MEDIA ELEKTRIK, Volume 4 Nomor 2, Desember 2009

Terdapat tipe handoff pada CDMA yang memungkinkan untuk melakukan handoff tanpa harus mengalami sambungan yang terputus yaitu

soft handoff. Hal ini dapat dilakukan karena

diantara sel site yang berdekatan pada CDMA menggunakan frekuensi yang sama, maka dimungkinkan untuk membangun hubungan dengan sel yang baru sebelum meninggalkan sel yang lama, dan hal ini dikenal dengan istilah

handover “make before break”.

Untuk memahami karakteristik trafik soft handoff pada sistem CDMA maka, dalam pembuatan tugas akhir ini akan dianalisis karakteristik trafik

soft handoff pada sistem seluler CDMA dengan

mengambil data trafik soft handoff PT TELKOM Flexi Pare-pare yaitu pada BTS Pare-pare 1 dan BTS Pare-pare 2. Dari data tersebut dihitung Rata-rata tingkat panggilan keluar pada daerah handoff (outgoing handoff), new call origination

rate per cell, incoming handoff call rate, dan hand off generated in the handoff region.

Diharapkan dengan analisa karakteristik trafik diatas dapat mengetahui kepadatan arus pembicaraan (traffic) pada daerah soft handoff yang dipengaruhi oleh faktor soft handoff region,

mobility of mobile, drop call dan probabilitas blocking.

Pada mobility model kita dapat mengetahuai besarnya tingkat arus kepadatan panggilan yang keluar pada daerah handoff, faktor

yang mempengaruhi soft handoff rate pada daerah handoff adalah radius soft handoff region (Rso) yang dipengaruhi oleh

a

yaitu soft handoff

region factor.

SOFT HANDOFF PADA SISTEM CDMA

Terdapat tiga macam handoff yang diterapkan pada sistem berbasis CDMA2000 1x: 1. Soft Handof

Soft handoff (soft handover) adalah salah

satu inovasi dalam mobilitas dimana mungkin dilakukan dengan teknologi CDMA. Hal ini berkaitan dengan teknik atau pemindahan dari satu sel ke sel yang lain tanpa memutuskan hubungan radio.

Soft handoff memungkinkan mobile dilayani oleh dua BS, yang berarti :

1. Mobile menerima sinyal dari dua buah BS 2. Dua BS menerima sinyal dari satu mobile Soft handoff mengeliminasi efek ping pong (mobile bergerak di sepanjang daerah batas dari dua sel, akan bolak balik switch diantara dua BS).

Soft handoff merupakan handoff yang

terjadi antar sel dengan frekuensi pembawa yang sama, dimana MS memulai komunikasi dan membentuk hubungan dengan BTS yang baru terlebih dahulu sebelum memutuskan hubungan dengan BTS asal. Hubungan akan diputuskan jika

ANALISIS KARAKTERISTIK TRAFIK

SOFT HANDOFF

PADA TELKOM FLEXI PARE-PARE

Zulfajri Basri Hasanuddin

Program Studi Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Hasanuddin Makassar

Abstrak

CDMA (Code Division Multiple Access) adalah akses multiuser dimana masing-masing user menggunakan kode yang unik dalam mengakses kanal yang terdapat dalam system. Analisa model trafik

soft handoff pada Telkom Flexi Pare-pare untuk tugas akhir ini dilakukan pengambilan data trafik soft handoff pada PT. Telkom Wilayah pare-pare, yaitu Pare-pare 1 dan Pare-pare 2. Dari data tersebut

dihitung Mobility Model yaitu tingkat panggilan keluar pada daerah handoff (λ), Soft handoff rate : new

call origination rate per cell(λnc), incoming handoff call rate(λic), dan handoff generated in the hand off region(λgr), probabilitas bloking, dan drop call. Dengan adanya analisis trafik tersebut akan memberi

gambaran model trafik system CDMA pada kota Pare-Pare yang dapat membantu dalam hal perencanaan jaringan di kota tersebut.

proses penyambungan dengan BTS yang baru telah mantap untuk menghindari drop call. Metode pembentukan hubungan (kanal) baru terlebih dahulu sebelum memutus hubungan (kanal) lama ini dikenal dengan istilah make

before break. MSC PSTN B S C Cell Site B Cell Site A

Figure 8.22 Soft handoff in CDMA

Soft handoff

Gambar 1. Prosedur Handover Ada dua tipe soft handoff, yaitu :

· two way soft handoff terjadi ketika mobile

station berkomunikasi dengan dua sektor pada

sel yang berbeda,

· three way soft handoff terjadi ketika mobile

station berkomunikasi dengan tiga sektor pada

sel yang berbeda.

2. Softer Handoff

Handoff yang terjadi antar sektor dalam

satu sel dengan frekuensi pembawa dan BTS ayang sama. Handoff ini juga berbasis pada metode make before break.

3. Hard Handoff

Tipe ini menggunakan metode break before

make yang berarti harus terjadi pemutusan

huubungan dengan kanal trafik lama sebelum terjadi hubungan baru. Hard handoff terjadi pada sistem dual mode dimana sistem akses radio CDMA2000 1x diopersasikan bersama-sama dengan sistem akses radio lainnya seperti CDMA IS-95 atau AMPS. Selain itu juga antara sektor atau sel dengan frekuensi pembawa yang berbeda.

Gambar 2. Dua type soft handoff

KONSEP DAN PARAMETER

PERHITUNGAN

1. Mobility Model

Mobilitas mobile pada daerah soft handoff

dapat diestimasi oleh fungsi ukuran dan bentuk area sel, kepadatan panggilan ( density call ) dan kecepatan mobile pada area soft handoff.

Berdasarkan asumsi bahwa sistem adalah sama dalam keseimbangan statistik. Rata – rata tingkat handoff yang masuk ke dalam sebuah sel adalah sama dengan rata – rata tingkat handoff yang keluar dari cell. Berdasarkan rumus Thomas , Rata – rata tingkat handoff yang keluar dari sebuah sel λ adalah[3] :

p

r

l

=

V

l

(call/hour) Dimana :

r

: populasi panggilan per unit area (call/km2)

V

: kecepatan rata-rata mobile (km/jam) l : panjang lintasan daerah soft handoff(km) 2. Soft Handoff Boundary

Pada soft handoff, ketika sebuah mobile melewati tepi sel, mobile selanjutnya memonitor kekuatan signal pilot pada sel tetangga. Mobile mengkombinasikan dua signal channel yang

berbeda untuk meningkatkan keseluruhan signal yang diterima. Adapun gambar Soft handoff

Boundary dapat dilihat pada gambar 3 di bawah

ini :

Gambar 3. Soft Handoff Boundary

Radius tepi B bagian luar wilayah soft

handoff didefenisikan sebagai berikut : Rso = (1 + a) Req

Dimana a adalah sebuah faktor soft handoff

region pada interval [0,1] dan ini

mengidentifikasikan dari wilayah yang teroverlap antar sel. area of cell region handoff soft of area a=

3. Soft Handoff Type

Terdapat tiga tipe panggilan didefinisikan dalam model trafik soft handoff seperti yang diilustrasikan pada gambar 4. Jenis panggilan pertama berhubungan dengan new call origination pada tepi sel A. Panggilan ini menempati sebuah

channel dari permulaan panggilan sampai

berakhirnya panggilan atau berpindah ke tepi sel B. Panggilan ini menempati kanal yang telah ditetapkan dari awal panggilan sampai panggilan selesai atau mobile bergerak dari tepi sel B.

Tipe panggilan kedua berhubungan dengan panggilan handoff yang masuk ditepi sel B, panggilan ini melewati sel dari satu titik di tepi sel B ke titik yang lain. Tipe panggilan ketiga adalah panggilan pada daerah handoff yang overlap (Generated handoff call) antara tepi sel A dan tepi sel B. Karena daerah yang teroverlap adalah area layanan dari sel tetangga maka mobile yang berada pada daerah soft handoff diminta untuk melakukan panggilan ke sel target. Tiga tipe panggilan pada Soft Handoff dapat dilihat pada gambar 4 di bawah ini :

Gambar 4. Tipe panggilan pada model Soft

Handoff trafik

4. Soft Handoff Rate

Asal panggilan baru (New calls originate) secara seragam dalam tepi A. Jika kita menentukan λa sebagai jumlah rata – rata sebagai asal panggilan baru tiap detik setiap unit area, the

avarage new call origination rate percall λnc

adalah: λnc=πR

2

eqλa (call/hour)

Jika durasi panggilan didstribusikan secara eksponen nilai tengah (mean) 1/μD, kepadatan panggilan masuk handoff yang masuk adalah λa/μD (1-PB), dimana PB adalah probabilitas

blocking dari panggilan baru. Tingkat rata- rata

panggilan handoff yang masuk λic dapat diperoleh sebagai berikut:

λic = 2

μD

λa

V

Rso(1-PB) (call)

Kecepatan rata-rata handoff (The average

handoff rate) pada daerah handoff per sel λgr

adalah :

λgr = πλa (R2so – R2eq) (1 - PB) (call/hour) 5. Dasar perhitungan Trafik Telkom Fleksi Pare-pare

Pada dasarnya unjuk kerja atau performansi sistem seluler baik berbasis sistem CDMA maupun GSM dapat diukur dengan melihat beberapa parameter Quality of Service (QoS) jaringan. Parameter-parameter yang dipakai sebagai dasar pengukuran trafik Soft handoff adalah : Mobility model, Soft Handoff Rate , Block

Call, dan Drop Call. Batasan yang dipakai oleh

Telkom yang menunjukkan performansi yang bagus dalam sistem ini adalah sebagai berikut : 1. Block call < 1% 2. Drop call < 2% Boundary A Boundary B Req Rso aReq Boundary B Boundary A Boundary B Boundary A New Cell

Incoming Handoff Generated Handoff Cell

Adapun tabel parameter perhitungan analisis Soft Handoff Rate dapat dilihat pada tabel 1 sebagai berikut :

Tabel 1. Parameter Analisis Soft Handoff Rate

Parameter Nilai

Waktu rata-rata Panggilan 120 detik Kecepatan MS pada mobilitas model 10 km/jam

30 km/jam 40 km/jam 60 km/jam 90 km/jam

Radius sel 5 Km

(Sumber : M. Cho,K. Park, D. Son, and K. Cho,”Effect of soft handoffs on channel resources

in DS-CDMA mobile systems.” IEICE

Transactions on Communications, Vol. E85-B, No.8 August 2003)

6. Probabilitas Blocking dan Drop Call

Probabilitas Blocking dan Drop Call termasuk parameter-parameter yang menentukan dalam perhitungan trafik soft handoff dan diberikan oleh rumus berikut:

% 100 x call voice of number blocking blocking as probabilit = % 100 x drops system voice release normal voice drops radio voice drop + =

HASIL DAN PEMBAHASAN

Adapun análisis perhitungan karakteristik

soft handoff dilakukan pada wilayah BTS

Pare-pare. Pada wilayah Pare-pare sendiri terdapat 5 BTS antara lain : BTS Suppa, BTS Pinrang Pare-pare 3, BTS Lapadde, BTS Pare-Pare-pare 2, dan BTS Pare-pare 1 Pengambilan data trafik soft handoff diambil pada BTS Pare-pare 2 terletak di Jalan Ganggawa yang merupakan daerah perkotaan dan padat penduduknya dan BTS Pare-pare 1 yang terletak di Jalan Jend.Sudirman. Adapun gambar jaringan BTS Pare-pare dapat dilihat pada Gambar 5.

Berdasarkan Gambar 5 peta jaringan BTS Pare-pare di atas merupakan tipe two way soft

handoff yang terjadi ketika mobile station

berkomunikasi dengan dua sektor pada sel yang berbeda. Kedua BTS tersebut yaitu B TS

Pare-pare 1 dan BTS Pare-Pare-pare 2 secara pendekatan memiliki daya pancar yang sama sehingga radius pada kedua BTS tersebut sama yaitu 5 km.

Gambar 5. Peta Jaringan BTS Pare-Pare Kedua BTS tersebut mengunakan antena sektoral, dimana handoff terjadi pada sektor gamma(γ) = 620 dan beta (β) =650 pada Pare-pare 2 dan sektor alfa (α) = 620 padaPare-pare 1. Adapun panjang lintasa daerah soft handoff nya sebesar 3.5 km.

1. Perhitungan dan Analisis Hasil Perhitungan Pada perhitungan mobility model yang menggunakan rumus Thomas :

p

r

l

=

.

V .

L

Untuk V = 10 (km/jam) Dik :

r

= panggilan/km2

)

(

522

,

0

r

2

calls

voice

succesfull

of

number

p

r =

2

)

5

.(

14

,

3

.

522

,

0

1380

=

r

= 33 panggilan/km2 V = 10 km/jam

Tingkat panggilan keluar pada daerah Handoff (outgoing handoff rate) adalah :

p

r

14

.

3

5

,

3

10

33

₂

x

km

jam

km

x

km

panggilan

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

l

λ = 367 panggilan/jam

Tabel. 2 Hasil perhitungan Mobility Model untuk Pare-Pare 1 No. Kecepatan (V) (km/jam) λ(outgoing handoff rate) (panggilan/jam) 1. 2. 3. 4. 10 30 40 60 367 1103 1471 2207

Tabel. 3 Hasil perhitungan Mobility Model untuk BTS Pare-Pare 2 No. Kecepatan (V) (km/jam) λ(outgoing handoff rate) (panggilan/jam) 1. 2. 3. 4. 10 30 40 60 691 2073 2764 4146

Gambar 6. Grafik Hasil perhitungan Mobility

Model untuk BTS Pare-pare1 dan BTS Pare-Pare2

2. Analisis Soft Handoff Rate

Pengukuran tingkat soft handoff yaitu : Tingkat rata-rata panggilan masuk pada daerah handoff (λic) dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tingkat rata-rata panggilan masuk (incoming) (λic ) pada daerah handoff

Dik : la = 0.009 call/sec/km V = 30 km/jam Req = 3,5 km 1/µD = 120 second PB = 0,011

Untuk nilai

a

(soft handoff region) dengan interval 0-1, maka tingkat rata-rata panggilan masuk (incoming) pada daerah handoff adalah : Untuk

a

= 0,1 Rso(0,1) = (1 +

a

) Req = (1 + 0,1) 3,5 km = 3,85 km λic = 2 .

120

/

1

009

,

0

. 30 . 3,85 (1-0,011) = 247 call/hour

Tabel 4. Tingkat rata-rata panggilan masuk (incoming) pada daerah handoff pada Pare-Pare1

Rata- rata tingkat panggilan soft handoff yang dibangkitkan pada daerah handoff percell λgr adalah : Dik : la = 0.009 call/sec/km2 V = 30 km/jam Req = 3,5 km Req2 = 12,25 km2 1/µD = 120 second PB = 0,011

No.

a

(soft handoff region factor) λic (call/hour) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 247 269 292 314 336 359 381 404 426 448 λic = 2

D

a

m

l

V

Rso(1-PB)

Gambar 7 Hasil perhitungan Tingkat rata-rata panggilan masuk pada daerah handoff (λic) pada

BTS Pare-pare1 dan BTS Pare-pare2 Untuk nilai

a

(soft handoff region) dengan interval 0-1, Rata- rata tingkat panggilan soft

handoff yang dibangkitkan pada daerah handoff

percell λgr adalah : Untuk

a

= 0,1 Rso(0,1) = (1 +

a

) Req = (1 + 0,1) 3,5 km = 3,85 km R2so (0,1) = 3,85 2 km = 14,82 km2 λgr = 0,522x3,14 . 0,009 (14,82-12,25) . (1-0,011) = 0,522x0,0718 x 3600 = 135 call/hour

Tabel 5 Rata- rata tingkat panggilan soft handoff pada daerah handoff percell λgr

pada BTS Pare-pare 1 No.

a

(soft handoff region

factor) λgr (call/hour) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 135 283 443 616 802 1003 1215 1441 1679 1930 Rata- rata tingkat panggilan soft handoff pada daerah handoff percell (λgr) dipengaruhi oleh

a

yaitu soft handoff region factor pada interval

(0-1) dan probabilitas blocking (PB). Perbandingan Rata- rata tingkat panggilan soft

handoff pada daerah handoff percell (λgr) pada

pare-pare 1 STO dan pare-pare 2 STO dapat dilihat pada gambar 8 dibawah ini :

Gambar 8 Hasil perhitungan Rata- rata tingkat panggilan soft handoff pada daerah handoff

percell (λgr) pada Pare-pare 1 dan Pare-pare 2

SIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis karakteristik

softhandoff, maka dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut:

1. Tingginya soft handoff di pengaruhi oleh beberapa faktor antara lain:, kecepatan mobile, dan kepadatan panggilan pada suatu area, 2. Semakin besar kepadatan panggilan perunit

area dan kecepatan mobile maka semakin tinggi juga rata – rata tingkat panggilan handoff (

l

). Dari kedua STO tersebut tingginya tingkat Soft handoff terdapat pada BTS pare – pare 2 dengan nilai 62 call/hour sedangkan pada STO1 dengan nilai 33 call/hour.

3. Tingkat rata – rata panggilan baru perunit area (λnc) STO 2 lebih besar yaitu 1.200 call/hour dibandingkan dengan STO 1 yaitu 647 Call/hour Hal ini disebabkan oleh jumlah panggilan yang sukses (number of successfull

voice call) pada STO 2 sangat besar sehingga

mengakibatkan tingkat rata-rata kepadatan panggilan perunit area per detik (λa) juga besar.

4. Tingkat rata-rata panggilan masuk pada daerah handoff (λic) dipengaruhi oleh probabilitas

yang dipengaruhi oleh

a

yaitu soft handoff

region factor pada interval (0-1), Kepadatan

panggilan perunit area, call duration time (µD) dan kecepatan mobile.

5. Semakin besar soft handoff region (

a

) maka tingkat rata-rata panggilan masuk pada daerah handoff (λic) juga semakin besar dari kedua STO tersebut tingkat rata – rata panggilan masuk yang terbesar adalah pada STO 2 yang memiliki probabilitas blocking (PB) yaitu 0,015 yang lebih besar daripada STO 1 yaitu 0,011.

6. Pada BTS Pare-pare 2 STO nilai drop call yaitu sebesar 2,1 % tidak memenuhi Standar

Performance Quality Of Service yang bagus

pada Telkom Flexi Pare-pare. Hal ini disebabkan karena coverage area yang kurang optimal, sehingga subscriber yang melakukan komunikasi mengalami kegagalan dalam berkomunikasi( drop call).

DAFTAR PUSTAKA

Daniel wong, “Soft handoffs in CDMA Mobile

Systems”, IEEE Personal Communications,

December 1997.

Etemad Kamran. 2004. CDMA 2000

EVOLUTION System Concepts and Design Principle. Canada : Jhon Willey & Sons.

H. Xie and D. J. Goodman ,”Mobility models and

biased sampling problem, “2nd IEEE ICUPC

Record, Vol.2,pp 803-807, Oct.1993.

J Viterbi, Andrew. 1995. CDMA Principle of

Spread Spectrum Communication. Canada :

Addison-Wesley Publishing Company. M. Cho,K. Park, D. Son, and K. Cho,”Effect of

soft handoffs on channel resources in DS-CDMA mobile systems.” IEICE Transactions

on Communications, Vol. E85-B, No.8 August 2003

R.P. Narrainen and F. Takawira, “Performance

analysis of soft handoff in CDMA celluler networks,” IEEE Transactions on Vehicle

Technology, Vol, 50, No. 5 November 2003 Santoso, Gatot. 2004. Sistem Seluler CDMA(Code

Division Multiple Access). Yogyakarta :

Graha Ilmu

Sirmayanti. 2000. Modul Komunikasi Bergerak. Makassar.

Tsang-Ling Sheu and Jaw- Huew Hou,”On the

Influences of Enlarging or Shrinking the Soft handoff Coverage for a celluler CDMA System” Journal of Information Science And