PENGARUH STANDAR DEVIASI SHADOW FADING TERHADAP KINERJA ALGORITMA SUBOPTIMAL SIGNAL
DEGRADATION HANDOFF (SDH)
Oleh:
MEDISKA SIMANJUNTAK 110422025
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 05 Bulan Februari Tahun 2014 di depan Penguji :
1. Rahmad Fauzi ST, MT : Ketua Penguji (………..)
2. Naemah Mubarakah, ST, MT : Anggota Penguji (………..)
Disetujui oleh : Pembimbing Tugas Akhir,
Maksum Pinem, ST, MT NIP. 19681004200012 1 001
Diketahui oleh:
Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU
PENGARUH STANDAR DEVIASI SHADOW FADING TERHADAP KINERJA ALGORITMA SUBOPTIMAL SIGNAL
DEGRADATION HANDOFF (SDH)
Oleh:
MEDISKA SIMANJUNTAK 110422025
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 05 Bulan Februari Tahun 2014 di depan Penguji:
1. Ketua Penguji : Rahmad Fauzi, ST, MT
2. Anggota Penguji : Naemah Mubarakah, ST, MT
Diketahui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro,
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si
NIP. 19540531198601 1 002
Disetujui oleh :
Pembimbing Tugas Akhir,
Maksum Pinem, ST, MT
ABSTRAK
Untuk kelangsungan komunikasi seluler, handoff sangat diperlukan agar
percakapan yang terjadi antar pelanggan tetap berlangsung tanpa terputus,
meskipun pelanggan berpindah sel/wilayah. Apabila terjadi kegagalan handoff
berakibat dropcall yaitu terputusnya hubungan saat percakapan sedang
berlangsung.
Pada Tugas Akhir ini standar deviasi shadow fading berfungsi sebagai
parameter kontrol, yang bertujuan untuk menganalisis bagaimana pengaruh
parameter kontrol terhadap parameter kinerja, yaitu jumlah sinyal degradasi,
delay, dan jumlah handoff. Algoritma handoff yang dievaluasi yaitu algoritma
suboptimal Signal Degradation Handoff (SDH), dimana cost(c) adalah parameter
pengendalian daya. Untuk memperoleh hasil pengaruh standar deviasi shadow
fading terhadap kinerja algoritma suboptimal SDH dilakukan dengan cara
simulasi.
Dari hasil simulasi, seiring meningkatnya nilai standar deviasi shadow
fading yang telah divariasikan antara 3 dB sampai 12 dB, pada cost(c) 0,0045
sampai 0,1 kejadian handoff semakin sering terjadi. Pada cost(c) 0,0045 sampai
0,65 jumlah sinyal degradasi mengalami kenaikan, tetapi ketika nilai cost(c)
0,0045 sampai 0,1 waktu tunda (delay) semakin singkat.
Kata kunci : standar deviasi shadow fading (࣌ሻ, algoritma suboptimal Signal Degradation Handoff (SDH).
KATA PENGANTAR
Puji syukur serta hormat kepada Tuhan Yang Maha Esa sumber segala
pengetahuan yang telah memberikan hikmat, kekuatan, kebijaksanaan, serta
bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik dan
tepat waktunya.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan program
S-1 Jurusan Departemen Teknik Elektro di Universitas Sumatera Utara. Dalam
penulisan Tugas Akhir ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan baik moril
maupun material dari berbagai pihak. Dan pada kesempatan ini perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orangtua saya, Ayahanda D. Simanjuntak dan Ibunda A. Hutabarat,
yang menyayangi saya, mendidik, dan mendoakan saya. Dan juga rasa
sayang kepada kakak, abang, dan adek saya yang selalu memberikan
motivasi kepada saya.
2. Bapak Maksum Pinem, ST, MT, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir,
yang meluangkan waktunya untuk berdiskusi, memberikan masukan,
bimbingan dan motivasi selama penulisan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Riswan Dinzi, MT, selaku dosen wali selama saya mengikuti
perkuliahan.
4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi, selaku ketua Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh staff pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan bekal ilmu
pendidikan selama saya kuliah.
7. Seluruh staff karyawan Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
8. Sahabat seperjuangan: Lucky, Mutiara terimakasih untuk dukungan,
motivasi, dan doa-doanya.
9. Teman-teman satu stambuk 2011: Sabet, K’imel, K’Feni, K’Nevia, Akbar
Bang apli, Bang daniel dan yang lainnya yang belum saya sebutkan.
Penulis tetap menyadari bahwa Tugas Akhir ini belum begitu sempurna baik
dari segi materi, pengolahan, maupun penyajian. Oleh karena itu, saran dan kritik
yang membangun selalu penulis harapkan. Kiranya Tuhan selalu memberikan
karunia-Nya kepada kita semua. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas
Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Februari 2014
Mediska Simanjuntak 110422025
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR ISTILAH ... ix
DAFTAR SINGKATAN………. xii
DAFTAR LAMPIRAN………..……….xiii
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan Penulisan ... 3
1.4 Batasan Masalah ... 3
1.5 Metodologi Penulisan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB 2 DASAR TEORI ... 6
2.1 Konsep Seluler ... 6
2.1.1 Frequency Reuse ... 6
2.1.2 Cell splitting ... 7
2.2 Fading Pada Lingkungan Bergerak ... 8
2.2.1 Refleksi ... 9
2.2.2 Difraksi ... 9
2.2.3 Scattering ... 10
2.3 Model Propagasi ... 11
2.3.1 Pathloss ... 11
2.3.2 Shadow fading ... 12
2.3.3 Fast Fading ... 12
2.4 Model Pengukuran Level Sinyal ... 13
2.5 Handoff dalam Sistem Seluler ... 14
2.5.1 Tipe handoff ... 15
2.5.1.1 Berdasarkan Transfer Kanal diantara BTS ... 15
2.5.1.2 Handoff dalam Jaringan Seluler ... 17
2.5.1.3 Protokol Handoff ... 19
2.6 Proses Handoff ... 21
2.7 Suboptimal Signal Degradation Handoff ... 21
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ... 24
3.1 Pendahuluan ... 24
3.2 Model Sistem ... 25
3.3 Sampel Kuat Sinyal ... 26
3.4 Rata-rata Kuat Sinyal ... 28
3.5 Parameter Kinerja Handoff ... 29
3.6 Standar Deviasi Shadow Fading ... 31
3.7 Metode Suboptimal Signal Degradation Handoff (SDH) ... 32
3.8 Flow Chart Evaluasi Metode Handoff dan Proses Handoff ... 33
BAB 4 HASIL DAN ANALISA SIMULASI ... 34
4.1 Umum ... 34
4.2 Analisa Hasil Simulasi ... 36
4.3 Analisis Pengaruh Parameter Kontrol (Standar Deviasi Shadow Fading) terhadap Parameter Kinerja Algoritma (SDH) ... 38
BAB 5. SIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1 Simpulan ... 43
5.2 Saran ... 44
DAFTAR PUSTAKA ... 45 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model sel berbentuk heksagonal………..8
Gambar 2.2 Sketsa Tiga Mekanisme Propagasi Radio………..11
Gambar 2.3 Hard handoff……….…..16
Gambar 2.4 Soft handoff ………...17
Gambar 2.5 Handoff dalam elemen jaringan seluler………..18
Gambar 3.1 Model lintasan dalam sistem kartesien………...26
Gambar 4.1 Posisi MS terhadap BTS dengan (D=2000 meter), dan ሺ݀௦=1 meter)……….36
Gambar 4.2 Bentuk level sinyal diterima MS dari 3 BTS yang diproses sebelum menggunakan metode rata-rata eksponensial……….37
Gambar 4.3 Bentuk level sinyal dari 3 BTS yang diproses dengan menggunakan metode eksponensial untuk memperhalus sinyal shadowing yang berfluktuasi……….38
Gambar 4.4 Hubungan antara sinyal degradasi dengan cost(c) pada standar deviasi shadow fading………39
Gambar 4.5 Hubungan antara jumlah handoff dengan cost(c) pada standar deviasi shadow fading………40
Gambar 4.6 Hubungan antara delay dengan cost(c) pada standar deviasi shadow fading……….41
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Nilai Parameter yang digunakan dalam simulasi…...………35
DAFTAR ISTILAH
Adjacent channel
Interferensi antar kanal yang berdekatan.
Antena omnidirektional
Jenis antena ideal yang memancarkan daya ke semua arah dengan pola radiasi yang radial.
BSC
Perangkat yang berfungsi untuk mengontrol BTS dan juga untuk menghubungkan BTS dengan MSC.
BTS
BTS merupakan perangkat pemancar dan penerima yang memberikan pelayanan radio pada MS.
Co-channel
Interferensi antar sel yang menggunakan kanal frekuensi yang sama.
Cluster
Sekolompok sel bersebelahan yang masing-masing selnya memiliki seluruh alokasi frekuensi yang berbeda-beda dengan sel yang lain.
Daerah sub-urban
Daerah pinggiran kota yang terdiri dari rumah-rumah, bangunan-bangunan dengan penduduk yang sangat padat, namun trafik percakapan telepon terjadi pada saat tertentu saja.
Daerah urban
Daerah perkotaan yang terdiri dari gedung-gedung tinggi, rumah sakit serta trafik penggunaan telepon yang padat dan kepadatan trafik terjadi setiap saat.
Delay handoff
Lamanya kejadian handoff terjadi ketika MS tidak dilayani oleh BTS terdekat.
Drop Call
Kejadian terputusnya panggilan secara paksa karena level sinyal terima dibawah level sinyal minimum.
Difraction
Pembelokan sinyal karena sinyal merambat ke sisi benda penghalang yang tajam.
Fading
Fluktuasi daya sinyal yang diterima yang diakibatkan oleh perubahan-perubahan pada medis transimisi.
Handoff
Perpindahan dari satu kanal menuju kanal lain karena MS bergerak dengan menjauhi sumber kanal lama.
Hard handoff
Tipe ini menggunakan metode break before make, yang berarti koneksi MS akan terputus dari BTS yang sedang melayaninya sebelum terkoneksi ke BTS baru.
MS
Perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk dapat memperoleh layanan komunikasi bergerak.
MSC
MSC bertugas mengatur komunikasi antar pelanggan dan user jaringan dengan telekomunikasi lainnya.
Multipath
Peristiwa sinyal merambat dari pemancar ke penerima melalui beberapa jalur propagasi.
Intracellhandoff
Intracell handoff merupakan transfer panggilan berlangsung dari saluran dalam satu sel ke saluran lain dalam sel yang sama.
Intercellhandoff
inter-cell handoff adalah transfer panggilan atau sesi ke sel lain.
Pathloss
Disipasi daya pancar akibat pengaruh kanal propagasi, yang proposional terhadap jarak.
Reflection
Refleksi (pemantulan) terjadi ketika suatu sinyal elektromagnetik menemui permukaan yang relatif besar terhadap panjang gelombang sinyal.
Scatter
Peristiwa penyebaran sinyal akibat perambatan sinyal ke objek yang memiliki dimensi yang lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombang sinyal.
Sel
Area tertentu yang dicakup oleh BTS.
Shadowing
Peristiwa terhalangnya sinyal dari pemancar ke penerima sehingga sinyal mengalami fluktuasi secara lambat. Objek yang menghalangi perambatan sinyal seperti gedung, pepohonan, dan gunung.
Soft handoff
Soft handoff merupakan handoff yang terjadi antara 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.
Standar Deviasi Shadow fading
Standar deviasi shadow fading adalah gambaran karakteristik lingkungan propagasi seluler, dimana sinyalnya mengalami fluktuasi karena adanya penghalang dari pemancar ke penerima. Objek yang menghalangi perambatan sinyal seperti pengunungan, hutan, bangunan, dan persimpangan jalan.
DAFTAR SINGKATAN
BSC : Base Station Controller
BTS : Base Tranceiver Station
GSM : Global System for Mobile Communication
LOS : Line of Sight
MAHO : Mobile Assited Handoff
MCHO : Mobile Controlled Handoff
MS : Mobile Station
MSC : Mobile Switching Center
NCHO : Network Controlled Handoff
Qos : Quality of Services
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Code Program Lampiran B Data Hasil Simulasi Lampiran C Flow Chart
