III. Analisa Data. Ilustrasi redaman yang terjadi pada 4 user

(1)

III. Analisa Data

Dalam penelitian ini pertama sekali dilakukan simulasi redaman hujan yang dialami masing-masing user. Data yang dibangkitkan memiliki jarak untuk 1 – 3 km dari BTS ke user berdasarkan tabel 1. Dari hasil simulasi diperoleh bahwa untuk daerah dengan radius kurang dari 3 km dari BTS tidak dapat dibangkitkan lebih dari 4 user disebabkan korelasi redamannya yang sangat besar. Untuk itu dalam penelitian ini user yang dibangkitkan terbatas pada 4 user saja dengan sudut antar user mendekati 90⁰.

Gambar 3.1 Ilustrasi redaman yang terjadi pada 4 user

Untuk perbandingan kinerja teknik DSA dengan tanpa teknik DSA pada kanal gelombang milimeter yang terpengaruh redaman hujan, maka ada empat nilai yang dibandingkan, yaitu kapasitas, data rate, utility dan fairness. Untuk membandingkan ketiga teknik ini, maka kondisi redaman hujan pada sitem telekomunikasi yang dialami setiap user adalah sama. Tabel 4 menunjukkan kondisi redaman yang terjadi pada setiap user.

(2)

Tabel 3.1 Redaman hujan, SNR clear sky dan SNR untuk 4 user

User ke Jarak (km) Redaman (dB) SNR Clear Sky (dB) SNR (dB)

1 2,9137 30,9708 32,5469 1,5761 2 2,7603 23,5372 33,0166 9,4794 3 2,5896 39,0437 33,5709 -5,4728 4 2,0452 19,5732 35,6211 16,0479

Dari hasil perolehan nilai SNR pada bagian 3.1 maka dapat diperoleh besar kapasitas untuk masing-masing user. Kapasitas masing-masing user untuk 3 kondisi dibandingkan, yaitu pada kondisi clear sky, kondisi terpengaruh redaman hujan tanpa teknik DSA dan kondisi terpengaruh redaman hujan dengan teknik DSA. Ini dapat ditunjukkan pada tabel 3.2.

Tabel 3.2 Perbandingan kapasitas kondisi clear sky dan kondisi dipengaruhi redaman hujan tanpa teknik DSA dan dengan teknik DSA

Kapasitas (bps/Hz) Redaman Hujan User ke Jarak

(km) Clear Sky

Tanpa Teknik DSA Teknik DSA 1 2,9137 7,7938 0,2347 0,2347 2 2,7603 7,9492 1,0636 1,0636 3 2,5896 8,1326 0,0494 0,0494 4 2,0452 8,8117 2,5721 2,5721

Dari tabel 3.2 dapat dilihat bahwa kapasitas pada kondisi clear sky lebih baik daripada kondisi terpengaruh redaman hujan baik dengan teknik DSA maupun tanpa teknik DSA.

Kapasitas rata-rata untuk kondisi clear sky 8,1730 bps/Hz sedangkan untuk kondisi terpengaruh redaman hujan tanpa teknik DSA 0,9799 bps/Hz. Begitu juga dengan kapasitas rata-rata dengan teknik DSA pada kondisi terpengaruh redaman hujan yaitu 0,9799 bps/Hz. Kapasitas pada kondisi terpengaruh redaman hujan dengan teknik DSA memperoleh hasil yang sama dengan tanpa teknik DSA. Hal ini disebabkan pada teknik DSA tidak terdapat pengalokasian daya untuk masing-masing user sehingga diperoleh nilai yang sama untuk kedua kondisi ini.

Untuk mendapatkan nilai yang lebih akurat dilakukan pengambilan data nilai kapasitas

(3)

maksimum, kapasitas minimum dan kapasitas rata-rata untuk masing-masing cluster baik itu pada kondisi clear sky, kondisi terpengaruh redaman hujan dengan teknik DSA dan tanpa teknik DSA. Dari hasil perolehan ini dilakukan persentase nilai kapasitas masing-masing user. Gambar 3.2, 3.3 dan 3.4 menujukan gambar Cumulative Distribution Function (CDF) kapasitas transmisi untuk kondisi clear sky, terpengaruh redaman hujan tanpa teknik DSA dan dengan teknik DSA.

Pada gambar 3.2, 3.3 dan 3.4 dapat dilihat bahwa untuk kondisi clear sky pada pembangkitan 4 user dengan jarak kurang 3 km dari pemancar mempunyai nilai kapasitas rata-rata transmisi antara 7,7 – 10,55 bps/Hz. Sedangkan untuk kondisi terpengaruh redaman hujan tanpa teknik DSA dan dengan teknik DSA memperoleh nilai kapasitas transmisi antara 0,00389 – 10,45 bps/Hz.

7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11

10^-2 10^-1 10⁰ 10¹ 10²

CDF Kapasitas Pada Kondisi Clear Sky

Kapasitas (bps/Hz)

Prob.Kapasitas <= absis [%]

Kapasitas max Kapasitas min Kapasitas Rata-rata

Gambar 3.2 CDF Kapasitas pada kondisi clear sky

Kapasitas transmisi untuk maksimum, minimum dan rata-rata pada kondisi clear sky memiliki kecenderungan yang sama untuk probabilitas outage lebih dari 0,01%. Sedangkan untuk probabilitas outage kurang dari 0,01% terdapat perbedaan nilai untuk kapasitas maksimum, minimum dan rata-rata. Pada kondisi terpengaruh redaman hujan tanpa teknik DSA dan dengan teknik DSA kapasitas maksimum, minimum dan rata-rata juga mempunyai kecenderungan yang sama untuk probabilitas outage kurang dari 0,01%.

(4)

0 2 4 6 8 10 12 10^-2

10^-1 10⁰ 10¹ 10²

CDF Kapasitas Pada Kondisi Terpengaruh Redaman Hujan

Kapasitas (bps/Hz)

Gambar 3.3 CDF kapasitas dipengaruhi redaman hujan tanpa teknik DSA

0 2 4 6 8 10 12

10^-2 10^-1 10⁰ 10¹ 10²

CDF Kapasitas Kanal Dengan Teknik DSA

Kapasitas (bps/Hz)

Gambar 3.4 CDF kapasitas dipengaruhi redaman hujan dengan teknik DSA

Probabilitas Pada kondisi clear sky 99,99% memperoleh nilai kapasitas rata-rata transmisi di atas 7,7 bps/Hz. Sedangakan pada kondisi terpengaruh redaman hujan dengan teknik

(5)

DSA dan tanpa teknik DSA ada 76.97% yang memperoleh nilai kapasitas rata-rata transmisi di atas 7,7 bps/Hz.

Dari perolehan hasil nilai kapasitas transmisi pada tabel 4.3, maka dapat kita peroleh nilai data rate dari masing-masing user seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.3.

Tabel 3.3 Perbandingan data rate kondisi clear sky dan kondisi dipengaruhi redaman hujan tanpa teknik DSA dan dengan teknik DSA

Data Rate (Mbps)

Redaman Hujan User ke Jarak

Pada tabel 3.3 diperoleh bahawa data rate untuk kondisi terpengaruh redaman hujan dengan teknik DSA mengalami peningkatan dengan data rate rata-rata 21,2698 Mbps dibandingkan tanpa teknik DSA yang mempunyai nilai data rate rata-rata 19,1088 Mbps. Artinya ada peningkatan nilai data rate dengan menggunakan teknik DSA sebesar 2,16098 Mbps.

Meskipun demikian nilai ini masih jauh dari nilai data rate rata-rata pada kondisi clear sky yaitu sebesar 163,4364 Mbps. Pada teknik DSA dilakukan pengalokasian subcarrier yang disesuaikan dengan kebutuhan user. Hal ini yang mengakibatkan adanya peningkatan kecepatan data dibandingkan tanpa adanya pengalokasian subcarrier.

Perbedaan nilai data rate yang besar akan berpengaruh kepada nilai utility. Ini dikarenakan nilai utility yang berbanding lurus dengan nilai data rate. Semakin cepat data ditransmisikan maka semakin tinggi nilai utility-nya. Oleh karena itu nilai utility pada teknik DSA lebih baik daripada nilai utility tanpa teknik DSA. Ini dapat ditunjukkan pada tabel 3.4.

(6)

Tabel 3.4 Perbandingan utility kondisi clear sky dan kondisi dipengaruhi redaman hujan tanpa teknik DSA dan dengan teknik DSA

Utility

Redaman Hujan User ke Jarak

Dari tabel 3.4 diperoleh bahwa nilai utility rata-rata untuk kondisi clear sky sebesar 15,2887. Sedangkan untuk kondisi terpengaruh redaman hujan tanpa teknik DSA dan dengan teknik DSA sebesar 12,8987 dan 12,9154. Artinya ada peningkatan utility rata-rata dengan menggunakan teknik DSA yaitu sebesar 0,0167.

Untuk hasil yang lebih akurat dilakukan 10.000 kali pengambilan data untuk memperoleh nilai utility dari pembangkitan 4 buah user. Dari pengambilan 10.000 kali data dilakukan pengelompokan berdasarkan nilai utility maksimum, utility minimum dan utility rata- rata untuk masing-masing cluster baik itu pada kondisi clear sky, kondisi terpengaruh redaman hujan dengan tanpa teknik DSA maupun dengan teknik DSA. Dari hasil perolehan ini dilakukan persentase nilai utility masing-masing user yang dapat dilihat grafik CDF nya pada gambar 3.5, 3.6 dan 3.7.

15.2 15.25 15.3 15.35 15.4 15.45 15.5 15.55

10^-2 10^-1 10⁰ 10¹ 10²

CDF Utility Pada Kondisi Clear Sky

Utility

Prob.Utility <= absis [%]

Utility max Utility min Utility Rata-rata

(7)

8 9 10 11 12 13 14 15 16 10^-2

10^-1 10⁰ 10¹ 10²

CDF Utility Dipengaruhi Redaman Hujan

Utility

Gambar 3.6 CDF Utility dipengaruhi redaman hujan tanpa teknik DSA

8 9 10 11 12 13 14 15 16

10^-2 10^-1 10⁰ 10¹ 10²

CDF Utility Dengan Teknik DSA

Utility

Gambar 3.7 CDF utility dengan teknik DSA

Dari hasil 10.000 kali iterasi diperoleh perbandingan utility pada pembangkitan 4 user dengan radius kurang 3 km dari pemancar. Pada probabilitas outage kurang dari 0,01 % utility maksimum, minimum dan rata-rata memiliki kecenderungan yang sama. Untuk kondisi clear sky

(8)

dan kondisi terpengaruh redaman hujan, kondisi clear sky memberikan nilai utility rata-rata yang lebih baik dengan interval nilai 15,25 – 15,49. Sedangkan untuk kondisi terpengaruh redaman hujan mempunyai interval 9,14 – 15,38 dan pada teknik DSA antara 9,16 – 15,43.

Fungsi utility dapat digunakan sebagai referensi untuk menyeimbangkan antara efisiensi dan fairness. Semakin baik nilai utility maka keseimbangan antara efisiensi dan fairness semakin baik pula. Nilai fairness dapat diperoleh dari utility rata-rata pada setiap user. Pada kondisi clear sky, 99,99% nilai fairness berada di atas 15,25. Sedangkan pada kondisi redaman hujan nilai fairness yang berada di atas 15 ada 86,99 % dan pada teknik DSA ada 87,7 %. Hal ini menunjukkan adanya peningkatan kinerja dengan menggunakan teknik DSA sebesar 0,71 % untuk nilai fairness diatas 15.

(9)

IV. Kesimpulan

1. Penerapan teknik DSA dapat meningkatkan kinerja data rate hingga 2,16098 Mbps, peningkatan nilai utility rata-rata menjadi 9,16 – 15,43 bps/Hz, akan tetapi tidak menunjukan peningkatan kapasitas yang berarti.

2. Penerapan teknik DSA dapat meningkatkan kinerja fairness sistem. Pada kondisi clear sky, 99,99 % fairness berada di atas 15,25. Sedangkan pada kondisi terpengaruh redaman hujan tanpa teknik DSA hanya 86,99% fairness yang berada di atas 15. Dengan penggunaan teknik DSA nilai fairness bertambah 0,71% dibandingkan tanpa penerapan teknik ini.

3. Untuk kondisi daerah yang memiliki intensitas hujan yang tinggi seperti Indonesia, penerapan teknik DSA untuk sistem OFDM downlink pada kanal gelombang milimeter sangat baik untuk dilakukan.