ANALISIS SISTEM KERJA HANDOVER DAN ATPC PADA SISTEM KOMUNIKASI SELULAR CDMA

Komang Apriana (0704405047)Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana

E-mail :komang.apriana@yahoo.com

AbstrakBersamaan dengan meningkatnya kebutuhan jasa telekomunkasi mengakibatkan alokasi frekuensi yang tersedia semakin padat. Berbagai upaya telah dilakukan untuk memecahkan permasalahan diatas, seperti dengan system komunikasi akses jamak FDMA dan TDMA. Tetapi, kapasitas pemakai yang dimiliki oleh kedua sistem tersebut relatif terbatas. Code Division Multiple Access (CDMA) merupakan teknologi digital selular terbaru menggunakan system pengkodean yang unik, menjamin keamanan tinggi dan memiliki spektrum yang besar. Pada komunikasi bergerak, para pelanggan memiliki tingkat mobilitas yang tinggi. Ada kemungkinan pelanggan bergerak dari satu sel menuju sel lain yang memakai pasangan frekuensi yang berbeda ketika sedang terjadi percakapan. Untuk menjamin bahwa pembicaraan akan terus tersambung diperlukan fasilitas handoff, sehingga pembicaraan dijamin akan terus tersambung tanpa perlu melakukan pemanggilan ulang kembali atau inisialisasi ulang. Kemungkinan juga terjadi pada pelanggan untuk bergerak menjauhi BTS, tetapi masih dalam 1 covrage sel, untuk mengatasi daya terima yang menurun pada mobile station karena letaknya jauh dari BTS di perlukan fasilitas ATPC untuk mengatur daya terima pada mobile station agar tetap stabil.

Keywords : FDMA, TDMA, CDMA, handoff dan inisialisasi ulang, mobile station, BTS, ATPC,covrage sel.

1. PendahuluanSebelum membahas mengenai system

kerja handover dan ATPC pada WCDMA akan dijelaskan system komunikasi selular WCDMA serta masalah – masalah penerapan CDMA dalam komunikasi selular, seperti near-far yang diakibatkan salah satunya karena pergerakan mobile station dari sel satu menuju ke sel lain yang memakai pasangan frekuensi yang berbeda ketika sedang terjadi percakapan sehingga diperlukan fasilitas handoff untuk menjamin pembicaraan terus tersambung tanpa perlu melakukan pemanggilan ulang kembali atau inisialisasi ulang. Pada system code division multiple access (CDMA), nilai signal-to-interference ratio (SIR) dipengaruhi oleh korelasi silang antara kode-kode setiap user yang sedang aktif. Pada system selular, daya yang sampai di base station (BS) akan bervariasi akibat perbedaan lokasi dari setiap user, sehingga menimbulkanersoalan serius pada CDMA karena pengguna yang lebih dekatdengan BS akan menginterferensi user lain yang lebih jauh. Olehkarena itu peranan power control sangat diperlukan.

1.1 Sistem SelularKonsep sistem selular adalah suatu

sistem tanpa kabel (wireless) yang dirancang dengan pembagian suatu area besar ke dalam beberapa sel kecil dengan pemancar yang

tinggi, pemancar yang rendah pada setiap sel, dan pengulangan frekuensi dari satu sel ke sel lain setelah melewati beberapa sel.

Desain utama yang digunakan untuk menggunakan kembali frekuensi yang tersedia adalah pengulangan frekuensi (frequency reuse), interferensi co-channel, perbandingan carrier to interference, mekanisme Handover, dan cell splitting.[1]

Gambar 1.1 Konsep selular pada CDMA [1]

1.2 Code Devision Multiple Access (CDMA)Code Division Multiple Access (CDMA)

adalah teknik akses jamak berdasarkan teknik komunikasi spektrum tersebar, pada kanal frekuensi yang sama dan dalam waktu yang sama digunakan kode-kode yang unik untuk mengidentifikasi masing-masing user.

CDMA menggunakan kode-kode korelatif untuk membedakan satu user dengan user yang lain. Kode tersebut dikenal dengan pseudo acak (pseudorandom). Sinyal-sinyal CDMA itu pada penerima dipisahkan dengan menggunakan sebuah korelator yang hanya melakukan proses despreading spektrum pada sinyal yang sesuai. Sinyal-sinyal lain yang kodenya tidak cocok, tidak didespread dan sebagai hasilnya sinyal-sinyal lain itu hanya menjadi noise interferensi. [2]

Gambar 1.2 Prinsip selular CDMA [2]

1.3 Masalah-masalah Penerapan CDMA dalam Komunikasi Selular

1.3.1 Masalah near-farMasalah utama dalam implementasi

direct-sequence CDMA adalah masalah ‘near-far’. Masalah ini terjadi karena semua sinyal dipancarkan pada pita frekuensi yang sama dan dalam waktu yang sama, sehingga daya dari mobile station yang lebih kuat akan menutupi daya dari mobile station yang lebih lemah. Jika dimisalkan ada M mobile station dalam suatu lingkung-an akses jamak yang masing-masing berbeda jaraknya terhadap penerima, misalkan penerima mencoba untuk mendeteksi sinyal dari mobil-i yang berjarak lebih jauh dari mobile station-j maka untuk daya pancar yang sama sinyal-j akan tiba di penerima lebih kuat dan akan menutupi sinyal-i.

Pembatas dari performansi sistem dan jumlah mobile station yang dapat berbicara secara bersama-sama adalah fungsi dari ke-mampuan sistem untuk mengatasi masalah near-far ini. Level daya semua sinyal yang sampai pada penerima harus sama (atau berbeda antara 1 sampai 2 dB).

Masalah ini dapat diatasi dengan penggunaan power control dinamis untuk menyamakan level sinyal terima. Jadi untuk sistem selular CDMA daya pancar masing-masing mobile station harus dapat dikontrol (dapat berubah-ubah). Apabila semua sinyal tiba dengan level daya yang sama maka akan diperoleh kapasitas sis-tem maksimum untuk

perbandingan sinyal terhadap interferensi tertentu.

Daya pancar dari mobile station didasarkan pada daya yang diterima. Daya terima ini tergantung pada redaman propagasi dan shadowing.[2]

1.3.2 Multipath fadingDalam komunikasi selular, pada

umumnya sinyal yang sampai ke antena penerima mobile station tidak hanya berasal dari sinyal lintasan langsung tetapi juga dari lintasan pantul. Jadi sinyal yang sampai itu merupakan penjumlahan dari banyak sinyal. Karena panjang setiap lintasan tidak sama maka masing-masing sinyal mengalami delay yang berbeda-beda sehingga informasi akan mengalami delay spread (TM). Nilai tipikal dari delay spread untuk daerah urban berkisar 2-5 ms dan dapat menyebabkan interferensi intersimbol (ISI).

Multipath fading ini dapat pula menyebabkan variasi sinyal terima yang sangat besar karena sinyal-sinyal tersebut dapat saling menguatkan maupun saling melemahkan.

Variasi sinyal ini disebut sebagai Rayleigh fading. Secara statistik, sinyal terima akan berada 10 dB dibawah local mean dalam 10% lokasi dan 20 dB di bawah local mean untuk 1% lokasi. Hal ini dapat mengakibatkan rusaknya sebagian besar informasi.

Efek lain dari multipath ini adalah akibat dari pergerakan mobile station yang menyebabkan frekuensi sinyal terima bergeser dari frekuensi asal (efek Dopler). Besarnya pergeseran nilai frekuensi ini merupakan fungsi dari arah gerak dan kecepatan mobile station.

Efek dari delay spread terhadap performasi CDMA dapat ditunjukkan dengan contoh berikut. Ada dua lintasan masing-masing lintasan –a dan lintasan –b. Misalkan penerima disinkronkan dengan delay waktu (ta) dan phasa lintasan-a. Akan ditinjau pengaruhnya apabila delay waktu kedua lintasan lebih besar atau lebih kecil dari waktu chip (Tc).[2]

Gambar 1.3 Multipath fading [2]

1.3.3 Rake Receiver untuk Peningkatan PerformansiKarena adanya multipath maka akan

diperoleh tambahan noise pada system apabila delay spread lebih besar dari waktu chip. Peningkatan performansi dapat dilakukan apabila lintasan-lintasan yang tiba pada penerima dapat dideteksi secara terpisah dan kemudian digabungkan secara koheren (disamakan phasa-nya). Penerima seperti ini disebut sebagai rake receiver.

Cara kerja rake receiver ditunjukkan oleh gambar 9.12. Misalkan sinyal yang sampai pada mobile station 1, z(t) merupakan penjumlahan dari N lintasan sinyal. Untuk lintasan 2 perkalian z(t) dengan ci(t-D2), kemudian integrasi dimulai pada D2, selama Tb detik akan menghasilkan respon untuk lintasan 2. Hal yang sama dilakukan untuk semua lintasan kemudian respon semua lintasan dijumlahkan setelah phasanya disamakan. Rake receiver ini akan menghasilkan sinyal yang lebih kuat untuk proses demodulasi.[2]

Gamabar 1.4 Rake Receiver[2]

2. Handover (saat peralihan)Pada komunikasi yang memiliki tingkat

mobilitas yang tinggi, ada kemungkinan pelanggan bergerak dari satu sel menuju sel lain yang memakai pasangan frekuensi yang berbeda ketika sedang terjadi percakapan. Untuk menjamin bahwa pembicaraan akan terus tersambung diperlukan fasilitas Handover, yaitu suatu peristiwa perpindahan kanal dari MS tanpa terjadinya pemutusan hubungan dan tanpa campur tangan pemakai. Handoff terjadi karena pergerakan MS dari cakupan sel lama masuk ke ckupan se yang baru, sehingga pembicaraan dijamin akan terus tersambung tanpa perlu melakukan pemanggilan ulang atau inisialisasi ulang. Pada gambar 2. 1 menunjukkan bahwa user bergerak dari sel satu ke sel yang lain, channel frekuensi secara otomatis akan dirubah dari set f1 ke set f2. Handover adalah proses otomatis, jika kekuatan sinyal jatuh dibawah level threshold. Hal ini tidak diketahui oleh pemakai karena terjadi dengan sangat cepat antara 200 – 300 ms. Kebutuhan

akan Handover mungkin disebabkan oleh radio, Operation and Management (O&M), atau oleh traffic. Radio penyebab utama permintaan Handover. Parameter yang dilibatkan adalah tingkatan low signal atau high error rate. Ini disebabkan oleh pergerakan mobile pindah ke suatu sel atau sinyal terhalang oleh suatu objek.[3]

Gambar 2.1 Mekanisme Handover[1]

Suatu Handover dilakukan melalui tiga langkah. Mobile Station (MS) secara terus menerus mengumpulkan informasi level sinyal yang diterima dari Base Station (BS) yang telah dihubungkan, dan semua Base Station (BS) yang lain dapat mendeteksi. Informasi ini kemudian merata-rata untuk menyaring efek fast fading. Data yang telah dirata-rata kemudian dihitung pada algoritma keputusan, yang memutuskan jika itu meminta Handover ke stasiun lain. Ketika memutuskan untuk melakukannya, Handover dieksekusi oleh kedua Base Station (BS) dan Mobile Station (MS).

2.1 Soft Handover dan Hard Handover2.1.1 Hard Handover

Hard Handover merupakan mekanisme yang sederhana tetapi juga merupakan mekanisme Handover yang paling cepat. Penyimpangan yang terjadi telah merubah jalur traffic melalui suatu jalur baru menuju Base Station (BS) yang baru., yang mana hubungan antara sumber dan penyimpangan tanpa terjadiperubahan. Sejauh ini telah diasumsikan bahwa penyimpangan telah ditentukan untuk koneksi yang terjadi. Kelemahan dari algoritma ini adalah packet loss, packet yang menyangkut selama terjadi Handover karena akan segera meninggalkan Base Station (BS) yang lama dan mobile terminal akan dihubungkan dengan yang baru.[1]

2.1.2 Soft Handover

Soft Handover adalah cara yang efektif untuk meningkatkan kapasitas dan keandalan jaringan Code Division Multiple Acceess (CDMA). Pada jaringan 2G dan 3G Soft Handover diperluas oleh macro-diversity. Macro-diversity menyatakan terminal mobile diijinkan untuk berkomunikasi dengan Base Station (BS) secara bersama-sama. Seperti halnya pada Soft Handover komunikasi terminal mobile melalui Base Station (BS) yang dikenal dengan active set, sedangkan Base Station (BS) yang berdekatan disebut neighbour Base Station (BS). Ketika sinyal Base Station (BS) menjadi lebih besar dari threshold yang mana dikenal sebagai ADD_threshold. Sama halnya ketika sinyal menjadi lebih rendah dari threshold yang dikenal dengan DROP_threshold.

Soft Handover memungkinkan kedua sel, baik sel asal ataupun sel baru untuk melayani Mobile Station (MS) secara bersama-sama selama transisi Handover. Transisinya adalah ketika Mobile Station (MS) bergerak dari sel asal ke sel baru dan akhirnya berada di sel baru. Hal ini dimungkinkan karena semua sel memakai frekuensi kerja yang sama. Soft Handover selain mengurangi kemungkinan putusnya pembicaraan juga menyebabkan proses Handover berjalan dengan halus sehingga tidak mengganggu pengguna. Dalam sistem analog dan digital TDMA dilakukan pemutusan hubungan sebelum fungsi switching berhasil dilakukan (break – before – make switching function) sementara pada Code Division Multiple Access (CDMA) hubungan dengan sel lama tidak diputuskan sampai Mobile Station (MS) benar-benar mantap dilayani oleh sel yang baru (make – before – break switching function).

Setelah sebuah panggilan dilakukan, Mobile Station (MS) selalu mengecek sel-sel tetangga untuk menentukan apakah sinyal dari sel yang lain cukup besar jika dibandingkan dengan sinyal dari sel asal. Jika hal ini terjadi, ini merupakan indikasi bahwa Mobile Station (MS) telah memasuki daerah cakupan sel yang baru dan Handover dapat mulai dilakukan. Mobile Station (MS) mengirim pesan (control message) ke Mobile Transmitter Station Operation (MTSO) yang menunjukkan sinyal dari sel baru semakin menguat. Mobile Transmitter Station Operation (MTSO) melakukan Handover dengan menyediakan sebuah link kepada Mobile Station (MS) melalui sel baru tetapi link yang lama tetap dipertahankan. Sementara Mobile Station (MS) berada pada daerah perbatasan antara kedua sel, panggilan dilayani oleh kedua sel site, hal ini menyebabkan berkurangnya efek ping – pong

atau mengulang permohonan untuk menangani kembali panggilan diantara kedua sel site. Sel asal akan memutuskan hubungan jika Mobile Station (MS) sudah sungguh-sungguh mantap dilayani oleh sel yang baru.

2.2 Proses Handover (peralihan frekuensi)Salah satu permasalahan berat yang

berhubungan dengan Channel Assignment (CA) adalah mekanisme Handover, yang mana dihubungkan dengan pergerakan Mobile Station (MS). Handover digambarkan sebagai perubahan channel radio yang digunakan Mobile Terminal (MT). Manajemen Handover memungkinkan jaringan untuk memelihara koneksi dari user yang berpindah . Hal ini dilakukan dengan tiga tahap, yaitu : inisialisasi, koneksi, dan kontrol data.

Salah satu penyebab terjadinya Handover adalah perubahan kualitas radio yang lemah dalam suatu lingkungan atau pergerakan Mobile Terminal (MT). Ketika Mobile Terminal (MT) dalam melayani suatu area, propagasi dan interferensi mungkin dapat berubah sama seperti saat sel atau Base Station (BS) berbagai bentuk gelombang yang tidak dapat mendukung terminal.

Secara umum proses Handover disebabkan oleh penurunan kualitas link radio atau inisialisasi, dengan cara sistem menyusun channel radio untuk menghindari kebuntuan. Handover sangat penting pada mobile network karena arsitektur jaringan selular dibuat untuk memaksimalkan penggunaan spektrum. Proses Handover dapat diklasifikasikan menjadi Network – Controlled Handover (Hard Handover) dan Mobile – Controlled Handover (Soft Handover).

2.2.1 Network - Controlled Handover (Hard Handover)

Di dalam Network – Controlled Handover (Hard Handover) ketika mobile user bergerak menuju batas tepi sel, jaringan meminta proses Handover. Gangguan yang dialami oleh user menyebabkan frekuensi bergeser.

Hard Handover dapat terjadi pada intracell atau intercell, tergantung apakah channel radio yang baru sama dengan Base Station (BS) intracell Handover atau Base Station (BS) intercell Handover. Pada intracell, ini merupakan realokasi bentuk gelombang di dalam sel yang sama. Pada intercell, merupakan pengulangan dari suatu sel ke sel tetangga yang mana pada prinsipnya melibatkan re-execution skema alokasi basic channel.

Mekanisme intercell Handover sering diperagakan sebagai skema multidiversitas dimana terminal ditugaskan untuk mengakses dengan cara menerima level sinyal tertinggi. Pada sistem high – density wireless terjadi pemenuhan area sel akses secara besar/luas. Level sinyal yang rendah jarang mengalami masalah, karena dalam keadaan normal beberapa sel akses menyediakan sinyal yang cukup. Pada kasus ini variasi interferensi adalah yang paling mungkin penyebab Handover. Mekanisme intercell Handover lebih rumit dibandingkan intracell Handover. Intercell Handover memindahkan suatu panggilan secara berkelanjutan dari satu sel ke sel yang lain sebagaimana user bergarak kearah coverage area yang berdekatan. Masing-masing Handover memerlukan network resource untuk mengarahkan panggilan menuju Base Station (BS) berikutnya. Jika Handover tidak terjadi secara cepat Quality of Service (QoS) mungkin akan menurun dibawah level yang bisa diterima dan koneksi akan terputus.

2.2.2 Mobile - Controlled Handover (Soft Handover)Soft Handover adalah kemampuan dari

suatu Mobile Terminal (MT) untuk memilih antara sinyal yang diterima secara seketika dari Base Station (BS) yang berbeda. Soft Handover mengijinkan suatu Mobile Terminal (MT) untuk berkomunikasi dengan berbagai Base Station (BS) secara bersama-sama. Ini merupakan salah satu keuntungan yang dimiliki sistem Code Division Multiple Access (CDMA) dibandingkan dengan Time Division Multiple Access (TDMA). Soft Handover adalah cara yang efektif untuk meningkatkan kapasitas (capacity), keandalan (reliability), dan cakupan (coverage) sistem Code Division Multiple Access (CDMA).

Dalam Time Division Multiple Access (TDMA) atau Advanced Mobile Phone System (AMPS), dalam kaitan dengan penggunaan kembali spektrum, penentuan slot pada channel frekuensi tidak dapat digunakan pada sel tetangga. Jadi ketika suatu Mobile Terminal (MT) yang mengalami panggilan bergerak dari satu sel ke sel yang lain pada saat tertentu harus melakukan switch diantara sel. Sebaliknya dalam sistem Code Division Multiple Access (CDMA) semua sel beroperasi pada frekuensi yang sama. Mobile Terminal (MT) hanya mempunyai penerima Radio Frequency (RF) tunggal yang mengkonversi Radio Frequency (RF) menuju ke baseband, tetapi dibalik itu mempunyai rake receiver dengan berbagai

fingers. Ketika semua sel beroperasi pada frekuensi yang sama, penerima Radio Frequency (RF) tunggal mengambil semua range yang ada. Mobile Terminal (MT) kemudian menugaskan finger dari rake receiver ke berbagai sinyal, dan kemudian digabungkan untuk menciptakan sinyal penuh menggunakan Mobile Terminal (MT). Kadang-kadang multiple path berasal dari sel yang sama. Tetapi Soft Handover akan menjadi lebih berguna ketika Mobile Terminal (MT) berada ditengah jalan antara dua sel. Pada saat terjadi panggilan Mobile Terminal (MT) tidak hanya menangani transportasi data yang datang dan pergi dari suatu sel tetapi juga secara aktif mengamati sel yang lain. Ketika Mobile Terminal (MT) menemukan sel dengan kekuatan sinyal yang baik kemudian akan diinformasikan ke sistem sel. Sel sistem mungkin akan memutuskan untuk mengarahkan panggilan melalui ke dua sel secara simultan. Spesifikasi yang terjadi mengijinkan Mobile Terminal (MT) untuk berbicara kepada enam sel secara bersamaan, meskipun sekarang ini tidak ada Mobile Terminal (MT) yang mempunyai kemampuan ini. Ada dua kunci untuk merealisasikan Soft Handover, yaitu :

a. Distribusi data dan seleksiMemisahkan salinan data yang sama untuk dikirimkan melalui Base Station (BS) kepada Mobile Terminal (MT) yang sama dan sebaliknya.

b. Sinkronisasi isi dataJenis data yang tiba dari berbagai Base Station (BS) kepada Mobile Terminal (MT) pada waktu yang sama harus di salin data yang sama untuk dikirim Mobile Terminal (MT) agar dapat dengan tepat di salin menjadi data tunggal. Dalam arah yang berkebalikan hanya satu salinan data yang dikirim olehMobile Terminal (MT) ke berbagai Base Station (BS) harus diseleksi untuk diserahkan ke berbagai tujuan.

Jadi ketika panggilan dalam sistem Code Division Multiple Access (CDMA) berlangsung dari satu sel ke sel yang lain, proses Handover terjadi dalam beberapa tahap. Pertama, telepon mengirimkan pesan. Kedua, sel dan sistem membawa panggilan itu kepada ke dua sel. Ketika telepon melanjutkan untuk bergerak, secepatnya kekuatan sinyal dari kedua sel yang sedang berpindah akan mengalami drop pada suatu titik dimana tidak mempunyai manfaat. Selanjutnya sel akan menginformasikan sel

system berdasarkan fakta ini dan sistem akan meninggalkan sel yang asli.[1]

3. Power KontrolPower control memegang peranan yang

sangat penting pada sistem komunikasi CDMA. Teknik ini memungkinkan seluruh usernya untuk berbagi sumber (resource sharing) dari suatu sistem kanal yang sama dengan kapasitas yang maksimum. Inti dari teknik ini ialah mengatur level sinyal yang dipancarkan agar mencapai Signal to - Interference Ratio (SIR) target minimum yang memenuhi Quality of Service (QoS) yang diperlukan, dalam hal ini Bit Error Rate (BER), sehingga tercapai kapasitas yang maksimum. Untuk memenuhi tujuan ini, selain power control terdapat juga rate control, yang mengatur rate atau kecepatan data saat terjadinya komunikasi. Namun cukup sulit untuk merealisasikannya karena membutuhkan bit rate matching pada pengirim dan penerima.[4]

Dalam merancang dan mengimplementasikan power control, ada beberapa hal yang menarik, yaitu: Penentuan parameter kualitas. Ada yang

berpendapat bahwa SIR merupakan parameter yang cukup untuk menentukan kualitas. Sebagian berpendapat bahwa SIR tidak cukup baik untuk menentukan kualitas, terutama pada transmisi data. Oleh karena itu BER digunakan sebagai parameter untuk menentukan kualitas. Apabila SIR konstan, maka SIR dan BER memberikan informasi yang ekivalen mengenai kualitas sistem. Pada penelitian ini kami menggunakan BER sebagai parameter kualitas. Algoritma lain banyak yang menggunakan outage probability sebagai parameter kualitas. Outage probability didefinisikan sebagai peluang nilai SIR berada di bawah target SIR.

Pengukuran parameter (SIR dan daya). Pada kenyataan, pengukuran daya pelanggan dan pengukuran SIR tidak mudah. Ada beberapa metode untuk mengukur parameterparameter tersebut. Ada beberapa metode untuk mengukur SIR. Pada tulisan ini, metode yang digunakan untuk mengukur SIR menggunakan metode auxiliary spreading sequence.

Delay. Ada dua hal yang menyebabkan delay. Yang pertama ialah propagasi sinyal memakan waktu. Yang kedua ialah pengukuran paramater dan proses penentuan power control bit memakan waktu.

Masalah delay dapat diatasi dengan channel estimator[5]

3.1 Closed Loop Power ControlClosed loop power control dilakukan

untuk memitigasi efek fading yang telah disebut pada bagian sebelumnya. Algoritma power control dengan adaptive step size merupakan algoritma yang diaplikasikan pada closed-loop power control. Power control ini mengatur sinyal yang dipancarkan MS berdasarkan sinyal yang diterima pada BS. Hal ini dilakukan dengan cara mengirim bit perintah yang disebut dengan bit power control command (PCC) sebagai feedback pada MS untuk menaikkan atau menurunkan level sinyalnya. Pada power control SIR-based, perintah yang dikirim oleh BS kepada suatu user ini ditentukan berdasarkan estimasi SIR yang didapat dari user tersebut. Mekanisme dari closed loop ini diilustrasikan pada Gambar 3.1.

SIR yang didapat dari suatu user akan dibandingkan dengan SIR targetnya yang didapat pada mekanisme outer loop seperti pada Gambar 3.1. Setelah itu BS akan memerintahkan MS untuk memperbaiki level sinyalnya melalui bit PCC. Mekanisme ini dilakukan untuk mengatasi gangguan sinyal yang pergerakannya sangat cepat dan fluktuatif seperti fading. Hal ini juga dilakukan mengingat sifat fading yang tidak serupa pada kanal uplink dan downlinksehingga perlunya feedback. Berbeda dengan closed loop, penggunaan feedback tidak diperlukan pada open loop power control. Pada mekanisme ini pengaturan sinyal MS dilakukan berdasarkan level sinyal yang diterima dari BS. Power control ini bertujuan untuk mengatasi efek near-far yang disebabkan perbedaan atenuasi sinyal pada user-user yang mempunyai jarak yang berbeda dengan BS. Pada penelitian ini power control open loop diasumsikan berjalan sempurna sehingga efek near-far tidak tejadi.[4]

Gambar 3.1 Mekanisme Closed Looped Power Kontrol[4]

3.2 Algoritma Power Kontrol3.2.1 Fixed Step Size

Level daya yang ditransmisikan oleh MS akan selalu berubah atau diupdate secara periodik bergantung kepada perintah dari BS. Pada fixed step size power control, perubahan level akan selalu sama yaitu sebesar Δp dalam satu kali update. Jumlah bit PCC yang digunakan pada fixed step adalah 1 bit sehingga mempunyai dua kemungkinan perintah. Dengan dua kemungkinan BS hanya dapat memerintahkan untuk menaikkan level atau menurunkan level dayanya. Power control ini lebih sering dipakai karena sangat hemat dalam mengkonsumsi bandwidth sehingga tidak merugikan data informasi lainnya.

3.2.2 Variable Step SizePower control dengan variable step size

menggunakan bit PCC yang lebih dari satu untuk mengupdate daya yang akan dipancarkan oleh MS. Dengan adanya bit PCC yang lebih dari satu step size menjadi bervariasi sesuai dengan banyaknya bit tersebut. Contohnya jika terdapat dua bit PCC maka jumlah step size yang mungkin adalah sebanyak empat buah, begitu juga jika ada tiga bit PCC maka jumlah step size sebanyak delapan buah. Pada multibit ini step size yang ada dibagi menjadi dua kelompok dengan kelompok pertama bernilai positif dan kelompok kedua bernilai negatif.

Power control jenis ini mempunyai keuntungan dibanding fixed step yaitu akurasi yang lebih tinggi saat update sinyal. Hal ini terjadi karena pergerakan level sinyal lebih dapat mengikuti level sinyal yang semestinya untuk mencapai target SIR. Namun banyaknya bit yang digunakan untuk power control ini akan mengurangi rate data user itu sendiri karena bit-bit PCC dikirim bersamaan dengan informasi atau data user itu.

3.2.3 Adaptive Step SizePower control ini mengkombinasikan

keunggulan dari kedua jenis power control sebelumnya, yaitu hemat bandwidth namun mempunyai akurasi yang tinggi saat update sinyal. Hal ini dapat terjadi karena bit PCC atau bit perintah yang digunakan pada power control ini hanya berjumlah satu buah tiap satu kali update, namun dengan satu buah bit perintah tersebut MS dapat menggunakan step size yang bervariasi. Kebutuhan tambahan dari power control ini ialah adanya register memori untuk menyimpan bit-bit PCC yang diterima MS pada periode-periode update sebelumnya. Register memori ini terletak pada MS sehingga BS melakukan mekanisme power control uplink selayaknya pada fixed step yang menggunakan bit tunggal. Selain memerlukan register memori, sistem ini memerlukan kompleksitas yang lebih tinggi melalui suatu algoritma untuk menentukan besar step size sehingga memerlukan delay proses dan juga konsumsi daya yang lebih besar. Hal ini merupakan kelemahan yang terdapat power control dengan step size adaptif.[4]

Daftar Pustaka

[1]http://digilib.unnes.ac.id/gsdl/collect/skripsi/archives/HASH39a3.dir/doc.pdf

[2]http://gatsan.dosen.akprind.ac.id/files/2008/09/ebook-gatot-santoso-3.pdf

[3]http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=article&catid=17%3Asistem-komunikasi-bergerak&id=36%3Acdma&option=com_content&Itemid=15

[4]http://ltrgm.ee.itb.ac.id/~adit/admin/modules/addjurnal/bahan/konfrensi-2.pdf

[5]http://radar.ee.itb.ac.id/~adit/admin/modules/addjurnal/bahan/3.pdf

Riwayat Hidup

Komang Apriana lahir di Denpasar, 25 April 1989, Menyelesaikan Sekolah Dasar di SDK Harapan Denpasar Utara, Sekolah Menengah Pertama di SLTPK Harapan, dan Sekolah Menengah Atas di SMA PGRI 2 Denpasar. Saat ini sedang menjalani study S1 di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, duduk pada semester 6.