum direct sequence yang

memiliki ciri khas penebaran spektral sinyal yang kemudian ditransmisikan secara

langsung.

Hal lain yang menjadi ciri khas dari Spread spectrum yang digunakan pada

sistem WCDMA adalah kode spreading sequence yang diterapkan. Kode yang

diterapkan baik pada sisi transmit maupun receive sistem WCDMA adalah

Orthogonal Variable Spreading Function (OVSF) yang memiliki factor spreading

256 untuk uplink dan 512 untuk downlink. Kecepatan dari kode spreading pada

WCDMA (begitu pula pada CDMA) disebut Chip Rate. Besarnya chip rate pada

WCDMA adalah 3,84 Mcps Factor spreading pada sistem WCDMA bervariasi

dari 4 sampai dengan 512. Faktor spreading diasumsikan sebagai perbandingan

antara Chip rate dengan Data rate[2].

2.12 Channelization Code

Spreading Code biasa juga disebut kode kanalisasi pada WCDMA. Sesuai

Factor (OVSF). Kode OVSF mengijinkan SF yang berbeda untuk kode kanalisasi

yang berbeda. Spreading Factor adalah perbandingan antara bandwidth sinyal

setelah dan sebelum spreading.Kode OVSF mempunyai karakteristik unik yaitu

adanya orthogonalitas di antara kode, artinya suatu kode tidak akan

menginterferensi kode lainnya selama keduanya tersinkronisasi . Oleh karena itu,

kode OVSF biasanya digunakan untuk sistem yang transmisinya sinkron

(downlink). Spreading Factor mulai dari 1 sampai 256 untuk chip rate 3.840

Mcps. Pada arah downlink jumlah maksimum dari OVSF kode penebar adalah

512.

Semua user pada sebuah sektor harus berbagi kode channelization yang

tersedia pada code tree OVSF, yang merupakan resource yang sangat terbatas.

Batasan dari jumlah kode downlink ditunjukkan dengan layanan bit rate yang

tinggi akan dialokasikan SF yang rendah. Sebagaimana utilisasi dari sebuah kode

menyebabkan tidak tersedianya sub tree dari SF yang tinggi. Selain itu juga, user

pada kondisi soft handover menggunakan kode lebih banyak (satu kode untuk

setiap layanan). Terkadang penggunaan dari satu kode channelization per user

berdampak terhadap orthogonalitas dari penyediaan layanan yang berbeda pada

sebuah sektor.

Pada kenyataannya, lingkungan yang berbeda dapat mengganggu

orthogonalitas, hal ini yang menyebabkan bahwa sistem lebih tergantung terhadap

interferensi yang terjadi. Kode OVSF yang sangat terbatas digunakan kembali

pada sel lain tetapi dengan Scrambling Code yang berbeda. Tiap stage dari

kapasitas hingga 100% untuk setiap kode yang digunakan karena Scrambling

Code memiliki sifat tidak orthogonal[3].

2.13 Pilot Pollution

Pilot Pollution merupakan kondisi dimana jumlah dari active set yang

menangani suatu UE lebih dari 3 dan keseluruhan active set tersebut berada pada

range 5dB atau sekitar 3dB dari active set yang terbesar. Active set yang melebihi

batasan Max Active Set (3 active set) dapat mengganggu kualitas dari suatu sinyal

dan bertindak sebagai penginterferen. Dalam hal ini, penginterferen dapat

menurunkan performansi dari suatu system[3].

2.14 Pilot Set

Kanal pilot menjadi acuan dalam penentuan hand-off. Pilot diidentifikasi oleh

MS dan dikategorikan menjadi[3]:

1. Active Set, adalah pilot yang dikirimkan oleh BS dimana MS tersebut

aktif. Banyaknya pilot yang termasuk pada kategori ini tergantung pada

banyaknya komponen rake receiver.

2. Candidate Set, terdiri dari pilot yang tidak termasuk dalam active set. Pilot

ini harus diterima dengan baik untuk mengidentifikasi bahwa kanal traffik

forward link dapat didemodulasi dengan baik.

3. Neighbour Set, terdiri dari pilot yang tidak termasuk pada dua kelompok

sebelumnya, dan dipergunakan untuk proses handover.

4. Remaining Set, terdiri dari keseluruhan pilot dalam sistem kecuali yang

2.15 Radio Access Bearer (RAB)

Suatu konsep baru yang diperkenalkan oleh UMTS adalah RAB, yang

mana merupakan gambaran dari kanal pengiriman antara jaringan dan user. RAB

dibagi menjadi radio bearer pada air interface dan Iu bearer di radio network

(UTRAN). Tujuan RAB yaitu untuk menyediakan sebuah hubungan melalui

UTRAN yang mendukung layanan UMTS bearer. UTRAN dapat menyediakan

RAB connection dengan karakteristik yang berbeda agar sesuai dengan kebutuhan

untuk layanan UMTS bearer yang berbeda. Berikut ini adalah gambaran RAB

dalam end to end service, yaitu dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Pengklasifikasian Radio Access Bearer adalah sebagai berikut[3]:

1. Conversational

Hal ini dikarakteristikkan dengan rendahnya delay, jitter (variasi delay),

dan error. Kebutuhan akan laju data dapat bervariasi, tetapi secara umum bersifat

simetris. Artinya, laju data dalam satu arah akan sama dengan laju data pada arah

yang lain. Suara dan data termasuk dalam kategori ini. Voice yang sensitive

terhadap delay yang tinggi tidak terlalu memerlukan laju bit yang tinggi,

sedangkan video conferencing yang memiliki toleransi terhadap error yang

rendah, memerlukan laju bit yang tinggi. Contohnya : Voice, Video Telephony,

Video Gaming dan Video Conferencing.

2. Interactive

Interaktif trafik dikarakteristikkan dengan toleransi yang rendah terhadap

error, tetapi memiliki toleransi terhadap delay yang lebih tinggi daripada layanan

conversational. Contohnya : Multimedia, Video on Demand, Webcast dan Real

Time video.

3. Streaming

Layanan streaming mempunyai toleransi error yang rendah, tetapi pada

umumnya mempunyai toleransi yang tinggi terhadap delay dan jitter. Hal ini

dikarenakan adanya buffer data pada penerima. Streaming audio, web browsing

dan video termasuk aplikasi streaming.

4. Background

Hal ini dikarakteristikkan dengan sangat kecilnya delay. Contohnya adalah

pengiriman SMS dan email dari server ke server. Aplikasi background

BAB III

PROSEDUR HANDOVER

3.1 Umum

Salah satu parameter yang ditawarkan sistem telekomunikasi selular adalah

Handover. Handover menjamin adanya kontinuitas komunikasi apabila pengguna

bergerak dari satu cell ke cell yang lainnya. Pada sistem GSM (2G), frekunsi antar

cell yang bersebelahan berbeda, sehingga handover yang dimungkinkan adalah

“break before make”, di mana terjadi pemutusan terlebih dahulu dari frekuensi

operasi pada suatu cell untuk kemudian berhubungan dengan frekuensi kerja pada

cell yang baru didatangi. Berbeda dengan handover yang ada pada sistem GSM,

pada sistem WCDMA handover yang ada bersifat “Make before Break” atau

disebut Soft Handover. Soft Handover berarti koneksi ke node B yang menangani

cell yang baru didatangi terlebih dahulu dibentuk, sebelum koneksi ke node B cell

yang ditinggalkan dilepas. Hal ini dilakukan dengan melihat perbandingan level

daya yang diterima pada suatu Node B dari terminal pengguna. Node B yang

mengukur level pengguna sudah dibawah ambang batas, maka harus bersiap –

siap melepaskan koneksi ke pengguna yang dimaksud. Begitu juga sebaliknya,

Node B yang mengukur nilai daya terima dari pengguna lebih dari ambang batas

maka node B tersebut harus membangun koneksi ke pengguna yang bersangkutan.

Pada saat ini terdapat begitu banyak layanan dalam komunikasi sehingga

trafik yang penuh terutama pada voice sehingga menyebabkan terjadinya

kongesti. Maka dilakukanlah upaya penambahan kapasitas kanal agar tidak terjadi

kongesti dan soft handover pun dapat dapat berjalan dengan baik.

3.2 Penyebab Terjadinya Handover

Handover dapat disebabkan berdasarkan hal-hal sebagai berikut[6] :

1. Penurunan kualitas kanal radio (quality of service).

2. Meminimalisir interferensi radio.

3. Beban traffic (traffic overload).

4. Level penerimaan yang semakin lemah.

5. Jarak antara MS dan Node-B.

6. Power Budget (better cell).

3.3 Proses Soft Handover

Selama proses soft handover, MS terus menerus berkomunikasi dengan dua

sel atau lebih secara bersamaan yang memiliki Node B yang berbeda dari RNC

yang sama (intra-RNC) atau RNC yang berbeda (inter-RNC). Semua hubungan

yang lama tidak akan dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru terbentuk.

Soft handover memungkinkan mobile dilayani oleh dua Node B, yang berarti

mobile menerima sinyal dari dua buah BS dan dua BS menerima sinyal dari satu

Gambar 3.1 : Proses Soft Handover

3.3.1 Soft Handover pada Saat Uplink

Pada saat uplink mobile mentransmisikan sinyal ke udara melalui antena

omnidirectional. Dua buah Node-B yang berada pada daerah active set dapat

menerima sinyal secara simultan. Kemudian sinyal tersebut akan diteruskan ke

RNC untuk selanjutnya digabungkan. Frame yang lebih baik akan dipilih dan

yang lain akan dibatalkan. Oleh karena itu pada saat uplink tidah dibutuhkan

kanal tambahan untuk melakukan soft handover. Soft handover pada ssat uplink

juga dapat ditunjukkan pada gambar 3.2.

3.3.2. Soft Handover pada Saat Downlink

Pada saat downlink sinyal yang sama akan ditransmisikan melalui Node-B

Untuk mendukung soft handover pada saat downlink, pada akhirnya akan

dibutuhkan satu kanal tambahan(2-jalur SHO). Kanal tambahan ini berperan

sebagai interferensi tambahan kepada pengguna lain. Soft handover pada ssat

uplink juga dapat ditunjukkan pada gambar 3.2 dibawah ini[1].

Gambar 3.2 : Uplink dan Downlink Soft Handover

3.3.3 Skenario dan Algoritma Soft Handover WCDMA

Dibawah ini akan dijelaskan bagaimana skenario soft handover terjadi

pada jaringan WCDMA. Berdasarkan dari pengukuran pilot Ec/Io yang dimonitor

oleh cell, mobile station memutuskan tiga langkah dasar untuk melakukan soft

handover, ada kemungkinan untuk menambah active set,memindahkannya

kembali ataupun menggantikan Node-B di cell yang aktif.

Gambar 3.3 Skenario Soft Handover pada WCDMA

Penjelasan mengenai skenario soft handover akan dijelaskan sebagai berikut :

1. MS menerima sinyal pilot Ec/Io dari cell 1, cell 2 dan cell 3.

2. MS melakukan pengukuran kualitas, memilih Cell yang terbaik, dan

tersambung ke Cell 1, dibantu oleh jaringan. Dalam hal ini jaringan dan

MS sama-sama melakukan pengukuran. MS melaporkan hasil pengukuran

dari Cell yang terdekat dan jaringan melakukan keputusan apakah akan

melakukan handover atau tidak.

3. Sebelum MS dalam perjalanan menuju ke Cell 2. Saat MS sebelum

melakukan handover ke Cell 3, MS juga menambahkan Cell 2 dalam

pengukurannya. Karena Cell 3 pengukurannya lebih bagus maka MS

mengambil keputusan untuk handover ke Cell 3.

Begitu juga saat MS berada di Cell 3 menuju ke Cell 2, MS juga akan mengukur

Sedangkan untuk algoritma soft handover akan ditunjukkan pada Gambar 3.4[1].

Gambar 3.4 Algoritma Soft Handover

Keterangan :

a. AS_Th Threshold :untuk Macro Diversity

b. AS_Th_Hyst Hysteresis : untuk Threshold

c. AS_Rep_Hyst : gantikan Hysteresis

d. ΔT Waktu : untuk Trigger

e. AS_Max_Size : Ukuran maximum dari set aktif

Algoritmanya dapat dijelaskan sebagai berikut :

[1] Jika pilot_SIR > Best_ pilot_SIR-(AS_Th-AS_Th_Hyst) untuk periode ΔT dan

set aktif tidak penuh, maka sel ditambahkan pada set aktif. Ini disebut Event 1A

[2] Jika pilot_SIR < Best_ pilot_SIR-(AS_Th-AS_Th_Hyst) untuk periode ΔT,

maka sel akan dibuang dari set aktif. Ini disebut Event 1B atau Radio Link

Removal.

[3] Jika aktif set penuh dan Best _candidate_pilot_SIR > Worst_Old_pilot_SIR +

AS_Rep_Hyst untuk periode ΔT, kemudian sel yang paling lemah pada set aktif

digantikan dengan calon sel yang paling kuat. Ini disebut Event 1C atau Combined

Radio Link Addition and Removal.

Dimana :

1. pilot_SIR adalah ukuran dan kuantitas filter dari SIR dari common pilot

channel (CPICH)

2. Best_pilot_SIR adalah ukuran sel yang paling kuat pada set aktif

3. Best_candidate_pilot_SIR adalah ukuran sel yang paling kuat pada set

monitor

4. Worst_Old_pilot_SIR adalah ukuran sel yang paling lemah pada set aktif

3.4 Permasalahan pada Soft Handover

Pada saat mobile station ( MS ) bergerak dari satu cell ke cell lainnya ,

traffik pada cell sebelumnya harus diubah ke kanal dengan traffik dan kanal

kontrol cell yang baru. Apabila terjadi kegagalan handover akan berakibat

Faktor-faktor penyebab gagalnya handover antara lain :

1. Interferensi yang tinggi.

2. Setting parameter yang tidak baik.

3. Kerusakan hardware.

4. Area cakupan radio jelek.

5. Neighbouring cell relation yang tidak perlu.

6. Masalah antenna receiver atau hardware Node-B.

Kegagalan Handover dapat disebabkan[6] :

1. Tidak tercantumnya BTS tujuan pada neighbour list BTS semula, maka

kedua BTS tidak saling mengenal, akibatnya handover tidak dapat

dilaksanakan dan terjadi kegagalan handover.

2. Pada saat akan dilaksanakan handover, sel tujuan sudah penuh

kapasitas kanalnya (trafik overload). Sehingga panggilan dipertahankan

oleh base service sampai kuat sinyal mencapai level minimum dan terjadi

pemutusan panggilan.

3. Adanya efek pingpong. MS tidak bisa melaksanakan proses handover

karena level daya terima MS dari base service maupun sel tujuan saling

tarik menarik.

4. Adanya interferensi BCCH. MS menerima frekuensi BCCH yang sama

dari dua BTS. Hal ini disebabkan luas coverage kedua BTS yang terlalu

lebar. Interferensi BCCH menyebabkan kualitas sinyal yang diterima MS

mengalami penurunan, baik pada parameter level sinyal penerimaan, Bit

3.5 Kelebihan dan Kekurangan dari Soft Handover

Berikut dapat kita simpulkan beberapa keuntungan dan kerugian dari soft

handover

Keuntungan :

1. Mengurangi efek “ping-pong” , yang berperan penting untuk mengurangi

beban.

2. Transmisi yang lebih halus tanpa ada waktu yang terhenti selama

handover.

3. Mengurangi interferensi sewaktu uplink.

Kerugian :

1. Memiliki implementasi yang lebih kompleks dari hard handover.

2. Sumber jaringan tambahan akan diperlukan pada saat melakukan

downlink.

3.6 Pengaruh Kapasitas Trafik Terhadap settingan Soft Handover Overhead

Pada Saat MS akan berpindah sel maka skenario soft handover seperti yang

telah dipaparkan tadi akan terjadi. Namun saat beberapa buah Node-B yang

seharusnya menangani atau mengambil alih MS sedang mengalami trafik voice

yang penuh, maka original call dari Node-B yang akan melakukan soft handover

tersebut akan ditolak secara otomatis dan terjadilah kongesti sehingga soft

handover pun menjadi gagal.

Oleh karena itu untuk mengurangi beban trafik yang ada pada sebuah

(setting) nilai dari individual offset agar beban nilai CSSR pun semakin tinggi dan

SHO pun akan sukses dilakukan.

3.6.1 Pengertian Trafik

Secara umum traffic dapat diartikan sebagai perpindahan informasi dari

satu tempat ke tempat lain melalui jaringan telekomunikasi. Besaran dari suatu

trafik telekomunikasi diukur dengan satuan waktu, sedangkan nilai traffic dari

suatu kanal adalah lamanya waktu pendudukan pada kanal tersebut. Salah satu

tujuan perhitungan traffic adalah untuk mengetahui unjuk kerja jaringan (Network

Performance) dan mutu pelayanan jaringan telekomunikasi (Quality of

Service)[6].

3.6.2. Macam-macam Trafik

1. Offered Traffic(A )

Trafik yang ditawarkan atau yang mau masuk ke jaringan.

2. Carried Traffic( Y)

Trafik yang dimuat atau yang mendapat saluran.

3. Lost Traffic(R )

Trafik yang hilang atau yang tidak mendapat saluran[6].

3.7 Soft Handover Overhead

Soft handover overhead adalah sebuah metode untuk mengurangi beban

trafik disebabkan karena kapasitas node-B yang melayani MS tersebut sedang

handover overhead. Pada saat MS dalam keadaan idle maka UE juga akan tetap

melakukan Soft handover berdasarkan parameter-parameter yang telah penulis

bahas diatas, namun pada saat MS melakukan attempt maka bila Node-B yang

sedang menangani nya penuh, MS akan melakukan soft handover overhead

namun semua kesuksesan SHO tergantung dari individual offset yang telah diatur

pada Node-B[7].

Namun secara umum SHO overhead dapat didefinisikan sebagai berikut:

1. Soft/Softer Handover adalah sebuah kunci algoritma di dalam system

WCDMA, tapi pada kenyataannya begitu banyak handover yang tidak

terselesaikan. Alasannya adalah karena parameter awalnya memang telah cukup

baik di dalam hampir semua peralatan radio.

2. Radio resources and area penanganan dari SHO overhead berhubungan dengan

algoritma WCDMA.

3. Pada prinsip umum, daerah yang jarang penduduknya memerlukan area yang

lebih luas untuk mobilitas, ini dikarenakan jarak antar Node-B berjauhan, dan

untuk area yang padat SHO overhead ini diperlukan untuk kapasitas.

Berikut dibawah ini merupakan pengaturan dari Soft Handover Overhead,

dimana untuk mengatasi beban trafik yang penuh maka akan diberlakukan kondisi

yang sesuai dengan daerah (rural atau urban) maupun trafiknya. Pengatuan nilai

Gambar 3.5 : Parameter dari Pengaturan Cell Offset[7].

Pada gambar 3.5 diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:

a. Default

Kondisi cell sebelum diberi pengaturan nilai individual offset.

b. Offset < 0 in cell B

Cell B diberi nilai individual offset lebih kecil dari 0 yang bertujuan untuk

memperbesar kapasitas.

c. Offset > 0 in cell B

Cell B diberi nilai individual offset lebih besar dari 0 yang bertujuan untuk

memperluas mobilitas.

d. Offset < 0 in everywehere

Semua cell diberi nilai individual offset lebih kecil dari 0 yang bertujuan

e. Offset > 0 in everywhere

Semua cell diberi nilai individual offset lebih besar dari 0 yang bertujuan

untuk memperluas mobilitas.

Pada dasarnya dalam menambah kapasitas kita harus menggunakan nilai

individual offset lebih kecil dari 0 (offset<0), dan pada saat menambah mobilitas

kita harus menambah individual offset lebih dari 0 (offset>0)

Parameter ini dapat dioptimalkan dengan menggunakan 3 cara[7]:

1. Mengganti nilai offset didalam single cell untuk memindahkan batas cell dan

mengganti perencanaan area, yaitu:

a. .Load atau Unload cell.

b. Menambah coverage area untuk meningkatkan mobilitas dan retainability.

2. Mengatur nilai offset dalam semua cell dalam sebuah cluster untuk untuk

mengganti SHO margin didalam area tanpa memberi efek pada batas cell, sebagai

contoh pengaturannya adalah :

a. Hanya layer kedua (dimana hanya HSPA yang akan dimunculkan).

b. Area rural (Margin yang lebih besar untuk menambah mobilitas).

c. Area urban (Margin yang lebih kecil untuk menyelamatkan sumber dan

menambah kapasitas).

3. Mengatur nilai individual offset untuk menyeimbangkan antara uplink dan

downlink coverage dalam hal pengaturan power.

Alat atau modul yang digunakan pada PT. TELKOMSEL MEDAN adalah