HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover,...

16
169 HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS Siti Dara Fadilla #1 , Prof. Zulfajri B. Hasanuddin #2 #1 Universitas Sumatera Utara (Medan), #2 Universitas Hasanuddin (Sulawesi) E-mail : #1 [email protected] Abstrak Handover adalah suatu sistem yang menjamin kontinuitas koneksi antar user tetap terjaga. Dalam sistem World Wide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). Makalah ini diperlihatkan handover pada saat terjadi pergerakan Mobile Station dari cakupan area BS_0 ke cakupan area BS_1 dan perbandingan throughput dan delay yang dihasilkan pada saat terjadi handover dengan mengubah parameter frekuensi, bandwidth, daya pancar Base Station, serta pathloss. Sehingga diperoleh bahwa semakin tinggi frekuensi maka throughput yang diterima Mobile Station akan semakin kecil sedangkan delay akan semakin besar. Kemudian juga diperoleh jika daya pancar yang lebih kecil maka level daya penerimaan juga akan semakin kecil sehingga kemampuan untuk melingkupi sel akan semakin kecil jika dibandingkan dengan daya pancar yang lebih besar. Kata Kunci : WiMAX, Handover, frekuensi, delay, Pathloss. Abstract Handover is a system that ensures continuity of the connection between the user to stay awake. In the system of World Wide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), there are several factors that affect the handover, including distance and RSSI (Received Signal Strength Indicator). This paper demonstrated handover when there is movement of the Mobile Station BS_0 coverage area to coverage area and comparison BS_1 resulting throughput and delay in the event of handover by changing the parameters of frequency, bandwidth, transmit power Base Station, and pathloss. Thus found that the higher the frequency of the received throughput Mobile Station will be smaller while the delay will be even greater. Then also obtained if the transmit power is smaller then the power level at the reception also will be smaller so the ability to cover the cells will be smaller when compared with the larger emittance. Keywords : WiMAX, Handover, frequency, delay, Pathloss. ISSN : 1978-6603

Transcript of HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover,...

Page 1: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

169

HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS

Siti Dara Fadilla#1, Prof. Zulfajri B. Hasanuddin#2

#1Universitas Sumatera Utara (Medan), #2Universitas Hasanuddin (Sulawesi)E-mail : #[email protected]

Abstrak

Handover adalah suatu sistem yang menjamin kontinuitas koneksi antar user tetap terjaga.Dalam sistem World Wide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), terdapat beberapafaktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received SignalStrength Indicator). Makalah ini diperlihatkan handover pada saat terjadi pergerakan MobileStation dari cakupan area BS_0 ke cakupan area BS_1 dan perbandingan throughput dan delayyang dihasilkan pada saat terjadi handover dengan mengubah parameter frekuensi, bandwidth,daya pancar Base Station, serta pathloss. Sehingga diperoleh bahwa semakin tinggi frekuensimaka throughput yang diterima Mobile Station akan semakin kecil sedangkan delay akansemakin besar. Kemudian juga diperoleh jika daya pancar yang lebih kecil maka level dayapenerimaan juga akan semakin kecil sehingga kemampuan untuk melingkupi sel akan semakinkecil jika dibandingkan dengan daya pancar yang lebih besar.

Kata Kunci : WiMAX, Handover, frekuensi, delay, Pathloss.

Abstract

Handover is a system that ensures continuity of the connection between the user to stay awake.In the system of World Wide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), there are severalfactors that affect the handover, including distance and RSSI (Received Signal StrengthIndicator). This paper demonstrated handover when there is movement of the Mobile StationBS_0 coverage area to coverage area and comparison BS_1 resulting throughput and delay inthe event of handover by changing the parameters of frequency, bandwidth, transmit powerBase Station, and pathloss. Thus found that the higher the frequency of the received throughputMobile Station will be smaller while the delay will be even greater. Then also obtained if thetransmit power is smaller then the power level at the reception also will be smaller so the abilityto cover the cells will be smaller when compared with the larger emittance.

Keywords : WiMAX, Handover, frequency, delay, Pathloss.

ISSN : 1978-6603

Page 2: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

170 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

PENDAHULUANKebutuhan akan koneksi, khususnya

internet yang dewasa ini sudah menjadikeperluan sekunder terlebih lagi pada kota-kota besar, tentunya membutuhkan sistemkoneksi yang baik, cepat, dan ekonomis agardapat mempergunakan fasilitas ini dengannyaman. Teknologi yang paling baik digunakanpada saat ini adalah teknologi yang dapatdibawa ke mana-mana (mobile technology).Karena sekarang adalah zaman di mana eramobilitas manusia sangat tinggi. Pergerakanatau mobilitas sering dikaitkan denganteknologi tanpa kabel atau sering disebutWireless.

Dewasa ini teknologi wireless telahmengalami perkembangan pesat. Mulai dariWCDMA (GSM), CDMA2000 1x EV-DO, WiFi802.11g, WiMAX 802.16d-2004, WiMAX802.16e. World Wide Interoperability forMicrowave Access (WiMAX) merupakanteknologi nirkabel yang menyediakanhubungan jalur lebar dalam jarak jauh. WiMAXmerupakan teknologi broadband yangmemiliki kecepatan akses yang tinggi danjangkauan yang luas. [2]

Karena WiMAX dapat diakses dari jarakyang relatif jauh, standar ini merupakan solusi“terkini” yang efektif untuk menyediakanakses cepat pada pengguna-penggunarumahan, dan untuk membuat hotspot-hotspot di berbagai tempat seperti bandara,kampus, dan komunitas-komunitas kecillainnya.

Pada komunikasi wireless, parapengguna memiliki tingkat mobilitas yangtinggi. Ada kemungkinan pengguna bergerakdari satu sel menuju sel lain yang memakaipasangan frekuensi yang berbeda ketikasedang terjadi koneksi. Untuk menjaminbahwa koneksi akan terus tersambungdiperlukan fasilitas Handover, sehinggakoneksi dijamin akan terus tersambung tanpaperlu melakukan pemanggilan ulang kembali

atau inisialisasi ulang. Handover merupakansuatu karakteristik dari mobile networks.Handover sangat berpengaruh padathroughput yang sampai pada penerima. Halini bisa disebabkan oleh berbagai hal antaralain jarak antar Base Station dengan MobileStation, daya pancar Base Station dan ReceiveSignal Strength Indicator (RSSI).

Manfaat yang diharapkan dari makalahini adalah untuk memahami dan menganalisisproses berlangsungnya handover pada sistemWiMAX pada komunikasi wireless.

WIRELESS DATA KECEPATAN TINGGIStandar Broadband Wireless Access (BWA)yang saat ini umum diterima dan secara luasdigunakan adalah standar yang dikeluarkanoleh Institute of Electrical and ElectronicsEngineering (IEEE), seperti standar 802.15untuk Personal Area Network (PAN), 802.11untuk jaringan Wireless Fidelity (WiFi), dan802.16 untuk jaringan World WideInteroperability for Microwave Access(WiMAX). Umumnya masing-masing standartersebut terus dikembangkan dengan varian-varian yang memiliki keunggulan padapenggunaan-penggunaan atau kondisitertentu. Standar 802.11 memiliki popular802.11a, b dan g. Standar 802.16 memilikiperkembangan varian 802.16a, 802.16 rev.d-2004 dan 802.16e untuk mobile.[2]

KONFIGURASI DAN KOMPONEN WiMAX

Secara umum sistem WiMAX tidakberbeda jauh dengan sistem Wireless LocalArea Network (WLAN). Bila pada WLAN terdiridari Access Point (AP) yang tersambung kejaringan kemudian pelanggan disambungkandengan client (device WLAN) denganmenggunakan WLAN card. Maka sistemWiMAX secara general terdiri dari BaseStation (BS), Subscriber Station (SS) dan server

Page 3: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012 171

di belakang BS seperti Network ManagementSystem (NMS) serta koneksi ke jaringan.[2]

HANDOVER PADA WiMAX

Handover, yaitu proses otomatispergantian frekuensi ketika Mobile Station(MS) bergerak menuju suatu daerah atau cellyang mempunyai kanal dengan frekuensiberbeda dengan cell sebelumnya, sehinggakomunikasi dapat terus berlangsung tanpaperlu proses inisialisasi ulang.ada WiMAX terdapat tiga jenis handover,yaitu:a. Hard Handover (HHO)

Dalam hard handover, MS berkomunikasihanya dengan satu BS di setiap waktu. Semuahubungan dengan BS lama (disebut MelayaniBS) rusak sebelum sambungan ke BS baru(Target BS) didirikan. Ini berarti ada waktuyang sangat pendek ketika MS tidaktersambung ke setiap BS. Handoverdilaksanakan setelah kekuatan sinyal dari celltetangga melebihi kekuatan sinyal dari cellsaat ini. Situasi ini ditunjukkan dalam Gambar1. Garis tebal merah di daerah cellmenunjukkan tempat hard handover terjadi..

Gambar 1 : Hard Handover [8]

Jenis handover ini kurang kompleks, cukupsederhana tetapi memiliki latency tinggi.Latency lebih tinggi menyebabkanketidakcocokan untuk layanan yangmemerlukan latency rendah (seperti VoIP).Hard handover biasanya digunakan untukdata.

b. Macro Diversity Handover (MDHO)Ketika MDHO didukung oleh MS dan BS,

“Diversity Set” (dalam beberapa publikasitercatat sebagai “Active Set”) dikelola oleh MSdan BS. Diversity Set adalah sebuah daftar dariBS, yang terlibat dalam prosedur handover.

Diversity Set dikelola oleh MS dan BS dandiupdate melalui manajemen pesan MAC(Media Access Control). Sebuah pengirimanpesan ini biasanya didasarkan pada jangkapanjang CINR (Carrier to Noise ditambahInterface Ratio) dari BS dan tergantung padadua threshold: menambah threshold danmenghapus threshold. Nilai thresholddisiarkan di pesan DCD (Downlink ChannelDescriptor). Diversity Set didefinisikan untuksetiap MS di dalam jaringan.

MS secara terus-menerus memantau BSdalam Diversity Set dan mendefinisikansebuah “Anchor BS”. Anchor BS adalah salahsatu BS dari Diversity Set di MDHO. MSdisinkronkan dan terdaftar pada Anchor BS,selanjutnya mulai melakukan dan memonitorsaluran downlink untuk informasi kontrol. MSberkomunikasi (termasuk lalu lintas pengguna)dengan Anchor BS dan Active BS dalamDiversity Set (lihat Gambar 2).

Gambar 2: Macro Diversity Handover [8]

Untuk downlink, dua atau lebih BSmengirimkan data ke MS menggabungkankeanekaragaman sehingga dapat dilakukan diMS. Untuk uplink, transmisi MS diterima oleh

Page 4: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

172 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

beberapa BS dan keragaman pilihan informasiyang diterima dilakukan. BS tercatat sebagai“Tetangga BS”, dapat menerima komunikasidiantaranya MS dan BS, tetapi level sinyaltidak cukup untuk ditambahkan ke DiversitySet.

c. Fast Base Station Switching (FBSS)Dalam FBSS, Diversity Set dipertahankan

oleh MS dan BS sama seperti dalam MDHO.Berlawanan dengan MDHO, MSberkomunikasi hanya dengan Anchor BS untuksemua jenis lalu lintas uplink dan downlinktermasuk pengelolaan pesan (lihat Gambar 3).Ketika MS terhubung dengan satu BS, DiversitySet hanya berisi satu BS yang akan disebutAnchor BS. Anchor BS dapat berubah dariframe ke frame tergantung pada pilihanskema BS. Ini berarti bahwa setiap framedapat dikirim melalui BS yang berbeda dalamDiversity Set.

Gambar 3 : Fast Base Station Switching [8]

Prosedur handover dapat dipisahkanmenjadi beberapa tahapan, seperti padagambar 6 :

Gambar 4: [9] tahapan prosedur handover

Dalam topologi jaringan dan selama fase MSneighborhood scanning, MS mengumpulkaninformasi tentang base station-base stationdisekitarnya.

Selama prosedur scanning, MSberusaha untuk target BS yang cocok atau BS-BS yang sesuai untuk ditambahkan ke diversityset. Scanning dari neighborhood dilakukan“interval scanning” yang interleave operasinormal dari MS. Prosedur dilaporkan kembalike BS yang melayani. Jenis laporan atau reportada dua yaitu : trigeered reporting danperiodic reporting. Pada trigeered reportingMS mengirim laporan setelah setiappengukuran parameter kanal seperti : CINR(cerrier to interference and noise ratio), RSSI(receive signal strength indicator), delayrelative dan Round Trip Delay (RTD). Padaperiodic reporting laporan dikirim dalaminterval periodic. Jarak masing-masing reportditunjukkan dalam frame.

Target BS dipilih dalam prosedurseleksi sel berdasarkan kanal parameter danQoS disediakan oleh BS target. Untukinisialisasi prosedur handover (HO) di macrodiversity handover (MDHO) dan fast basestation switching (FBSS) ada dua batas yang

Page 5: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012 173

didefenisikan yaitu: tambahkan threshold(T_Add), dan hapus threshhold (T_Delete) lihatpada gambar 5 :

Gambar 5 : [9] Prinsip inisialisasi HO pada MDHO danFBSS.

Tanda panah menunjukkan waktu instancedari inisialisasi HO.Threshold terdahulu mendefinisikan levelsinyal absolut untuk menambahkan BS kediversity set. Threshold yang terakhirmendefinisikan level sinyal absolute untukmenghapus BS dari Diversity set. Jika salahsatu threshold dipenuhi oleh BS tetangga,maka prosedur HO dapat dimulai.

WiMAX DI INDONESIAStandar WiMAX 802.16d-2004 (fixed

and nomaden) maupun standar 802.16e-2005bekerja pada frekuensi gelombang mikro(microwave) antara 3-300 GHz.[1]

Untuk implementasi di Indonesia,berdasarkan regulasi dari badan terkait dalamhal ini Dirjen Postel Depkominfo dan melaluiPeraturan Menteri Komunikasi danInformatikaNo:08/Per/M.Kominfo/1/2009danNo:09/Per/M.Kominfo/1/2009 tertanggal 19Januari 2009, maka alokasi frekuensi BWA(Broadband Wireless Access) ditetapkan padafrekuensi 2.3 dan 3.3 GHz denganmenggunakan teknologi WiMAX 802.16d(fixed and nomaden) dengan metode dupleksTDD (Time Division Duplex).

Berbeda dengan frekuensi 3.3 GHzyang sebelumnya telah terpakai untukkomunikasi satelit, frekuensi 2.3 GHz masihmerupakan frekuensi yang lowong (belumterpakai oleh operator manapun) sehinggauntuk proses penetapan blok-blok frekuensipada pita frekuensi ini ditetapkan sendiri olehpemerintah. Penetapan blok pita frekuensi 2.3GHz beserta dengan lebar pita (bandwidth)masing-masing 5 MHz Sedangkan untukpenetapan blok pita frekuensi 3.3 GHz denganlebar masing-masing pita sebesar 12.5MHz.[4]

Komunikasi bergerak mengenal istilahuplink dan downlink. Kualitas sinyal uplinktergantung seberapa besar kekuatan sinyalketika meninggalkan mobile station (MS) danmenuju base station (BS). Pada arah downlink,kualitas sinyal tergantung seberapa kuat basestation dapat memancarkan sinyal danditerima mobile station.[7]

PARAMETER HANDOVER

Berikut adalah parameter-parametersimulasi dalam handover beserta nilai-nilainya.a. Frekuensi

Frekuensi yang digunakan adalah 2.3 GHzdan 3.5 GHz. Frekuensi ini diambil karenamerupakan frekuensi WiMAX yang akandiaplikasikan di Indonesia.b. Waktu

Waktu adalah 900 detik. 900 detikdigunakan karena waktu tersebut telah dapatmenggambarkan throughput pada saatperpindahan MS dari coverage area BS_0 kecoverage area BS_1.c. Kecepatan MS

Kecepatan MS adalah 10 km/h, 25 km/h,50 km/h, 75 km/h dan 90 km/h. Kecepatantersebut diambil untuk membandingkanthroughput yang dihasilkan pada saat proses

Page 6: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

174 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

handover dengan beberapa kecepatan yangberbeda.d. Jumlah BS

Jumlah BS yang digunakan adalah 2 BS. Halini dimaksudkan agar terdapat 2 coveragearea yang terbangun dalam simulasi, sehinggadapat menggambarkan proses terjadinyahandover.e. Jumlah MS

Jumlah MS yang digunakan adalah 5 MS.Dimana terdapat 2 MS pada coverage areaBS_0 dan 3 MS pada coverage area BS_1.Jumlah 5 MS diambil karena di dalam satucoverage area terdapat minimal 1 MS.f. Daya Pancar BS

Daya pancar yang digunakan dalamsimulasi ini sebesar 2 Watt dan 5 Watt. Dayapancar ini digunakan karena dianggap telahdapat mengirimkan trafik ke MS dengan baik[5]. Daya pancar 5 Watt digunakan untukmembandingkan nilai throughput untuk dayapancar yang berbeda.

g. Received Signal Strength Indicator (RSSI)RSSI yang digunakan adalah -100 dBm.

RSSI ini adalah level daya penerimaanminimum pada komunikasi wireless[5].h. Diameter Cakupan Sel

Diameter cakupan sel yang digunakanadalah 5 km. Diameter ini diambil karenadianggap telah memenuhi syarat luas cakupanWiMAX.

Gambar 6. Perancangan Simulasi

Pada simulasi, Cell yang diamati sebanyak 2cell yang diasumsikan berada pada daerahsuburban dengan menetapkan jumlah MSsebanyak 5 buah, kecepatan MS_0 yangdigunakan adalah 10 km/h, 25 km/h, 50 km/h,75 km/h dan 90 km/h untuk waktupengamatan 900 detik. MS_0 bergerak darijarak 650 m BS_0 dan berhenti ketika beradapada luas cakupan BS_1.

Pada simulasi ini, diameter cakupan selBS_0 dan BS_1 sebesar 5 km dengan terjadioverlap pada jarak 661 m dari BS_0 dan 2354m dari BS_0.

Pada simulasi ini, diasumsikan MSmengalami hard handover yaitu pada awalkomunikasi MS_0 hanya menerima trafik dariBS_0, pada saat kekuatan sinyal dari sel BS_0atau dalam simulasi ini level daya penerimaanpada BS_0 menurun ataupun jarak MS_0 yangberada di tengah-tengah antara BS_0 danBS_1 yaitu 1500 m dari BS_0, semuahubungan dengan BS_0 akan terputussebelum diambil alih oleh BS_1.

Tujuan dari simulasi ini adalah untukmenampilkan nilai throughput dan delayMS_0 dalam setiap detiknya pada saat proseshandover.

Adapun masukan program ini adalah:1. Kecepatan rata-rata MS2. Waktu simulasi3. Daya pancar BS4. RSSI (Receive Signal Strength Indicator)

Langkah-langkah program simulasihandover ini adalah sebagai berikut:1. Menentukan BS yang melayani suatu MS:

Untuk menentukan BS mana yangmelayani suatu MS, ditentukan oleh:a. Jarak minimum MS terhadap BSb. Nilai RSSI MS terhadap BS yang

terbesar.2. Menentukan terjadinya handover atau

tidak untuk tiap MS:Terjadinya handover berdasarkan syarat:

Page 7: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012 175

a. Apabila jarak MS terhadap BS lebihbesar dari batas cell yang melayaninya.

b. Apabila nilai RSSI lebih atau samadengan ambang batas untuk kekuatansinyal yaitu -100 dBm.

7. Hasil Simulasi

a. Analisis Handover Berdasarkan FrekuensiPada simulasi ini akan dibandingkan

throughput yang dihasilkan pada saatmenggunakan frekuensi 2.3 GHz dan 3.5 GHz.Mobile Station bergerak dengan kecepatan 10km/h dan mengalami Terrain type C pathlossyaitu keadaan lingkungan yang hampir datardengan redaman pohon yang rendah. AdapunTerrain type C ini memiliki nilai fading sebesar8.2 dB.[3]

Untuk menentukan jarak MS_0terhadap BS_0 digunakan rumus :

Kecepatan (m/s) = Kecepatan (km/h) x(1)

Jarak (m) = Kecepatan (m/s) x Waktu (s)(2)

Misalkan untuk waktu 45 detik :Kecepatan (m/s) = 10 km/h x =

= 2.778 m/sJarak (m) = 2.778 m/s x 45 sec = 125 mJarak MS_0 terhadap BS_0 = 125 m + Jarakawal MS_0 = 125 m + 166 m = 291 m.

Adapun jarak selanjutnya dapat dilihat padatabel 1. Tabel 1. Perbandingan Throughputberdasarkan frekuensi :

Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa padafrekuensi 2.3 GHz dan 3.5 GHz, MS_0 barumenerima throughput pada detik ke-45sebesar 105.78 bits/sec dan kemudianberangsur – angsur meningkat. Handoverpada frekuensi 2.3 GHz terjadi pada detik ke-576 dan jarak 1766 m dari BS_0 denganthroughput yang menurun sampai sebesar3010.67 bits/sec. Sedangkan pada frekuensi3.5 GHz, handover telah terjadi pada detik ke-513 dan jarak 1591 m dari BS_0 denganthroughput sebesar 78.22 bits/second. Hal initerjadi karena loss yang terjadi pada frekuensi2.3 GHz lebih kecil dibandingkan frekuensi 3.5GHz yang kemudian berpengaruh terhadaplevel daya penerimaan pada MS_0 sehinggajarak jangkau dari BS_0 semakin luas.

Page 8: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

176 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

Throughput pada frekuensi 2.3 GHz kembalikonstan pada detik ke-630 dan jarak 1916 dariBS_0. Untuk frekuensi 2.3 GHz, handoverterjadi dari detik ke-567 hingga detik ke-585yang berarti handover terjadi selama 18 sec.Sedangkan throughput pada frekuensi 3.5 GHzsudah kembali konstan pada detik ke-513 danjarak 1591 m dari BS_0. Adapun waktuterjadinya handover untuk frekuensi 3.5 GHzberlangsung dari detik ke-513 sampai detik ke-540 yang berarti handover terjadi dalamwaktu 27 sec.

Adapun perbandingan grafikthroughput pada frekuensi 2.3 GHz dan 3.5GHz sebagai berikut (gambar 7 dan gambar 8).

Gambar 7. Grafik Throughput pada frekuensi 2.3 GHz

Gambar 8. Grafik Throughput pada frekuensi 3.5 GHz

Dari Gambar 7 grafik menunjukkan waktubeberapa detik sebelum throughput diterimaoleh MS. karena MS harus men-scan BS untukmenentukan target yang sesuai didasarkanpada sejumlah kriteria seperti kekuatan sinyal

(signal strength) atau tingkat kesalahan (errorrates)[6].

Pada saat handover, throughput untukfrekuensi 2.3 GHz menurun sampai sebesar3010.67 bits/sec sedangkan untuk frekuensi3.5 GHz throughput menurun secara drastissampai sebesar 78.22 bits/sec (Gambar 8). Halini berarti pada saat handover tidak terjadipemutusan hubungan tetapi terdapat suatugangguan komunikasi yang diakibatkan olehproses handover.

Untuk frekuensi 2.3 GHz, loss padathroughput saat proses handover lebih rendahdibandingkan dengan frekuensi 3.5 GHz,karena pada frekuensi rendah, panjanggelombang lebih rendah sehingga tidakmudah terganggu dengan halangan secarafisik.

Adapun untuk menentukan jarak padatabel dapat dilihat pada rumus (1) dan (2).

Tabel 2. Perbandingan delay berdasarkan frekuensi

Page 9: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012 177

Dari Tabel 2 diketahui bahwa handoverberpengaruh terhadap delay transmisi. Untukfrekuensi 2.3 GHz handover terjadi pada detikke-576 dan jarak 1766 m dengan delaysebesar 3.853 msec. Dari tabel 2 diketahuibahwa pada saat terjadi handover, delay akanmeningkat, karena adanya waktu tambahanuntuk mengirimkan trafik. Hal tersebut terjadikarena pergerakan MS_0 dari cakupan BS_0ke cakupan BS_1. Untuk frekuensi 3.5 GHz,handover terjadi pada detik ke-513 dan jarak1591 m dari BS_0 dengan delay sebesar 3.9msec.

Gambar 9. Grafik Delay pada frekuensi 2.3 GHz

Gambar 10. Grafik Delay pada frekuensi 3.5 GHz

Dari Gambar 9 dan Gambar 10 grafikmenunjukkan bahwa delay pada frekuensi 3.5GHz lebih besar dibandingkan dengan delayfrekuensi 2.3 GHz. Hal ini terjadi akibat losspada frekuensi 3.5 GHz yang lebih besar

sehingga proses pengiriman data memerlukanwaktu yang lebih lama dibandingkan denganfrekuensi 2.3 GHz.

Sehingga untuk keadaan bergerak,frekuensi 2.3 GHz cenderung lebih baik jikadibandingkan dengan frekuensi 3.5 GHz. Halini dapat dilihat dari throughput dan delaymasing – masing frekuensi pada saat terjadihandover.

b. Analisa Handover Berdasarkan BandwidthPada simulasi ini dibandingkan nilai

throughput saat terjadi handover denganbandwidth yang berbeda. Bandwidth yangdipilih adalah 5 MHz dan 20 MHz. Kecepatanyang dipilih adalah 10 km/h dengan pathlossyang terjadi adalah Terrain type C pathloss..[3]

Tabel perbandingan throughput untukbandwidth 5 MHz dan 20 MHz dapat dilihatpada tabel 3.Tabel 3. Perbandingan throughput berdasarkanbandwidth

Dari tabel 3 diketahui bahwa untuk bandwidth5 MHz dan 20 MHz, MS_0 telah menerimathroughput pada detik ke-45 sebesar 105.78bits/second. Untuk masing – masingbandwidth, handover terjadi pada detik ke-

Page 10: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

178 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

513 dan jarak 1591 m dari BS_0 dengan nilaithroughput sebesar 78.22 bits/sec.

Pada bandwidth 5 MHz, berulang kaliterjadi penurunan throughput. Hal inidiakibatkan karena lebar pita yang sempitsehingga kemungkinan terjadinya loss saatproses pengiriman trafik lebih besar jikadibandingkan bandwidth 20 MHz.

Gambar 11. Grafik Throughput pada bandwidth 5 MHz

Gambar 12. Grafik Throughput pada bandwidth 20MHz

Pada gambar 11 dan gambar 12, grafikmenunjukkan perbedaan throughput untukbandwidth 5 MHz dan 20 MHz. Padabandwidth 5 MHz dapat dilihat terjadi delapankali penurunan throughput sebelum terjadiproses handover sedangkan pada bandwidth20 MHz terjadi tiga kali penurunan throughputsebelum proses handover, karena semakinkecil lebar pita maka kemungkinan terjadinyaloss pada saat proses pentransmisian lebihbesar jika dibandingkan lebar pita yang besar.

Tabel 4. Perbandingan delay berdasarkan bandwidth

Dari tabel 4 diketahui perbedaan delay padabandwidth 5 MHz dan 20 MHz. Untuk keduabandwidth pada awal pengiriman trafik,keduanya memiliki delay yang sama yaitu5.178 msec. Saat proses pengirimanan trafik,delay untuk bandwidth 5 MHz lebih besar jikadibandingkan dengan bandwidth 20 MHz. Halini dapat dilihat pada detik ke-513, yaitu saathandover terjadi. Pada detik ke-513, delayuntuk bandwidth 5 MHz sebesar 3.943 msecsedangkan untuk bandwidth 20 MHz sebesar3.86 msec. Hal ini terjadi karena semakin kecillebar pita maka proses pengiriman data jugaakan semakin lambat jika dibandingkanmenggunakan lebar pita yang lebih besar.

Gambar 13. Grafik Delay pada bandwidth 5 MHz

Page 11: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012 179

Gambar 14. Grafik Delay pada bandwidth 20 MHz

Dari gambar 13 dan 14 terlihat grafikperbedaan delay untuk bandwidth 5 MHz dan20 MHz. Dari grafik dapat diketahui bahwasaat proses pengirimanan trafik, delay padabandwidth 5 MHz lebih besar jikadibandingkan dengan bandwidth 20 MHz.Untuk bandwidth 5 MHz sesaat sebelumhandover yaitu pada detik ke-450 terjadipeningkatan delay hingga hampir mencapai0.4 msec sedangkan pada bandwidth 20 MHzjuga terjadi peningkatan delay tetapi hanyaberkisar pada 3.88 msec.

Bandwidth memiliki pengaruh yangbesar dalam proses pengiriman data. Hal inidapat diketahui dari perbandingan throughputdan delay untuk bandwidth 5 MHz danbandwidth 20 MHz.

c. Analisis Handover Berdasarkan DayaPancar BS

Pada simulasi ini dibandingkanthroughput antara BS yang mempunyai dayapancar yang berbeda. Keadaan pertama, BSmempunyai daya pancar sebesar 2 watt dankeadaan kedua, BS mempunyai daya pancarsebesar 5 watt. Dengan kecepatan 10 km/hdan pathloss yang terjadi adalah Terrain typeC.

Tabel 5. Perbandingan Throughput berdasarkandaya pancar

Dari tabel 5 diketahui bahwa untuk dayapancar 2 watt dan 5 watt, throughput diterimapada detik ke-45 sebesar 105.78 bits/sec. Daridetik ke-180 hingga detik ke-450 keduanyamempunyai throughput yang berkisar 6000bits/sec. Untuk daya pancar 2 watt, handoverterjadi pada detik ke-513 dan jarak 1591 mdari BS_0 dengan throughput yang menurunhingga 78.22 bits/sec, Sedangkan untuk dayapancar 5 watt, handover baru terjadi padadetik ke-540 dan jarak 1666 m dari BS_0dengan throughput sebesar 78.22 bits/sec.

Untuk daya pancar 2 watt, handovertelah terjadi pada detik ke-513 sedangkanuntuk daya pancar 5 watt, handover terjadipada detik ke-540, karena pada daya pancaryang lebih kecil maka level daya penerimaanjuga akan semakin kecil sehingga kemampuanuntuk melingkupi sel juga semakin kecil jikadibandingkan dengan daya pancar yang lebihbesar.

Page 12: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

180 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

Gambar 15. Grafik Throughput pada daya pancar 2Watt

Gambar 16. Grafik Throughput pada daya pancar 5Watt

Gambar 15 dan 16 menunjukkan grafikperbedaan throughput untuk daya pancar 2watt dan 5 watt. Untuk daya pancar 2 watt,handover terjadi pada detik ke-513 dan jarak1591 m dari BS_0 dengan throughput yangmenurun hingga 78.22 bits/sec, Sedangkanuntuk daya pancar 5 watt, handover baruterjadi pada detik ke-540 dan jarak 1666 mdari BS_0 dengan throughput sebesar 78.22bits/sec.

Dari gambar 15 dan 16 juga terlihat,untuk daya pancar 2 watt waktu terjadinyahandover lebih lama jika dibandingkan dengandaya pancar 5 watt. karena level dayapenerimaan yang akan meningkat seiringmeningkatnya daya pancar pada Base Station.

Tabel 6. Perbandingan Delay berdasarkan daya pancarBS

Dari tabel 6 diketahui perbandingan delayuntuk daya pancar 2 watt dan daya pancar 5watt. Pada detik ke-45 hingga detik ke-360,delay untuk masing – masing daya pancarmemiliki nilai yang sama. Delay untuk dayapancar 2 watt kembali meningkat pada detikke-450 dengan nilai 3.901 msec, sesaatsebelum terjadinya handover pada detik ke-513. Hal ini terjadi karena mulai terganggunyaproses pengiriman trafik dari BS_0 ke MS_0sehingga berpengaruh terhadap waktupengiriman trafik.

Untuk daya pancar 5 watt,delay pada proses transmisi data menurundari detik awal hingga akhir. Hal ini terjadikarena besarnya daya pancar dari BS_0sehingga waktu untuk mengirimkan data tidakmengalami kendala yang cukup berarti.

Page 13: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012 181

Gambar 17. Grafik Delay pada daya pancar 2 Watt

Gambar 18. Grafik Delay pada daya pancar 5 Watt

Dari gambar 17 dan 18 grafik menunjukkanperbandingan delay untuk daya pancar 2 wattdan daya pancar 5 watt. Delay untuk masing –masing daya pancar cenderung sama. Delayuntuk daya pancar 2 watt meningkat padadetik ke-450, sesaat sebelum terjadinyahandover pada detik ke-513. Untuk dayapancar 5 watt, delay pada proses transmisidata cenderung menurun dari detik awalhingga akhir. Hal ini terjadi karena besarnyadaya pancar dari BS_0 sehingga waktu untukmengirimkan data tidak mengalami kendalayang cukup berarti.

Dengan demikian bahwa pada keadaanbergerak, daya pancar yang semakin besarakan semakin meningkatkan kinerja darisistem komunikasi. Hal ini dapat dilihat darithroughput dan delay masing – masing dayapancar pada saat terjadi handover.

d. Analisis Handover Berdasarkan PathlossPada simulasi ini dibandingkan throughput

pada saat MS mengalami pathloss yang berbeda.Keadaan pertama, MS mengalami Terrain type Bpathloss. Keadaan ini menggambarkan keadaan yangberbukit – bukit dan redaman pohon yang sedang. Nilaifading dari Terrain type B adalah 9.6 dB. Sedangkanpada keadaan kedua, MS mengalami Terrain type C.Keadan ini menggambarkan keadaan yang datar denganredaman pohon yang rendah. Nilai fading Terrain typeC adalah 8.2 dB. Pada simulasi ini kecepatan MS yangdiambil adalah 10 km/h.[3]

Tabel 7 menunjukkan perbandinganthroughput MS mengalami vehicular pathloss danpedestrian pahloss.

Tabel 7. Perbandingan Throughput Berdasarkan Pathloss

Dari tabel 7 diketahui bahwa untuk keduapathloss, throughput diterima pada detik ke-45 sebesar 105.78 bits/sec. Dari detik ke-180hingga detik ke-360 keduanya sama – samamendapat throughput yang berkisar 6000bits/sec. Pada detik ke-441 dan jarak 1391 muntuk Terrain type B pathloss, MS_0mengalami penurunan yang drastis hingga117.33 bits/sec. Hal ini terjadi karena keadaanlingkungan pada Terrain type B pathloss yangmenyebabkan terjadinya gangguan padaproses pengiriman data. Throughput padaTerrain type B pathloss kembali konstan padasaat mendapat kiriman trafik dari BS_1 yaitupada detik ke-630 dan jarak 1916 m dari BS_0.

Pada Terrain type C pathloss,handover terjadi pada detik ke-513 dan jarak

Page 14: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

182 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

1591 m dari BS_0. Hal ini terjadi karena padadetik ke-513, MS_0 berada pada jarak tengahantara BS_0 dan BS_1 sehingga terjadipengalihan pengiriman trafik dari BS_0 keBS_1. Throughput kembali konstan pada detikke-540 dan jarak 1666 m dari BS_0. Hal initerjadi karena MS_0 telah mendapat trafikdari BS_1.

Gambar 19. Grafik Throughput pada Terrain type Bpathlo

Gambar 20. Grafik Throughput pada Terrain type Cpathloss

Gambar 19 dan 20 menunjukkan grafikperbedaan throughput pada Terrain type Bpathloss dan Terrain type C pathloss. Darigambar 19 dapat terlihat bahwa pada detikke-441 hingga detik ke-540 yaitu pada jarak1391 m sampai 1666 m dari BS_0 terdapatgangguan pada proses pengiriman trafik dariBS_0 ke MS_0. Sedangkan pada gambar 20Terrain type C pathloss, gangguan pada proseskomunikasi hanya terjadi pada saat proses

handover yaitu pada detik ke-513 dan jarak1591 m dari BS_0.

Hal ini dikarenakan keadaanlingkungan Terrain type B yang berbukit –bukit sedangkan pada Terrain type C keadaanlingkungan lebih datar. Redaman pohon padaTerrain type B juga lebih besar daripadaTerrain type C. Nilai fading jugamempengaruhi level penerimaan pada MS_0.Nilai fading pada Terrain type B sebesar 9.6 dBsedangkan pada Terrain type C sebesar 8.2 dB.

Tabel 8. Perbandingan Delay Berdasarkan Pathloss

Dari tabel 8 diketahui bahwa untuk keduapathloss, delay pada saat awal pengirimandata memiliki waktu yang sama yaitu 5.187msec. Dari detik ke-45 hingga detik ke-270keduanya memiliki nilai delay yang sama. Padadetik ke-360 pada Terrain type B pathloss, nilaidelay mencapai 3.92 msec. Hal ini terjadikarena keadaan lingkungan pada Terrain typeB pathloss yang menyebabkan terjadinyagangguan pada proses pengiriman data.

Pada Terrain type C pathloss, delaytransmisi pada saat proses pengiriman trafiktidak mengalami peningkatan. Hal ini terjadikarena keadaan lingkungan pada Terrain typeC pathloss yang cenderung datar sehingga

Page 15: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012 183

proses pengiriman trafik juga dapatberlangsung dengan baik.

Gambar 21. Grafik Delay pada Terrain type B Pathloss

Gambar 22. Grafik Delay pada Terrain type C Pathloss

Dari gambar 21 dan 22 Grafik menunjukkanperbedaan delay untuk kedua jenis pathloss.Untuk Terrain type B pathloss nilai delay lebihbesar jika dibandingkan dengan delay padaTerrain type C pathoss. Pada Terrain type Bpathloss, ada keadaan dimana delay tidakstabil yaitu pada saat terjadi gangguan padaproses pengiriman trafik dari BS_0 ke MS_0.

Hal ini terjadi karena keadaanlingkungan Terrain type B pathloss yangberbukit – bukit dengan nilai redaman pohonyang sedang sehingga proses pengiriman trafikmenjadi terganggu.

SIMPULAN1. Untuk keadaan bergerak, frekuensi 2.3

GHz cenderung lebih baik jikadibandingkan dengan frekuensi 3.5 GHz.Hal ini diketahui dari throughput saathandover. Untuk frekuensi 2.3 GHzthroughput yang diterima oleh MS_0sebesar 3010.67 bits/sec sedangkanuntuk frekuensi 3.5 GHz throughput yangditerima oleh MS_0 sebesar 78.22bits/sec.

2. Semakin besar bandwidth yang digunakanmaka terjadinya loss pada prosespengiriman data akan semakin kecil.Untuk bandwidth 5 MHz terjadi delapankali penurunan throughput sebelumterjadi proses handover sedangkan padabandwidth 20 MHz terjadi tiga kalipenurunan throughput sebelum terjadiproses handover.

3. Pada saat proses pengirimanan trafik,delay untuk bandwidth 5 MHz lebih besarjika dibandingkan dengan delay untukbandwidth 20 MHz. Hal ini dapat dilihatpada detik ke-513, yaitu saat terjadiproses handover. Pada detik ke-513,delay untuk bandwidth 5 MHz sebesar3.943 msec sedangkan untuk bandwidth20 MHz sebesar 3.86 msec.

4. Untuk daya pancar 2 watt, handover telahterjadi pada detik ke-513 sedangkanuntuk daya pancar 5 watt, handoverterjadi pada detik ke-540. Hal inidiakibatkan karena pada daya pancaryang lebih kecil maka level dayapenerimaan juga akan semakin kecilsehingga kemampuan untuk melingkupisel juga semakin kecil jika dibandingkandengan daya pancar yang lebih besar.

Page 16: HANDOVER WIMAX PADA KOMUNIKASI WIRELESS 11-3... · faktor yang mempengaruhi terjadinya handover, antara lain jarak dan RSSI (Received Signal Strength Indicator). ... (t ermasuk lalu

Siti Dara Fadilla & Prof. Zulfajri B. Hasanuddin , Handover Wimax pada Komunikasi Wireless

184 Jurnal SAINTIKOM Vol. 11, No. 3, September 2012

DAFTAR PUSTAKA

Bruno Rés, Susana Sargento,”WiMAXDeployment, Planning and Optimization:Application to Different Scenarios”.Portugal:Institute of Telecommunications,University of Aveiro 3810-193.

Gunawan Wibisono, Gunadi Dwi Hantoro.2006. “WiMAX Teknologi BroadbandWireless Access (BWA) Kini dan MasaDepan”. Bandung: Informatika Bandung.

IEEE Standard for Local and metropolitan areanetworks. 2006. Part 16: “Air Interface forFixed and Mobile Broadband WirelessAccess Systems Amendment 2: Physicaland Medium Access Control Layers forCombined Fixed and Mobile Operation inLicensed Bands and Corrigendum 1”, TheInstitute of Electrical and ElectronicsEngineers, Inc. 3 Park Avenue, New York,NY 10016-5997, USA Published 28February.

Menteri Komunikasi dan Informatika,“Peraturan Menteri komunikasi danInformatika, No:08/Per/M.Kominfo/1/2009 tentang Penetapan PitaFrekuensi Radio Untuk Keperluan LayananPita Lebar Nirkabel (Wireless Broadband)Pada Pita Frekuensi 2.3 GHz”. Jakarta:Departemen Komunikasi dan Informatika.

OPNET Technologies. 2008. “UndestandingWiMAX Model Internals and InterfacesNetwork R & D”. OPNETWORK.

Paul Boone, Michel Barbeau and EvangelosKranakis. 2009. “Strategies for FastScanning and Handovers inWiMax/802.16”. School of ComputerScience. Canada: Carleton UniversityOttawa. Wahana computer,” KupasTuntas Teknologi WiMAX”,Yogyakarta:Andi Offset

Yang Xiao [editor]. 2008. “WiMAX/MobileFi:Advanced Research and Technology. NewYork: Auerbach Publications-Taylor &Francis Group.

Zdenek Becvar. TTh. Jan Zelenka,“Implementation of Handover Delay Timerinto WiMAX”. Czech Republic: Prague.