PROGRAM SIMULASI UNTUK VISUALISASI RESOURCE MANAGEMENT PADA JARINGAN WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (WCDMA) Tugas Akhir - Program simulasi untuk visualisasi resource management pada jaringan WCDMA - USD Repository

(1)

RESOURCE MANAGEMENT PADA JARINGAN

WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (WCDMA)

Tugas Akhir

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh

Nama : Spadic Setyaningsih

NIM : 025114043

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

PROGRAM SIMULASI UNTUK VISUALISASI

RESOURCE MANAGEMENT PADA JARINGAN

WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (WCDMA)

Tugas Akhir

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh

Nama : Spadic Setyaningsih

NIM : 025114043

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

(3)

VISUALIZATION ON WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE

ACCESS (WCDMA) NETWORK

Final Project

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

By

Name : Spadic Setyaningsih

Student Number : 025114043

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

FACULTY OF ENGINEERING

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2007

(4)

(5)

(6)

(7)

Ketika dihadapkan dengan sejumlah masalah, mungkin ada orang yang

menghadapinya dengan cerdas, bijak, dan berani ; namun ada pula yang

menanggapinya dengan penyesalan dan kebencian ; dan ada pula yang

menghindarinya sama sekali. Dalam hidup siapapun, kenyataan cenderung tidak

dapat diubah. Akan tetapi, sikap kita dalam menghadapi kenyataan itu adalah sebuah

pilihan – pilihan yang sebagian besar diserahkan kepada kita masing-masing.

Tak ada yang terantuk gunung. Kerikil kecillah yang menyebabkan

kita terjatuh. Lewatilah semua kerikil di jalan yang kita lalui dan

kita akan menemukan bahwa kita telah melintasi gunung itu.

Kupersembahkan tugas akhir ini untuk :

Tuhan Yesus Kristus

Almarhum ayahanda Sardomo Projosuharto

Ibunda tercinta Sri Wienarni Sardomo

Kakakku tersayang Theobroma Joko Prayitno

(8)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena kasih

karunia-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. Tugas

akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada program

studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis menyadari bahwa ada begitu

banyak pihak yang telah memberikan perhatian dan bantuan sehingga tugas akhir ini

dapat terselesaikan. Maka dari itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1.

Romo Ir. Greg Heliarko S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2.

Bapak Damar Wijaya, S.T., M.T., selaku pembimbing I, terima kasih atas ide-ide,

dukungan spiritual, kritik dan saran dalam penulisan tugas akhir.

3.

Ibu Wiwien Widyastuti, S.T., M.T., selaku pembimbing II, terima kasih atas

ide-ide, dukungan spiritual, kritik dan saran dalam penulisan tugas akhir.

4.

Bp. A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng. dan Bp. Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T.,

selaku panitia penguji, terima kasih atas kritik dan saran dalam penulisan tugas

akhir.

5.

Seluruh dosen Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma atas ilmu yang telah

diberikan.

6.

Ibu tercinta atas semangat dan doa serta dukungan secara moril maupun materiil.

Kakakku mas Totok dan mas Kokok yang selalu bertanya, “Kapan sidangnya?”

Kakakku mas Uwok yang seneng banget ngeledekin, “Akhirnya berkurang juga

(9)

untuk cepat menikah dan punya anak. Dan keponakanku Sita n Dewa yang usil

banget. Makacih ya atas dukungan dan kasih sayang yang diberikan ke Nining…

7.

Mas Ndutku tercayank, Pinto hD yang selalu memberi semangat dan kasih sayang

n selalu sabar kalo aku lagi kesel n marah2 tanpa sebab yang jelas.

8.

Nyunyung2 di Salatiga : Manyung, Dwinyung, n Jnyung, thanx ya buat

persahabatan kita. Thanx juga karena selalu nyemangatin Spanyung klo Spanyung

sedang sedih.

9.

Sahabatku : Komank, Linul, Hug-Hug, Pandu Elek, Bala, n Iwan, makacih ya

buat penghiburan n dah mau jadi tempat curhatku. Pandu Elek makacih ya dah

mau anter n nemenin aku untuk urusan TA dll.

10.

Charlie’s Angel : Mo2n n Wooree, makacih atas kebersamaan kita dalam

pembuatan TA ini. Makacih atas saran-saran pembuatan programku. Chayo

Charlie’s Angel !!!!!!

11. Teman – teman Teknik Elektro : Butut, Dewoo, Rina, Sukristanto, Kelik, Robby,

dan semua teman – teman di Elektro USD.

12.

Teman-teman kos Goretti : Cumi Friska, Cumi Tie-tha, Vivin, Clare, Shinta, n

Inna. Buat Friska, “Jangan bawel2 ya…” Buat Shinta, “Makasih ya pinjaman

printernya.” Buat Clare, “Makasih ya pinjaman laptopnya.”

13. Pak Djito dan segenap karyawan Sekretariat Teknik, atas bantuan dalam

menyelesaikan urusan kampus selama ini.

14.

Laboran Teknik Elektro : mas Broto, mas Mardi, mas Sur, mas Hardi.

(10)

15. Dan seluruh pihak yang telah ambil bagian dalam proses penulisan tugas akhir ini

yang terlalu banyak jika disebutkan satu-persatu.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari

sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun akan penyusun

terima dengan senang hati.

Penyusun mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua

pihak dan dapat dijadikan bahan kajian lebih lanjut.

Yogyakarta, 23 Juli 2007

Penulis

(11)

HALAMAN JUDUL DALAM BAHASA INDONESIA………..…………i

HALAMAN JUDUL DALAM BAHASA INGGRIS……….………….. ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING……… iii

HALAMAN PENGESAHAN………iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………..……….. v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN………vi

KATA PENGANTAR………... vii

DAFTAR ISI……….. x

DAFTAR TABEL………. xv

DAFTAR GAMBAR………. xvi

DAFTAR LAMPIRAN………. xxi

INTISARI……….. xxii

ASTRACT………. xxiii

BAB I PENDAHULUAN………. 1

1.1 Latar Belakang Masalah………... 1

1.2 Tujuan dan Manfaat……….. 2

1.2.1

Tujuan………... 2

1.2.2

Manfaat………. 3

1.3 Batasan Masalah………... 3

1.4 Metodologi

Penelitian………...

4

1.5 Sistematika Penulisan………... 4

(12)

BAB II DASAR TEORI……… 6

2.1

Resource Management

pada WCDMA……… 6

2.2

Power Control

(PC)……….. 8

2.2.1

Fast/Closed Loop Power Control

………..

10

2.2.2

Outer Loop Power Control

………....

12

2.2.2.1

Gain

dari

………

13

2.2.2.2 Penaksiran Kualitas yang Diterima……… 14

2.2.2.3 Algoritma

………...

15

2.3

Handover Control

(HC)………. 16

2.3.1

Soft Handover

………

16

2.3.1.1 Prinsip

Soft Handover

………...

16

2.3.1.2 Algoritma

Soft Handover

………...

18

2.3.2

Handover

antar Sistem antara WCDMA dan GSM…………... 20

2.4

Admission Control

(AC)……… 21

2.4.1 Prinsip

Admission Control

……… 21

2.4.2 Strategi

Admission Control

………... 22

2.4.3 Prosedur

Admission Control

………. 22

2.5 Visual Basic………... 22

BAB III PERANCANGAN PROGRAM……….. 28

3.1

Diagram Alir Program Keseluruhan……….. 28

3.2

Diagram Alir Program………... 29

3.2.1

Power Control

(PC)……….. 29

(13)

3.2.1.1.1

Downlink Fast Power Control

…………. 30

3.2.1.1.2

Uplink Fast Power Control

……….. 32

3.2.1.2

……… 34

3.2.1.2.1

Uplink Outer Loop Power Control

…….. 35

3.2.1.2.2

Downlink Outer Loop Power Control

…. 37

3.2.2

Handover Control

(HC) ………... 39

3.2.2.1

Soft Handover

……… 40

3.2.2.2

Handover

antar Sistem………... 43

3.2.2.2.1

Handover

antar Sistem dari WCDMA ke

GSM………. 43

3.2.2.2.2

Handover

antar Sistem dari GSM ke

WCDMA……….. 44

3.2.3

Admission Control

(AC)………... 45

3.3

Tampilan Program………. 46

3.3.1

Tampilan Menu Utama Program……….. 46

3.3.2

Tampilan Program

Power Control

(PC)………... 47

3.3.2.1

Tampilan Program

Fast Power Control

………

48

3.3.2.2

Tampilan Program

……. 50

3.3.3

Tampilan Program

Handover Control

(HC)………. 52

3.3.3.1

Tampilan Program

Soft Handover

………. 52

3.3.3.2

Tampilan Program

Handover

antar Sistem antara

WCDMA dan GSM………... 53

(14)

3.3.4

Tampilan Program

Admission Control

(AC)……… 54

3.3.5

Tampilan Menu Bantuan Program……… 55

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1

Menu Utama... 57

4.2

Power Control

(PC)... 58

4.2.1

Fast Power Control

...

60

4.2.1.1

Downlink Fast Power Control

... 60

4.2.1.2

... 67

4.2.2

... 77

4.2.2.1

Downlink Outer Loop Power Control

... 77

4.2.2.2

Uplink Outer Loop Power Control

... 81

4.3

Hubungan antara Masukan dan Keluaran pada Program Simulasi

Power Control

(PC)... 85

4.4

Handover Control

(HC) ... 86

4.4.1

Soft Handover

... 86

4.4.2

Handover

Antar Sistem Antara WCDMA dan GSM...89

4.4.2.1

Handover

Antar Sistem dari WCDMA ke GSM... 90

4.4.2.2

Handover

Antar Sistem dari GSM ke WCDMA... 91

4.5

Admission Control

(AC)... 92

4.6

Komentar Umum... 95

(15)

5.1

Kesimpulan ... 96

5.2

Saran ... 96

DAFTAR PUSTAKA……….... 98

(16)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Parameter eksperimental utama………....12

Tabel 2.2 Target E

b

/N

o

rata-rata pada lingkungan yang berbeda………. 14

Tabel 2.3 Parameter

handover

khusus………... 20

(17)

Gambar 2.1

Lokasi dari fungsionalitas RRM dalam jaringan WCDMA……….. 6

Gambar 2.2

Konfigurasi jaringan komunikasi bergerak WCDMA………7

Gambar 2.3

Arsitektur jaringan UMTS………..7

Gambar 2.4

Masalah jauh-dekat (PC pada

uplink

)……….9

Gambar 2.5

Penyeimbangan interferensi antar sel (PC pada

downlink

)………… 9

Gambar 2.6

Uplink outer loop

PC pada RNC………13

Gambar 2.7

Algoritma

outer loop

PC secara umum………..13

Gambar 2.8

Penaksiran kualitas pada

outer loop

pada RNC………. 15

Gambar 2.9

Algoritma

outer loop

PC……… 15

Gambar 2.10 Perbandingan antara

hard

dan

soft handover

………. 17

Gambar 2.11 Algoritma

soft handover

WCDMA………19

Gambar 2.12

Handover

antar sistem di antara GSM dan WCDMA………21

Gambar 2.13 Kurva

load

………...21

Gambar 2.14 Tampilan dasar Visual Basic dengan

form

sebagai area kerja……... 23

Gambar 3.1

Diagram alir program keseluruhan……….28

Gambar 3.2

Diagram alir

power control

(PC) secara keseluruhan……… 29

Gambar 3.3

Diagram alir

fast power control

……….

29

Gambar 3.4

Diagram alir proses

downlink fast power control

……….. 30

Gambar 3.5

Diagram alir proses

uplink fast power control

………... 33

Gambar 3.6

Diagram alir proses

outer loop power control

………... 35

Gambar 3.7

Diagram alir proses

uplink outer loop power control

………... 36

Gambar 3.8

Diagram alir proses

downlink outer loop power control

………….. 38

(18)

Gambar 3.9

Diagram alir

handover control

secara keseluruhan………... 39

Gambar 3.10 Diagram alir proses

soft handover

………. 40

Gambar 3.11 Diagram alir proses

handover

antar sistem

WCDMA

→

GSM……. 44

Gambar 3.12 Diagram alir proses

handover

antar sistem GSM

→

WCDMA……. 45

Gambar 3.13 Diagram alir

proses

admission control

……….. 46

Gambar 3.14 Tampilan menu utama……… 47

Gambar 3.15 Tampilan program p

ower control

……….. 48

Gambar 3.16 Tampilan program

downlink fast power control

……… 48

……… 49

……… 50

………. 51

handover control

………. 52

soft handover

………... 53

handover

antar sistem

antara WCDMA dan

GSM………... 53

admission control

……… 55

Gambar 4.1

Tampilan menu utama... 57

Gambar

4.2 Tampilan peringatan ketika jenis

power control

dan arah

pengiriman belum dimasukkan... 58

Gambar 4.3

Tampilan menu

power control

(PC)... 58

Gambar 4.4 Tampilan program simulasi

dengan

masukan golongan 1,

step size

0,5 dB, nilai SIR yang diterima 4,1

dB, dan nilai PTx 4,1 dB... 60

(19)

SIR dan PTx untuk golongan 1 dan

step size

0,5 dB... 60

Gambar 4.6 Tampilan program simulasi

dengan

masukan golongan 1,

step size

0,5 dB, nilai SIR yang diterima 4,5

Gambar 4.7

Tampilan peringatan ketika program tidak dapat dijalankan... 65

dengan

masukan golongan 4,

step size

2 dB, nilai SIR yang diterima 5,1

Gambar 4.9

Tampilan

message box

berisi informasi jangkauan (

range

)

masukan nilai SIR dan PTx untuk golongan 4 dan

step size

2 dB... 69

uplink fast power control

dengan

masukan golongan 4,

step size

2 dB, nilai SIR yang diterima 10

dB, dan nilai PTx 10 dB... 74

dengan masukan

multipath

ITU Pedestrian A, kecepatan UE 3

km/jam, dan nilai Eb/No yang diterima 6 dB... 77

Gambar 4.12 Tampilan program simulasi

dengan masukan

multipath

ITU Pedestrian A, kecepatan UE 3

km/jam, dan nilai Eb/No yang diterima sebesar 2 dB... 80

Gambar 4.13 Tampilan peringatan ketika masukan nilai Eb/No tidak sesuai jangkauan

yang diperbolehkan... 81

(20)

uplink outer loop power control

dengan masukan

multipath

power

persamaan 3-jalur, kecepatan

UE 120 km/jam, dan nilai Eb/No yang diterima 7 dB... 82

dengan

masukan

multipath power

persamaan 3-jalur, kecepatan UE 120 km/jam,

dan nilai Eb/No yang diterima sebesar 11 dB ...84

Gambar 4.16 Tampilan menu

handover control

(HC)...86

Gambar 4.17 Tampilan program simulasi untuk visualisasi

soft handover

dengan

masukan nomor BS 1 dan nilai Ep sebesar 1 dB... 87

soft handover

dengan

soft handover

dengan

Gambar 4.20 Tampilan menu

handover

antar sistem antara WCDMA dan GSM...90

Handover

Antar Sistem dari WCDMA

ke GSM dengan masukan

coverage

pada WCDMA sebesar 60... 91

Gambar 4.22 Tampilan program simulasi

Handover

Antar Sistem dari GSM ke

WCDMA dengan masukan

load

pada GSM sebesar 60 dB... 92

Gambar

4.23 Tampilan program simulasi

admission control

(AC) dengan

masukan permintaan baru,

power

BS tersedia, dan nilai load -100

dBm... 93

(21)

power

BS tersedia, dan nilai load -80

dBm... 93

Gambar

4.25 Tampilan program simulasi

admission control

(AC) dengan

power

BS tidak tersedia, dan nilai load

-90

dBm...

94

(22)

DAFTAR LAMPIRAN

Listing Program Menu Utama ... LA1

Listing Program Menu Pilihan... LA1

Tabel Data... ... LB1

Tampilan Bantuan... LC1

(23)

Sistem komunikasi data yang cepat, mudah, dan efisien menuntut usaha untuk

mengembangkan teknologi pengiriman dan penerimaan data.

Wideband Code Division

Multiple Access

(WCDMA)

merupakan teknologi komunikasi hasil pengembangan

generasi

ketiga

yang didesain untuk komunikasi multimedia. Komunikasi data akan

ditingkatkan dengan

image

kualitas tinggi dan video yang dapat dikirim dan diterima,

akses internet untuk memberikan informasi, dan

data rate

yang lebih tinggi. Program

simulasi untuk visualisasi

resource management

pada jaringan WCDMA dibuat untuk

membantu mempelajari jaringan WCDMA khususnya

resource management

.

Program simulasi untuk visualisasi

resource management

pada jaringan WCDMA

dirancang dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic. Program simulasi ini

meliputi

power control

,

handover control

, dan

admission control

.

Program simulasi ini dapat berjalan dengan baik. Simulasi

power control

memvisualisasikan

fast power control

pada arah

downlink

dan

uplink

serta

outer loop

power control

pada arah

downlink

dan

uplink

. Simulasi

handover control

memvisualisasikan

soft handover

dan

handover

antar sistem antara WCDMA dan GSM.

Simulasi

admission control

memvisualisasikan proses penerimaan atau penolakan

panggilan baru.

Kata kunci : jaringan WCDMA,

resource management

,

power control

,

handover control

,

admission control

(24)

ABSTRACT

Data communication system which is easy, fast, and efficient requires

improvement of communication technology.

Wideband Code Division Multiple Access

(WCDMA)

is a communication technology development of the third generation

which

designed for multimedia communication.

Data communication will be increased by high

quality image and video which can be transmitted and received, internet access to give

information, and higher data rate. Simulation program for resource management

visualization in WCDMA network is created to help user to learn WCDMA network

specially resource management.

The simulation program was design using Visual Basic programming language.

This simulation program can visualize resource management in WCDMA network, such

as power control, handover control, and admission control.

The simulation program can work well. Power control simulation can visualize

fast power control and outer loop in downlink and uplink direction. Handover control

simulation can visualize soft handover and handover inter system between WCDMA and

GSM. Admission control simulation can visualize acceptance and rejection process of

new request.

Keyword : WCDMA network, resource management, power control, handover control,

admission control

(25)

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Teknologi

mobile phone

tumbuh dan berkembang mulai dari generasi pertama,

kemudian generasi kedua, dan pada abad ke-21 ini muncul generasi ketiga. Sistem

selular analog secara umum mengarah ke sistem generasi pertama. Sistem digital yang

sekarang digunakan, seperti GSM, PDC, cdmaOne (IS-95), dan US-TDMA (IS-136)

merupakan sistem generasi kedua. Sistem ini memungkinkan komunikasi suara ke

arah

wireless

dan peningkatan nilai di layanan lainnya, seperti

text messaging

dan

akses ke jaringan data [1].

Kemampuan penanganan data dari sistem generasi kedua terbatas, sehingga

dibutuhkan sistem generasi ketiga. Sistem generasi ketiga didesain untuk komunikasi

multimedia. Komunikasi akan ditingkatkan dengan

image

kualitas tinggi dan video

yang dapat dikirim dan diterima, serta akses internet untuk memberikan informasi.

Selain itu, layanan komunikasi data akan ditingkatkan dengan

data rate

yang lebih

tinggi [1].

Sistem

mobile

generasi ketiga dimulai pada pertemuan

World Administrative

Radio Conference

(WARC) dari

International Telecommunications Unions

(ITU)

tahun 1992 dengan mengidentifikasikan penggunaan frekuensi sekitar 2 GHz untuk

sistem

mobile

generasi ketiga yang dinamakan

International Mobile Telephony

2000

(IMT-2000). Dalam

framework

IMT-2000, beberapa

air

interface

yang berlainan

ditetapkan untuk sistem generasi ketiga, berdasarkan salah satu dari teknologi CDMA

atau TDMA. Lisensi IMT-2000 pertama kali diakui di Finlandia pada 1999, dan

(26)

2

diikuti oleh Spanyol pada Maret 2000, kemudian Swedia pada Desember 2000 [1].

Sedangkan pada Januari 1998, badan standarisasi Eropa ETSI memutuskan WCDMA

(

Wideband Code Division Multiple Access

) sebagai

air interface

generasi ketiga [2].

Standarisasi detail WCDMA merupakan bagian dari proses standarisasi 3GPP (the 3

rd

Generation Partnership Project

). Spesifikasi lengkap dari standar 3GPP pertama

diselesaikan pada akhir 1999. Jaringan komersial pertama dibuka di Jepang pada 2001

untuk penggunaan komersial dan di Eropa pada permulaan 2002 untuk fase uji

prakomersial.

Sebagian besar masyarakat sudah mengetahui tentang sistem generasi kedua,

seperti GSM karena sudah banyak bahasan mengenai hal itu. Tetapi belum banyak

bahasan mengenai sistem generasi ketiga, sehingga belum banyak yang

mengetahuinya. Untuk mengetahui lebih dalam mengenai sistem generasi ketiga,

dalam hal ini WCDMA, maka kita perlu mengetahui kinerja jaringan dari WCDMA.

Kinerja jaringan meliputi beberapa bagian, salah satunya adalah

resource

management

.

Resource management

meliputi

Power Control

(PC),

Admission

Control

(AC), dan

Handover Control

(HC) [1]. Dalam tugas akhir ini akan dibuat

resource management

pada jaringan WCDMA.

1.2

Tujuan dan Manfaat

1.2.1

Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk membuat program simulasi untuk visualisasi

(27)

1.2.2

Manfaat

Penelitian ini bermanfaat untuk :

1.

Mengenalkan kepada mahasiswa mengenai sistem telekomunikasi generasi

ketiga, dalam hal ini WCDMA.

2.

Memberikan informasi yang lebih mendalam bagi mahasiswa mengenai

kinerja jaringan WCDMA khususnya mengenai

resource management

.

3.

Sebagai referensi yang dapat mendukung penelitian selanjutnya yang

berkaitan dengan WCDMA.

1.3

Batasan Masalah

Penelitian akan dibatasi pada :

1.

Simulasi untuk visualisasi

resource management

pada jaringan WCDMA.

2.

Resource management

meliputi

Power Control

(PC),

Handover Control

(HC), dan

Admission Control

(AC).

3.

Power Control

(PC) meliputi

fast power control

dan

outer loop power

control.

4.

Perancangan program

power control

menggunakan toleransi 0,1 %.

5.

Pada perancangan program

uplink power control

, diasumsikan dua

mobile

station

(MS) dihubungkan ke satu

base station

(BS).

6.

Pada perancangan program

downlink power control

, diasumsikan dua

base

station

(BS) dihubungkan ke satu

mobile station

(MS).

7.

Handover Control

(HC)

meliputi

soft handover

dan

handover

antar sistem

antara WCDMA dan GSM.

(28)

4

1.4

Metodologi Penelitian

Penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1.

Studi pustaka yang berhubungan dengan teknologi jaringan WCDMA.

2.

Pembuatan program simulasi kinerja jaringan WCDMA menggunakan

program Visual Basic.

3.

Menganalisa dan membahas hasil perancangan yang diperoleh dari program

simulasi.

4.

Membuat kesimpulan dan saran dari hasil analisa dan pembahasan.

1.5

Sistematika Penulisan

Tugas akhir ini akan disajikan dengan sistematika berikut :

BAB 1 : Pendahuluan

Bab ini akan membahas latar belakang penelitian, tujuan dan

manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, dan

sistematika penulisan.

BAB 2 : Dasar Teori

Bab ini akan membahas dasar teori

resource management

pada

jaringan WCDMA dan pemrograman Visual Basic.

BAB 3 : Perancangan Program

Bab ini menyajikan perancangan program simulasi untuk

visualisasi

resource management

pada jaringan WCDMA yang

(29)

BAB 4 : Analisa dan Pembahasan

Bab ini menyajikan hasil, analisa, dan pembahasan program

resource management

pada jaringan

WCDMA.

BAB 5 : Kesimpulan dan Saran

Bab ini menyajikan kesimpulan dan saran program simulasi untuk

(30)

BAB II

DASAR TEORI

2.1

Resource Management

pada WCDMA

Hal penting dalam menunjukkan kinerja jaringan WCDMA adalah resource

management dan mobility management. Resource management meliputi

Power

Control (PC), Handover Control (HC), Admission Control (AC). Lokasi dari

fungsionalitas

Radio Resource Management (RRM) dalam jaringan WCDMA

ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Lokasi dari fungsionalitas RRM dalam jaringan WCDMA [2].

Konfigurasi jaringan komunikasi bergerak WCDMA dapat dilihat pada

Gambar 2.2. Jaringan tersebut secara umum mempunyai fungsi yang sama dengan

sistem generasi kedua. Terdapat empat kesatuan fungsi yang ditunjukkan pada

Gambar 2.2, yaitu : MS

(Mobile Station), BS

(Base Station), RNC (Radio Network

Controller) dan MCN

(Mobile Control Node). Sebuah MS dapat dihubungkan pada

satu atau beberapa BS dan sejumlah BS berkomunikasi dengan RNC melalui satu

interface. Sejumlah RNC dihubungkan ke jaringan melalui MCN [3].

(31)

BS

MS

BS

RNC

MCN

PSTN

ISDN

Gambar 2.2 Konfigurasi jaringan komunikasi bergerak WCDMA [3].

Arsitektur sistem UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)

dengan

interface

digambarkan pada Gambar 2.3. Sebuah RNS (Radio Network

Subsystem) terdiri dari UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) dan UE

(User Equipment). Sebuah UTRAN terdiri dari sebuah RNC dan beberapa node B

(UMTS Base Station) [4].

Gambar 2.3 Arsitektur jaringan UMTS [4].

RNC bertanggung jawab mengendalikan radio resource dari UTRAN.

(32)

8

sebagian besar ditempatkan pada RNC. RNC tersambung ke CN (Core Network)

lewat Iu interface dan menggunakan Iub untuk mengendalikan 1 node B. Iur interface

di antara RNC memungkinkan soft handover di antara RNC [4].

Node B ekuivalen dengan BS GSM (Global System for Mobile

Communications) dan merupakan unit fisik untuk pengiriman dan penerimaan radio

dengan sel-sel. Node B bertanggung jawab mengendalikan soft handover dan

fast/closed loop PC [4].

UE berdasarkan pada prinsip yang sama dengan MS GSM dan terdiri dari 2

bagian, yaitu ME

(Mobile Equipment) dan USIM (UMTS Subscriber Identity

Module). ME adalah perlengkapan yang menyediakan transmisi radio dan USIM

adalah kartu pintar yang mengandung identitas user dan informasi pribadi [4].

2.2

Power Control

(PC)

Power Control (PC) adalah hal penting dari sistem WCDMA. PC

menyediakan perlindungan terhadap masalah jauh-dekat dan masalah

ketidakseimbangan interferensi antar sel [2]. Semua masalah ini menyebabkan variasi

pada kekuatan sinyal yang diterima. Pada WCDMA, PC digunakan pada kedua arah,

yaitu

uplink dan downlink. Tanpa PC yang akurat, sistem WCDMA tidak dapat

beroperasi.

Gambar 2.4 menunjukkan masalah jauh-dekat pada uplink. Sinyal dari MS

yang berbeda dikirim pada band

frekuensi yang sama secara serentak pada sistem

WCDMA. Tanpa PC, sinyal yang datang dari MS yang lebih dekat ke BS akan

memblokir sinyal dari MS lain yang lebih jauh dari BS. Pada situasi buruk, satu MS

yang mempunyai power berlebih akan memblokir seluruh sel. Penyelesaiannya adalah

(33)

berbeda mempunyai power yang sama atau SIR yang sama ketika mereka sampai ke

BS [2].

Gambar 2.4 Masalah jauh-dekat (PC pada uplink) [2].

Pada arah downlink, tidak terdapat masalah jauh-dekat. PC bertanggung jawab

untuk mengimbangi interferensi antar sel seperti ditunjukkan pada Gambar 2.5. Selain

itu, PC

pada

downlink

bertanggung jawab untuk meminimumkan interferensi total

dengan menjaga QoS (Quality of Service) pada nilai target [2].

Gambar 2.5 Penyeimbangan interferensi antar sel (PC pada downlink) [2].

Pada Gambar 2.5, mobile

2 mempunyai lebih banyak interferensi antar sel

daripada

mobile

1. Oleh karena itu, untuk menemukan target kualitas yang sama,

perlu dialokasikan lebih banyak power ke kanal downlink di antara BS dan mobile 2.

Jenis PC yang biasanya digunakan pada sistem WCDMA adalah fast/closed loop PC

(34)

10

2.2.1

Fast/Closed Loop Power Control

Fast

PC (closed loop PC) pada sistem WCDMA bertanggung jawab dalam

mengendalikan

power

yang dikirim dari MS (uplink) atau dari BS (downlink) untuk

menghilangkan fading

dari kanal radio dan memenuhi target SIR [2]. Fading adalah

penggambaran perubahan yang cepat dari amplitudo sinyal yang diterima dalam

periode waktu dan jarak tempuh yang singkat. Fading

disebabkan interferensi dua

sinyal atau lebih yang datang di penerima pada waktu yang berbeda dengan beda

waktu yang sempit. Sinyal-sinyal ini disebut dengan gelombang jalur jamak

(multipath).

Sebagai contoh, pada uplink, BS membandingkan SIR yang diterima dari MS

dengan target SIR. Jika SIR yang diterima lebih baik daripada target, BS mengirim

sebuah perintah TPC (Transmitter Power Command) “0” ke MS lewat downlink

dedicated control channel. Jika SIR yang diterima lebih rendah daripada target, BS

mengirim sebuah perintah TPC “1” ke MS. Perintah TPC “1” berarti transmitter

power ditambah. Perintah TPC “0” berarti transmitter power dikurangi [2].

Prosedur fast PC pada downlink pada dasarnya sama dengan prosedur fast PC

pada uplink. Prosedur fast PC pada downlink memungkinkan BS untuk menyesuaikan

transmitter power dengan perintah TPC dari MS. Transmitter power disesuaikan

menggunakan step size 0,5 atau 1 dB. Tujuannya adalah untuk mempertahankan SIR

yang dibutuhkan pada MS menggunakan transmitter power BS [5].

Prosedur

fast PC pada uplink digunakan oleh MS untuk menyesuaikan

transmitter power dengan perintah TPC dari BS. Dengan setiap perintah TPC,

transmitter power UE disesuaikan menggunakan step size 1, 2, atau 3 dB [5].

Penyesuaian nilai transmitter power berdasarkan perintah TPC ditunjukkan

(35)

TPC

P

_Tx₍_i₊₁₎

=

_Tx₍_i₎

+

(2.1)

dengan P

Tx(i)

adalah transmitter power lama (pada saat i), P

Tx(i+1)

adalah transmitter

power baru (pada saat i+1). TPC = + step size

jika SIR

(i)

< SIR

tar

, dan TPC = - step

size jika SIR

(i)

> SIR

tar

. Untuk downlink,

step size = 0,5 atau 1 dB, sedangkan untuk

uplink, step size = 1, 2, atau 3 dB [5].

Transmitter power disesuaikan untuk mempertahankan SIR pada target nilai

(SIR

tar

). Penyesuaian transmitter power ini dijalankan secara periodik sampai

memperoleh nilai SIR yang sesuai dengan target nilai (SIR

tar

). Hubungan transmitter

power dengan SIR ditunjukkan pada persamaan 2.2.

) 1 ( ) ( ) 1 (

+

=

i tar i

Tx i

Tx

SIR

P

(2.2)

dengan P

Tx(i+1)

adalah transmitter power baru (pada saat i+1), P

Tx(i)

adalah transmitter

power lama (pada saat i), SIR

tar

adalah SIR yang dibutuhkan, dan SIR

(i+1)

adalah SIR

yang diterima pada saat (i+1) [6].

Untuk setiap panggilan, bit-rate, kecepatan, durasi panggilan, dan target SIR

ditentukan sesuai dengan golongan yang ditunjukkan pada Tabel 2.1. Ada 4 jenis

golongan, yaitu golongan 1, golongan 2, golongan 3, dan golongan 4. Golongan 1

adalah golongan conversational, contohnya yaitu voice call,

video call, dan video

game. Golongan 2 adalah golongan streaming, contohnya yaitu aliran

multimedia.

Golongan 3 adalah golongan interactive, contohnya yaitu web browsing dan network

game. Golongan 4 adalah golongan background, contohnya yaitu background

download email [6]. Untuk AMR layanan bicara AMR (Adaptive Multirate), nilai SIR

yang diterima sebesar kurang lebih 5 dB [7] dan nilai PTx yang diterima sebesar

(36)

12

Tabel 2.1 Parameter eksperimental utama [6].

Golongan

Bit-rate (Kbps) Durasi

(s) Kecepatan

(m/s) SIR

tar

(dB)

1 384

120 16,7 4

1 144

120 27,8 4

1 64 16 33,3 4

1 16

256

44,4 4

2 384

120 0 7

3 144

120 27,8 5

3 64 16 33,3 5

3 16

256

44,4 5

4 64 16 33,3 5

4 16

256

44,4 5

Chip-rate

3,84 Mcps

Pmax 35

W

2.2.2

Outer loop PC dibutuhkan untuk menjaga kualitas komunikasi pada level yang

dibutuhkan oleh pengaturan target. Outer loop PC bertujuan menyediakan kualitas

yang dibutuhkan, tidak lebih buruk, dan tidak lebih baik. Outer loop PC dibutuhkan

pada uplink dan downlink. Uplink outer loop PC ditempatkan pada RNC dan downlink

outer loop PC pada MS [2].

Gambaran dari uplink outer loop PC ditunjukkan pada Gambar 2.6. Kualitas

uplink diamati setelah mengkombinasikan diversitas makro pada RNC dan SIR

dikirim ke Node

B. Diversitas adalah teknik yang digunakan untuk meningkatkan

unjuk kerja sistem dengan cara menggabungkan sejumlah sinyal yang membaca

informasi yang sama. Pada diversitas makro, setiap penerima hanya terdiri dari satu

(37)

SPA

Fast power control 1,5 kHz

Kombinasi diversitas makro

Outer loop power control

RNC

Node-B #1

Node-B #2 Iub

Target SIR dengan frekuensi 10-100 Hz

Data yang diterima

berbeda dengan penerima yang lain. Algoritma outer loop PC secara umum

ditunjukkan pada Gambar 2.7 [1].

Gambar 2.6 Uplink outer loop PC pada RNC [1].

Kualitas yang

diterima lebih

baik daripada

kualitas yang

dibutuhkan

Ya

Tidak

Penambahan

SIR

Pengurangan

SIR

(38)

14

2.2.2.1

Gain

dari

Bagian ini menganalisis berapa banyak SIR yang perlu disesuaikan ketika

kecepatan UE atau lingkungan multipath berubah. Istilah SIR dan E

b

/N

o

(bit energy

per noise spectral density) diasumsikan sama. Persamaan (2.3) menunjukkan

hubungan antara SIR dan Eb/No [8].

) ( )

(i

Eb

/

No

i

SIR

=

(2.3)

dengan SIR

(i)

adalah nilai SIR, dan Eb/No

(i)

adalah nilai Eb/No.

Contoh hasil simulasi dengan layanan bicara

AMR dan BLER =1 %

ditunjukkan pada Tabel 2.2 dengan outer loop PC. Tiga profil multipath yang berbeda

digunakan, yaitu kanal non-fading menyesuaikan komponen line-of-sight yang kuat,

kanal fading ITU Pedestrian A, dan kanal fading 3-jalur dengan menyesuaikan power

rata-rata dari komponen multipath [1]. Untuk layanan bicara AMR, nilai Eb/No yang

diterima sebesar kurang lebih 5 dB [1].

Tabel 2.2 Target E

b

/N

o

rata-rata pada lingkungan yang berbeda [1].

Multipath profile

Kecepatan UE

(km/jam)

Rata-rata target E

b

/N

o

yang dibutuhkan (dB)

Non-fading

- 5,3

ITU Pedestrian A

3

5,9

ITU Pedestrian A

20

6,8

ITU Pedestrian A

50

6,8

ITU Pedestrian A

120

7,1

Power persamaan 3- jalur

3

6,0

20

6,4

50

6,4

(39)

2.2.2.2

Penaksiran Kualitas yang Diterima

Kualitas yang diterima dapat ditaksir berdasar pada beberapa informasi [1],

yaitu :

o

Penaksiran BER (Bit Error Rate)

o

Penaksiran BLER (Block Error Rate)

o

E

_b

/N

_o

yang diterima

Penaksiran dari kualitas diilustrasikan pada Gambar 2.8 [1].

SPA

Dekoder kanal penerima

Outer loop power control

berdasarkan informasi penaksiran kualitas yang diterima Iub

Informasi penaksiran kualitas yang diterima UE

Node-B

RNC

Gambar 2.8 Penaksiran kualitas pada outer loop PC pada RNC [1].

2.2.2.3

Algoritma

Algoritma outer loop PC ditunjukkan pada Gambar 2.9. Step size dari outer

loop

PC adalah 0,3 dB. Algoritma outer loop PC berdasarkan pada informasi

penaksiran kualitas yang diterima [1].

Gambar 2.9 Algoritma outer loop PC [1].

Step_down=BLER *Step_size;

Eb/No_ (n+1)=Eb/No (n)-Step_down; ELSE

Step_up=Step_size- BLER*Step_size; Eb/No (n+1)=Eb/No (n)+Step_up; END

Where

(40)

16

2.3

Handover Control

(HC)

Handover berarti switching panggilan di antara kanal radio pada sel yang sama

atau switching panggilan dari satu sel ke sel lain tanpa interupsi dari sel. Handover

adalah penting untuk menjamin mobilitas dari pelanggan. Pada WCDMA, handover

secara umum dapat dibagi ke dalam soft handover dan hard handover. Hard handover

pada WCDMA terdiri dari handover antar frekuensi dan handover antar sistem. Hard

handover yang dibahas di sini adalah handover antar sistem [4].

2.3.1

Soft Handover

Handover yang sering terjadi pada WCDMA adalah soft handover.

Soft

handover dibutuhkan dengan tujuan mobilitas dari UE. Pada soft handover, sebuah

MS secara serentak pada frekuensi yang sama dihubungkan ke lebih dari satu BS. UE

harus dihubungkan dengan Node-B terbaik untuk menjauhkan diri dari masalah

jauh-dekat dan interferensi berlebihan dari sel tetangga [9].

2.3.1.1

Prinsip

Soft Handover

Proses

soft handover berbeda dari proses hard handover. Pada periode soft

handover,

mobile

berkomunikasi secara serentak dengan semua BS pada set aktif .

Gambar 2.10 menunjukkan proses dasar dari hard

dan soft handover (kasus 2-jalan).

Diasumsikan perpindahan mobile dari sel 1 ke sel 2, BS

1

adalah mobile

semula yang

melayani BS. Sementara berpindah, mobile secara terus-menerus mengukur kekuatan

sinyal

pilot yang diterima dari BS terdekat. Dengan hard handover ditunjukkan pada

Gambar 2.10 (a), acuan dari handover

dapat digambarkan secara sederhana sebagai

(41)

dengan (pilot_Ec/Io)

1

dan (pilot_Ec/Io)2 adalah pilot

Ec/Io yang diterima dari BS

1

dan BS

2

berturut-turut, dan D adalah batas hysteresis.

Gambar 2.10 Perbandingan antara hard dan soft handover [2].

(a)

Hard handover.

(b)

Soft handover.

Alasan dari pengenalan batas hysteresis pada algoritma hard handover adalah

untuk menghindari “efek ping-pong”, yaitu kejadian saat mobile berpindah masuk dan

keluar dari batas sel yang seringkali terjadi hard handover. Dengan mengenalkan

batas

hysteresis, efek “ping-pong” dapat dikurangi karena mobile

tidak dapat

handover

dengan segera ke BS yang lebih baik. Jika batas hysteresis

lebih besar,

maka efek “ping-pong” menjadi lebih kecil. Akan tetapi, dengan batas hysteresis yang

besar, berarti lebih banyak delay yang terjadi. Selain itu, mobile

menyebabkan

(42)

18

terjadi

hard handover,

traffic link semula dengan BS

1

diputuskan dalam batas

hysteresis sebelum pengaturan link baru dengan BS

2

sehingga hard handover adalah

proses dari ”memutus sebelum membuat” [2].

Kasus

soft handover ditunjukkan pada Gambar 2.10 (b). Sebelum

(pilot_Ec/Io)

2

melebihi (pilot_Ec/Io)

1

selama kondisi pemicu soft handover dipenuhi,

mobile

memasukkan keadaan soft handover dan

link

baru dibuat. Sebelum BS

1

diputuskan, mobile berkomunikasi dengan kedua BS

1

dan BS

2

secara serentak. Akan

tetapi, tidak seperti hard handover, soft handover adalah proses dari “membuat

sebelum memutus” [2].

2.3.1.2

Algoritma

Soft Handover

Soft handover menggunakan secara khusus CPICH (Common Pilot Channel)

E

c

/I

o

( = pilot E

c

/I

o

) sebagai kuantitas pengukuran handover yang disinyalkan untuk

RNC [6]. Ec/Io adalah carrier energy per interference.

Terminologi yang digunakan pada deskripsi handover [2], yaitu :

Set aktif adalah daftar sel-sel yang mempunyai koneksi soft handover ke UE.

Set kandidat adalah daftar sel-sel yang tidak digunakan pada koneksi soft

handover,

tetapi mempunyai nilai pilot

Ec/Io yang tidak cukup kuat untuk

ditambahkan ke set aktif.

Set tetangga/set monitored adalah daftar sel-sel yang diukur oleh UE secara

terus-menerus, tetapi mempunyai nilai Ec/Io yang tidak cukup kuat untuk ditambahkan

(43)

Algoritma

soft handover pada WCDMA ditunjukkan pada Gambar 2.11 dan

dideskripsikan mengikuti :

o

Jika Pilot_ E

_c

/I

_o

> Best_Pilot_ E

_c

/I

_o

– (AS_Th – AS_Th_Hyst) untuk sebuah

periode dari

Δ

T dan set aktif tidak penuh, sel ditambahkan ke set aktif.

Kejadian ini dinamakan Event 1A atau Radio Link Addition.

o

Jika Pilot_ E

_c

/I

_o

< Best_Pilot_ E

_c

/I

_o

– (AS_Th + AS_Th_Hyst) untuk sebuah

periode dari

Δ

T, kemudian sel dipindahkan dari set aktif. Kejadian ini

dinamakan Event 1B atau Radio Link Removal.

o

Jika set aktif penuh dan Best_Candidate_Pilot_ E

_c

/I

_o

> Worst_Old_Pilot_E

_c

/I

_o

+ AS_Rep_Hyst untuk sebuah periode dari

Δ

T, kemudian sel terlemah pada

set aktif digantikan dengan sel calon terkuat (yaitu sel terkuat pada set

monitored). Kejadian ini dinamakan Event 1C atau Combined Radio Link

Addition and Removal.

Gambar 2.11 Algoritma soft handover WCDMA [2].

Keterangan dari Gambar 2.11, yaitu :

o

AS_Th adalah threshold dari diversitas makro (reporting range)

(44)

20

o

Hysteresis_event1A adalah penambahan Hysteresis

o

Hysteresis_event1B adalah pemindahan Hysteresis

o

AS_Rep_Hyst adalah penggantian Hysteresis

o

Δ

T adalah waktu picu

o

AS_Max_Size adalah ukuran maksimum dari set aktif

o

AS_Th – AS_Th_Hyst juga dinamakan Th_add atau window_add

o

AS_Th + AS_Th_Hyst juga dinamakan Th_drop atau window_drop

o

Best_Pilot_ E

_c

/I

_o

adalah Ec/Io dari CPICH (Common Pilot Channel) terkuat

pada set aktif

o

Worst_Old_Pilot_E

_c

/I

_o

adalah Ec/Io dari CPICH terlemah pada set aktif

o

Best_Candidate_Pilot_ E

_c

/I

_o

adalah sel yang diukur terkuat pada set monitored

o

Pilot_ E

_c

/I

_o

adalah Ec/Io dari CPICH yang diterima dari BSi

Nilai khusus untuk parameter Window_add dan Window_drop ditunjukkan pada Tabel

2.3. Untuk layanan bicara AMR, dengan CPICH nilai Ec/Io yang diterima lebih dari

-20 dB (Ec/Io > --20 dB) [1].

Tabel 2.3 Parameter handover khusus [1].

Window_add Window_drop

1 - 3 dB

2 - 5 dB

2.3.2

Handover

antar Sistem antara WCDMA dan GSM

Standard WCDMA dan GSM memungkinkan handover

di antara WCDMA

dan GSM. Handover ini dapat digunakan untuk coverage atau alasan keseimbangan

muatan. Pada permulaan penyebaran WCDMA, handover ke GSM dibutuhkan untuk

menyediakan coverage terus-menerus [1].

Handover dari GSM ke WCDMA dapat digunakan untuk merendahkan

(45)

pada jaringan WCDMA meningkat, maka penting untuk mempunyai handover alasan

muatan ke kedua arah. Untuk layanan bicara AMR, nilai kapasitas maksimal

WCDMA sebesar 66 user. Sedangkan coverage

maksimal WCDMA untuk layanan

bicara AMR sebesar 2,5 km [1].

Gambar 2.12 Handover antar sistem antara GSM dan WCDMA [1].

GSM

WCDMA

Handover GSM

→

WCDMA

untuk perluasan kapasitas

Handover

WCDMA

→

GSM untuk

perluasan

coverage

2.4

Admission Control

(AC)

2.4.1

Prinsip

Admission Control

Sebelum menerima UE baru, AC perlu memeriksa bahwa admitansi tidak akan

mengorbankan area coverage yang direncanakan atau kualitas dari koneksi yang ada.

AC secara fungsional ditempatkan pada RNC. Pada RNC, muatan informasi dari

beberapa sel dapat diperoleh. Algoritma AC menaksir peningkatan muatan secara

terpisah untuk arah uplink dan downlink. Permintaan dapat diterima hanya jika AC

kedua uplink dan downlink menerimanya. Jika tidak, permintaan akan ditolak karena

interferensi berlebih yang akan dihasilkan pada jaringan [1].

(46)

22

2.4.2

Strategi

Admission Control

Berdasarkan strategi AC, pada uplink

dan downlink, permintaan baru user

tidak diterima dalam jaringan akses radio jika load

total lebih tinggi daripada nilai

threshold.

Diterima :

η

_total_{_}_old

+

Δ

L

<

η

_threshold

(2.6)

dengan

η

adalah penaksiran faktor muatan sebelum penerimaan koneksi baru [1].

2.4.3

Prosedur

Admission Control

Pemeriksaan pertama pada skema AC adalah ketersediaan power

yang cukup

pada BS untuk mendukung layanan yang diminta. Jika di sana tidak tersedia power

yang cukup pada BS, panggilan diblokir dari masukan sistem. Kemudian dilakukan

pengaturan

power threshold (P

thresh

) untuk memungkinkan terjadinya traffic. Oleh

karena itu, user dengan kebutuhan power lebih dari power threshold tidak dibolehkan

masuk ke dalam sistem. Prosedur ini adalah untuk panggilan suara saja [6].

2.5

Visual Basic

Visual Basic merupakan pemrograman berorientasi obyek (Object Oriented

Programming/OOP), artinya melihat suatu masalah dari obyek-obyek yang terdapat

dalam masalah tersebut. Visual Basic menyediakan obyek-obyek yang sangat kuat,

berguna, dan mudah digunakan. Pada Visual Basic yang dikerjakan pertama kali

adalah membuat tampilan program terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan

membuat kode yang akan digunakan oleh program [10]. Tampilan dasar Visual Basic

(47)

Gambar 2.14 Tampilan dasar Visual Basic dengan form sebagai area kerja.

Beberapa

window yang terdapat pada tampilan dasar Visual Basic yang

ditunjukkan pada Gambar 2.14, antara lain :

1.

Window utama

Pada bagian judul window ini tertulis Microsoft Visual Basic [Design]. Dari

window ini, semua kegiatan pembuatan program dilakukan. Menu-menu yang terdapat

pada

window ini digunakan selama perancangan program. Di bawah menu terdapat

toolbar yang digunakan sebagai pemercepat (shortcut) dalam pengaksesan beberapa

menu yang sering digunakan [10].

Menu merupakan salah satu bentuk komponen yang dapat digunakan untuk

menjembatani antara form satu dengan form lain dalam satu program. Salah satu jenis

menu yaitu menu pop-up. Dengan menggunakan menu pop-up, kita dapat

meminimalkan tempat yang digunakan untuk penghubung antar form program. Dalam

satu group menu kita dapat membuat hyperlink (penghubung) dengan berbagai form

(48)

24

2.

Window toolbox

Window toolbox digunakan untuk memilih control-control yang akan

digunakan oleh program yang akan dirancang. Toolbox adalah kotak alat yang berisi

icon-icon untuk memasukkan obyek tertentu ke dalam jendela form. Untuk

memodifikasi

toolbox, misalnya menambah komponen icon dengan cara mengklik

kanan pada toolbox, lalu memilih komponen [10].

3.

Window properti

Window properti digunakan untuk mengatur sifat (properti) dari form atau

control-control. Isi dari window properti ini berubah-ubah sesuai dengan form atau

control yang dipilih, karena masing-masing form atau control memiliki properti yang

berbeda. Window properti terdiri dari tiga bagian, yaitu :

•

Bagian untuk memilih obyek

Bagian untuk memilih obyek digunakan untuk memilih obyek (form atau

control) yang akan diubah propertinya. Bagian ini akan berubah secara

otomatis jika telah dilakukan pemilihan pada control yang terdapat pada form

[10].

•

Bagian untuk pengaturan nilai-nilai properti

Bagian untuk pengaturan nilai properti digunakan untuk mengubah

nilai-nilai properti obyek yang dipilih [10].

•

Bagian untuk memilih properti sebuah obyek

Bagian untuk memilih properti sebuah obyek digunakan untuk menampilkan

daftar properti yang dimiliki sebuah obyek. Daftar properti ini tidak sama

antara satu obyek dengan obyek lainnya. Pemilihan properti pada daftar ini

(49)

4.

Window project

Project

adalah sekumpulan modul. Window project digunakan untuk

manajemen proyek yang digunakan dalam pembuatan program. Program yang besar

dibagi-bagi dalam beberapa modul, dan daftar modul ini diletakkan pada window

project ini. Project disimpan dalam file berakhiran .VBP [10].

Pada

window project terdapat tiga icon yaitu icon VIEW CODE untuk

menampilkan jendela editor kode program, VIEW OBJECT untuk menampilkan form,

dan TOGGLE FOLDERS untuk menampilkan folder (tempat penyimpanan file) [10].

5.

Window kerja (form)

Form adalah suatu obyek yang digunakan sebagai tempat bekerja pembuatan

program. Pada form dapat diletakkan control dan kode program [10].

Control merupakan obyek untuk interaksi antara program dengan pemakai.

Obyek ini dapat berupa suatu tools yang digunakan untuk input maupun output, atau

hanya sebagai pesan yang ditampilkan ke layar (bersifat statis). Control pada window

toolbox yang digunakan pada pembuatan program visualisasi resource management

pada jaringan WCDMA, yaitu :

1.

Control label

Control label digunakan untuk menampilkan tulisan pada form. Pemakai tidak

dapat mengubah tulisan tersebut secara langsung [10].

2.

Control text box

Control text box digunakan sebagai tempat input atau juga dapat digunakan

untuk menampilkan teks dan pemakai dapat mengubah-ubah tulisan yang

(50)

26

3.

Control command button (tombol)

Control command button (tombol) digunakan untuk menjalankan suatu

tindakan jika pemakai telah melakukan pilihan dengan menekan tombol ini

[10].

4.

Control frame

Control frame digunakan untuk membingkai dan mengelompokkan obyek

tertentu [10].

5.

Control option button

Control option button digunakan untuk melakukan pemilihan yang hanya

boleh memilih satu pilihan saja. Bagi sebagian pemrogram, juga disebut

dengan radio button [10].

6.

Control check box

Kegunaan piranti check box hampir sama dengan option button. Bedanya

adalah

check box dapat dipilih beberapa pilihan sekaligus dalam satu grup

pilihan. Perbedaan yang lain adalah nilai jika suatu pilihan diberikan. Pada

check box, nilai pilihan adalah 0 untuk tidak dipilih, 1 untuk dipilih, dan 2

untuk warna kelabu [10].

7.

Control image

Control image digunakan untuk menampilkan gambar (image) di form [12].

8.

Control shape

Control shape digunakan untuk menampilkan shape di form [12].

9.

Control line

(51)

10.

Control animation GIF

Control animation GIF digunakan untuk menampilkan gambar animasi di

form [12].

11.

Control MSChart

Control MSChart digunakan untuk mendesain suatu grafik. Control MSChart

tidak cukup hanya diatur dengan propertinya saja karena menyangkut

pengaksesan data. Oleh karena itu, diperlukan penulisan kode-kode program

dengan mengaktifkan metode-metode yang telah disediakan Visual Basic 6

[13].

12.

Control timer

Control timer adalah sebuah pengukur waktu tersembunyi yang memberikan

akses ke dalam sistem waktu dari program yang dibuat. Control timer ini

menggunakan jam internal yang terdapat pada komputer yang digunakan.

Selain itu, control timer dapat digunakan seperti pengukur waktu untuk

menghitung mundur dari waktu tertentu yang menyebabkan penundaan pada

(52)

BAB III

PERANCANGAN PROGRAM

Program simulasi ini dibuat menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic.

Program dibuat dengan komputer yang menggunakan prosesor Intel Pentium 4, dan

RAM sebesar 512 MB. Resource management yang akan disimulasikan terdiri dari

Power Control (PC), Handover Control (HC), dan Admission Control (AC).

3.1

Diagram Alir Program Keseluruhan

Pada menu utama program disediakan tiga pilihan utama simulasi, yaitu

simulasi visualisasi Power Control (PC), Handover Control (HC),

dan Admission

Control (AC). Diagram alir program keseluruhan yang akan disimulasikan dapat

dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Diagram alir program keseluruhan.

(53)

3.2

Diagram Alir Program

3.2.1

Power Control

(PC)

Ada 2 tipe power control pada sistem WCDMA yang akan disimulasi pada

tugas akhir ini, yaitu closed loop/fast power control dan

outer loop power control.

Diagram alir power control secara keseluruhan yang akan disimulasikan dapat dilihat

pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Diagram alir power control (PC) secara keseluruhan.

Mulai

Selesai Downlink?

Downlink Uplink

Tidak

Ya

(54)

30

3.2.1.1

Fast/Closed Loop Power Control

Fast/closed loop power control dibagi dalam dua arah, yaitu downlink dan

uplink. Diagram alir fast/closed loop power control secara keseluruhan yang akan

disimulasikan dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Mulai

Selesai

Tidak Ya

Masukkan golongan,

stepsize, nilai SIR, dan nilai PTx

i=0

Ya

Tidak Penentuan nilai SIRtar berdasar

golongan ? % 1 , 0 ) ( ≤ − i tar SIR SIR ? )

(i SIRtar

SIR >

stepsize P

PTx(i+1)= Tx(i)− PTx(i+1)=PTx(i)+stepsize

i=i+1 tar i Tx i Tx i SIR P P SIR ) 1 ( ) ( ) 1 ( + + = Tampilkan pengiriman SIR dari BS ke MS

Tampilkan nilai SIRtar, PTx(i),

nilai SIR(i), dan visualisasi

perbandingan SIR(i)dan SIRtar

3.2.1.1.1

Downlink Fast Power Control

Proses downlink fast power control pada dasarnya sama dengan proses uplink

fast power control. Diagram alir proses downlink fast power control ditunjukkan pada

Gambar 3.4.

(55)

Dalam perancangan downlink fast power control, data masukan adalah

golongan, step size, nilai SIR yang diterima (SIR), dan nilai transmitter power (P

Tx

).

Karena masukan nilai SIR dan PTx sebesar kurang lebih 5 dB, maka diasumsikan

jangkauan nilainya sebesar 3 dB sampai 10 dB. Sedangkan nilai target SIR yang

dibutuhkan (SIR

tar

) ditentukan sesuai golongan yang dimasukkan. Data target SIR

ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Setelah golongan, step size, nilai SIR yang diterima, dan transmitter power

dimasukkan, dilakukan penentuan nilai target SIR yang dibutuhkan sesuai dengan

golongan yang telah dimasukkan. Setelah SIR dikirim dari BS ke MS, MS

membandingkan SIR yang diterima dari BS dengan target SIR yang telah ditentukan

dengan menggunakan toleransi 0,1%.

BS menyesuaikan transmitter power dengan perintah TPC dari MS. Jika nilai

mutlak dari selisih antara nilai target SIR dan SIR lebih besar dari toleransi 0,1%

(

SIR

_tar

−

SIR

₍_i₎

>

0

,

1

%

) dan nilai SIR yang diterima lebih baik daripada target SIR

(

), maka MS mengirim sebuah perintah TPC “0” ke BS lewat downlink

dedicated control channel. Tetapi jika nilai SIR yang diterima lebih rendah daripada

target SIR (

tar i

SIR

()

>

tar i

SIR

₍₎

<

), maka MS mengirim sebuah perintah TPC “1” ke BS.

Perintah TPC “0” berarti mengurangi transmitter power. Perintah TPC “1” berarti

menambah transmitter power. Power disesuaikan menggunakan step size 0,5 dB atau

1 dB sesuai dengan masukan step size.

Penyesuaian

transmitter power berdasar pada persamaan (2.1), sehingga

diperoleh

stepsize

P

(56)

32

dengan P

Tx(i)

Tx(i+1)

adalah transmitter

power baru (pada saat i+1), stepsize = +0,5 dB atau +1 dB jika SIR

(i)

< SIR

tar

, dan

stepsize = -0,5 dB atau -1 dB jika SIR

(i)

> SIR

tar

.

Setelah

transmitter power disesuaikan, nilai SIR dihitung berdasarkan

persamaan (2.2), sehingga diperoleh

tar i

Tx i Tx

i

SIR

P

SIR

) 1 (

) ( )

1 (

+

=

(3.2)

dengan P

Tx(i)

Tx(i+1)

adalah transmitter

power baru (pada saat i+1), SIR

tar

adalah target SIR yang dibutuhkan, dan SIR

(i+1)

adalah SIR sekarang (pada saat i+1). Penyesuaian nilai transmitter power dilakukan

secara terus-menerus sampai nilai mutlak dari selisih antara nilai target SIR dan SIR

tidak lebih dari toleransi 0,1% (

SIR

tar

−

SIR

(i)

≤

0

,

1

%

). Setelah nilai mutlak dari

selisih antara nilai target SIR dan SIR tidak lebih dari toleransi 0,1%, maka nilai

target SIR, transmitter power, SIR, dan visualisasi perbandingan nilai SIR dan target

SIR ditampilkan.

3.2.1.1.2

Diagram alir proses uplink fast power control ditunjukkan pada Gambar 3.5.

Dalam perancangan uplink fast power control, data masukan sama dengan pada

perancangan

downlink fast power control, yaitu golongan, step size, nilai SIR yang

diterima (SIR), dan nilai transmitter power (P

Tx

). Karena masukan nilai SIR dan PTx

sebesar kurang lebih 5 dB, maka diasumsikan jangkauan nilainya sebesar 3 dB sampai

10 dB. Sedangkan target SIR yang dibutuhkan (SIR

tar

) ditentukan sesuai golongan

(57)

? % 1 , 0 ) ( ≤

− _i

tar SIR

SIR

? )

(i SIRtar

SIR >

stepsize P

P_Tx(_i+1)= _Tx(_i)−

tar i Tx

i Tx i SIR

P P SIR

) 1 (

) ( ) 1 (

+ + =

stepsize P

P_Tx₍_i₊₁₎= _Tx₍_i₎+

Setelah golongan, step size, nilai SIR yang diterima, dan transmitter power

dimasukkan, dilakukan penentuan nilai target SIR yang dibutuhkan sesuai dengan

golongan yang telah dimasukkan. Setelah SIR dikirim dari MS ke BS, BS

membandingkan SIR yang diterima dari MS dengan target SIR yang telah ditentukan

dengan menggunakan toleransi 0,1%.

Gambar 3.5 Diagram alir proses uplink fast power control.

MS menyesuaikan transmitter power dengan perintah TPC dari BS. Jika nilai

(58)

34

(

SIR

_tar

−<