Free Web Hosting Provider - Web Hosting - E-commerce - High Speed Internet - Free Web Page
Search the Web

Welcome!

Close

Would you like to make this site your homepage? It's fast and easy...

Yes, Please make this my home page!

No Thanks

  Don't show this to me again.

Close

Program simulasi cell breathing CDMA ini terdiri dari program utama dan program pelengkap. Program utama terdiri dari :

• Simulasi 7 sel
• Perhitungan sel tunggal CDMA

Sedangkan program pelengkapnya terdiri dari :

• Perhitungan kapasitas sel
• Power kontrol reverse Link
• Konversi

Program simulasi ini dijalankan dengan Window 95 atau versi yang lebih baru. Program ini memakai tanda koma sebagai pemisah desimal pada masukan program.

Dalam program Simulasi 7 Sel ini, diamati perubahan–perubahan yang terjadi pada 7 sel tersebut bila user bertambah secara acak. Hal–hal yang diamati adalah:

• Kapasitas Maksimum
• Eb/No
• Internal noise
• Eksternal noise
• Perubahan sinyal pilot
• Radius Sel
• Jumlah user yang di-handoff

Tujuan dari cell breathing itu sendiri adalah untuk mengoptimalkan kapasitas sel CDMA secara keseluruhan apabila optimasi kapasitas sel tunggal sudah maksimal. Wujud pelaksanaan cell breating ini adalah dengan pengaturan sinyal pilot Base Station.

Sesuai dengan mekanisme handoff yang berlaku pada sistim seluler CDMA, Mobile Unit akan membandingkan dan memilih sinyal pilot terkuat yang diterimanya. Apabila Mobile Unit terletak pada perbatasan sel maka Mobile Unit akan memilih satu dari beberapa sinyal pilot yang diterimanya dan mengadakan handoff ke sel dengan sinyal pilot terkuat. Dengan memanfaatkan sifat ini maka apabila user aktif pada suatu sel melewati kapasitas normal sel, Base Station menurunkan secara bertahap sinyal pilotnya. Apabila sel sekitarnya memberikan sinyal pilot yang lebih besar maka user aktif yang terletak pada perbatasan sel akan mengalami handoff. Dengan demikian telah terjadi pengalihan user dari sel yang lebih padat ke sel yang lebih jarang user aktifnya.

Tampilan awal program simulasi adalah seperti gambar 4.1 dibawah.

Tampilan program simulasi ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu :

• Menu utama, menu utama terdiri dari : Program, Parameter dan Help. Menu Program terdiri dari : Perhitungan Sel Tunggal dan Program Pelengkap. Menu Parameter berisikan parameter sel CDMA. Help berisi berisi informasi tentang program
• Icon Konversi dan Tabel, Icon Konversi untuk menampilkan form konversi sedangkan icon Tabel berfungsi untuk menampilkan tabel hasil simulasi.
• Cakupan sel, cakupan sel ini akan mengembang dan mengempis sesuai dengan kondisi sel pada saat itu.
• Pengatur kecepatan, untuk mengatur kecepatan simulasi.
• Tombol Start dan Pause, untuk memulai dan menghentikan simulasi.
• Kotak pesan, berisi pesan mengenai proses yang terjadi pada tiap-tiap sel.
• Tombol clear, untuk menghapus kotak pesan bila sudah penuh.

Untuk menjalankan program simulasi ini, click tombol Start. Setelah program aktif maka akan tampak perubahan pada bentuk sel dimana sel dapat mengembang dan menciut. Pada kotak pesan akan tampil proses yang terjadi pada tiap-tiap sel. Apabila kotak pesan telah penuh maka penekanan tombol Clear akan menghapus pesan yang sudah ada .

Pada program ini terdapat form untuk mengatur parameter program simulasi. Form tersebut ditunjukkan pada gambar 4.2.

Parameter yang bisa diatur antara lain :

• Sinyal pilot, yaitu kuat sinyal pilot Base Station dalam watt. Pilot minimum adalah level pilot terendah yang masih diijinkan dalam Cell Breathing ini yaitu setengah dari daya pilot normal.
• Bitrate, yaitu kecepatan bit data.
• Bandwidth, yaitu lebar band yang dibutuhkan CDMA dalam satuan MHz.
• Tinggi antena Base Station dalam meter.
• Tinggi antena Mobile Unit dalam meter.
• Ferkuensi kerja, yaitu frekuensi kerja sistem seluler CDMA dalam MHz.

Hasil dari program simulasi ini disajikan dalam bentuk tabel seperti gambar 4.3. Untuk menampilkan tabel dapat dilakukan dengan menekan icon tabel atau dari pop up menu dengan click kanan dan pilih tabel.

Dalam tabel tersebut terdapat hasil perhitungan, yaitu:

• Jumlah user adalah jumlah pelanggan yang aktif pada saat itu
• Kapasitas adalah kapasitas sel maksimum dengan Eb/No pada nilai 6 dB (threshold).
• Internal Noise adalah noise pada suatu sel yang disebabkan oleh daya pancar Mobile Unit dalam sel tersebut.
• Ekternal Noise adalah noise pada suatu sel yang disebabkan oleh daya pancar Mobile Unit pada sel lain.
• Sinyal pilot adalah level pilot Base Sation dalam dBm setelah proses breathing.
• Radius sel adalah jari-jari sel setelah proses breathing .
• Handoff adalah jumlah user yang mengalami permintaan handoff setelah proses breathing.

Pada tabel tersebut juga terdapat kontrol program yaitu pengaturan sinyal pilot dan keacakan user. Apabila checkbox pilot diaktifkan maka pengaturan sinyal pilot pada sel tersebut menjadi aktif. Sedangkan untuk mengatur keacakan user pada suatu sel, dapat dilakukan dengan memberikan checkbox pada sel tersebut.

Untuk menjalankan program simulasi ini diperlukan langkah-langkah berikut:

1. Jalankan program sehingga muncul tampilan seperti gambar 4.1.

2. Dari menu utama pilih Parameter kemudian pilih submenu Parameter Sel CDMA sehingga tampil form seperti gambar 4.2.
3. Pada form tersebut ketikkan nilai-nilai berikut ini :

• Frekuensi kerja = 900 MHz
• Tinggi antena Base Station = 100 m
• Tinggi antena Mobile Unit = 3 m
• Sinyal pilot Base Station = 10 watt
• Threshold Eb/No = 6 dB
• Bitrate = 9600 Bps
• Bandwidth = 1,25 MHz

2. Pilih icon Tabel Simulasi dari dua icon yang ada untuk menampilkan hasil simulasi seperti pada gambar 4.3.
3. Aktifkan pengaturan sinyal pilot dan pertambahan user dengan memberikan tanda cek pada semua checkbox yang ada pada gambar 4.3

Setelah program dijalankan dimana pengaturan sinyal pilot diaktifkan dan pertambahn user secara acak pada semua sel maka didapatkan hasil seperti gambar 4.4 dan gambar 4.5.

Dari gambar 4.4 terlihat bahwa sel 2 mendapat 20 user baru dari 20 user yang sudah ada sebelumnya. Akibat penambahan user baru ini maka Base Station menurunkan sinyal pilotnya dari 40 dBm menjadi 36 dBm. Sebagai akibat dari turunnya sinyal pilot ini adalah menciutnya jari-jari sel menjadi 3,339 km (gambar 4.5).

Dari gambar 4.5 terlihat bahwa sel 1 dan sel 3 berada pada kondisi user yang normal sehingga tidak terjadi peristiwa breathing. Baik ukuran sel maupun sinyal pilot pada kedua sel ini tetap pada kondisi normalnya.

Interferensi eksternal sel 4 relatif lebih besar dari sel lainnya sehingga kapasitas lebih kecil dibandingkan dengan yang lainnya. Hal ini disebabkan karena posisi sel 4 berada ditengah sehingga lebih banyak menerima interferensi dari sel tetangga.

Kapasitas sel berubah antara 30-33 user tergantung dari besarnya interferensi eksternal yang diterima oleh sel tersebut. Kapasitas sel rata-rata adalah 32 user dan akan sedikit mengalami penurunan apabila sel sekitarnya menjadi lebih padat. Perubahan kapasitas ini dipengaruhi oleh perubahan interferensi ekternal sel. Sesuai dengan rumus 2.8 maka apabila interferensi eksternal meningkat maka kapasitas sel akan berkurang.

Pengaturan sinyal pilot akan menaikkan nilai Eb/No sehingga kapasitas sel juga ikut naik. Hal ini sesuai dengan dasar teori yang ada. Apabila sinyal pilot diturunkan maka sistem power kontrol yang ada akan memerintahkan Mobile Unit untuk menaikkan daya pancarnya sehingga berdasarkan rumus 2.8, nilai Eb/No akan naik.

Eb/No terendah yang dicapai pada saat breathing adalah 5,88 dB. Nilai ini berada sedikit dibawah threshold yang diijinkan yaitu 6 dB. Hal ini disebabkan karena ketidakakuratan dalam perhitungan ekternal noise.

Tujuan dari program ini adalah untuk menghitung perubahan yang terjadi pada suatu sel CDMA apabila user pada sel tersebut ditambah. Perubahan yang diamati adalah nilai Eb/No, jari-jari sel dan level sinyal pilot.

Tampilan program ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu :

• Pengaturan parameter, untuk mengatur parameter sel
• Tampilan cakupan sel, untuk menampilkan perubahan cakupan sel berupa grafis. Cakupan selsetelah breathing itampilkan dengan warna biru sedangkan cakupan normal dengan warna kuning.
• Tabel Hasil, untuk menampilkan hasil perhitungan dalam bentuk angka.

Tampilan program perhitungan sel tunggal ini ditunjukkan pada gambar 4.6.

Untuk menjalankan program simulasi ini diperlukan langkah-langkah berikut:

1. Jalankan program sehingga muncul tampilan seperti gambar 4.1.
2. Dari menu utama pilih Program kemudian pilih submenu Perhitungan Sel Tunggal sehingga tampil form seperti gambar 4.6.
3. Pada form tersebut ketikkan nilai-nilai berikut ini :

• Frekuensi kerja = 900 MHz
• Tinggi antena Base Station = 100 m
• Tinggi antena Mobile Unit = 3 m
• Sinyal pilot Base Station = 10 watt
• Threshold Eb/No = 6 dB
• Bitrate = 9600 Bps
• Bandwidth = 1,25 MHz

1. Ketikkan angka 8 pada masukan User Baru, kemudian tekan tombol Hitung.

Setelah penambahan 8 user baru dari 20 user yang sudah ada maka nilai Eb/No sistem turun menjadi 6,83 dB. Sinya pilot turun dari 40 dBm menjadi 39,5 dBm, akibatnya jari-jari sel berkurang menjadi 4,34 km. Pilot minimum yang dijinkan adalah 36,99 dBm sedangkan jari-jari sel minimum adalah 3,58 km.

Analisa

Penambahan user baru akan menurunkan nilai Eb/No. Hal ini sesuai dengan teori bahwa bertambahnya user aktif akan meningkatkan interferensi internal yang terjadi pada sel tersebut. Sinyal pilot mulai diturunkan setelah ditambah 7 user baru. Penurunan sinyal pilot akan berpengaruh langsung pada cakupan sel. Pada saat sinyal pilot diturunkan maka cakupan sel akan menurun pula. Hal ini disebabkan karena turunnya sinyal pilot akan memaksa user untuk menaikkan daya pancarnya. Menurunkan sinyal pilot berarti memperbesar kemungkinan terjadinya handoff user yang terletak di perbatasan sel. Dengan demikian maka Eb/No sel tersebut menjadi lebih besar.

Sinyal pilot mencapai level minimum saat terjadi penambahan 14 user baru. Apabila user baru melebihi 14 maka hanya 14 user yang diterima untuk mengadakan komunikasi sedangkan sisanya ditolak. Hal ini terjadi karena setelah penambahan 14 user nilai Eb/No turun dibawah 6 dB oleh karena itu pilot Base Station akan diturunkan sampai batas minimalnya.

Tujuan dari program ini adalah untuk menghitung kapasitas sel CDMA. Kapasitas sel dihitung dengan asumsi power kontrol sempurna sehingga kapasitas sel menjadi :

..................(4.1)

dimana

N = Kapasitas sel

v = Voice Activity

W = Bandwidth

R = Bit rate

f = frequency reuse efficiency

Eb/No = Energi bit pernoise ( Arthur H. M. Ross, 1996)

Tampilan program perhitungan kapasitas sel CDMA tersebut ditunjukkan pada gambar 4.8. Tampilan program ini terdiri dari 3 bagian , yaitu:

• Bagian masukan, terdiri dari tiga masukan yaitu: Eb/No dalam dB, Bitrate, dan Bandwidth. Nilai-nilai ini dapat diubah dengan menggeser scrollbar yang tersedia.
• Bagian Hasil, merupakan tempat menampilkan hasil peritungan. Hasil perhitungan adalah kapasitas sel yaitu jumlah user yang bisa berkomunikasi dalam waktu bersamaan.
• Bagian Kontrol program, Kontrol program ini terdiri dari 3 bagian, yaitu : Voice activity, Sektorisasi sel, efesiensi frekuensi reuse. Faktor-faktor ini dapat diaktifkan dengan menandai checkbox yang ada. Dengan ditandainya checkbox tersebut maka faktor tersebut akan berpengaruh terhadap hasil perhitungan.

2. Contoh Pelaksanaan Program

Untuk menjalankan program ini diperlukan langkah-langkah berikut:

1. Jalankan program sehingga muncul tampilan seperti gambar 4.1.
2. Dari menu utama pilih Program kemudian pilih submenu Program Suplemen sehingga tampil form seperti gambar 4.8.
3. Geserlah scrollbar yang ada sehingga didapat hasil berikut ini :

• Eb/No = 6 dB
• Bandwidth = 1,25 MHz
• Bitrate = 9600 Bps

1. Tekanlah tombol Hitung untuk medapatkan hasil perhitungan yang diinginkan, seperti ditunjukkan pada gambar 4.8.
2. Tandailah ketiga checkbox yang ada pada kelompok IS-95 seperti yang terlihat pada gambar 4.9.

Kapasitas sel CDMA sesuai dengan langkah 4 diatas adalah 32 user. Hal ini ditunjukkan pada gambar 4.8. Sedangkan apabila memperhitungkan ketiga faktor,yaitu: Voice activity, Sektorisasi sel, efesiensi frekuensi reuse didapat hasil 130 user, seperti ditunjukkan pada gambar 4.9.

Sesuai dengan rumus (4.1) diatas maka kapasitas CDMA dipengaruhi oleh voice activity. Kapasitas sel akan meningkat bila memperhitungkan Voice activity. Nilai dari Voice activity adalah 0,5 sehingga kapasitas meningkat 2 kali lipat menjadi 64 kanal pembicaraan. Sedangkan frequency reuse efficiency bersifat menurunkan kapasitas. Nilai frekuensi reuse efficiency adalah 2/3. Nilai ini merupakan perbandingan dari interferensi eksternal dengan interferensi internal sel. Jadi Kapasitas total sel CDMA dengan sektorisasi 120⁰ bila memperhitungkan faktor-faktor diatas adalah 130 user persel. Hasil ini sesuai dengan hasil perhitungan menurut Arthur H.M. Ross yaitu 128 user (Jerry D. Gibson,1996).

Secara umum hasil program menunjukkan bahwa kapasitas sel akan semakin menurun bila Eb/No yang diijinkan lebih besar dan akan naik bila bila Eb/No yang diijinkan lebih rendah. Bitrate berbanding terbalik dengan kapasitas CDMA sedangkan bandwidth berbanding lurus dengan kapasitas sel CDMA. Jadi bila bandwidth diperlebar maka kapasitas sel akan meningkat pula.

Tujuan program ini mensimulasikan power kontrol open loop reverse link yaitu dari user menuju Base Station. Input program ini adalah jarak Mobile Unit dengan Base Station.

Posisi cursor menentukan jarak Mobile Unit dengan Base station Berdasarkan jarak ini dihitung redaman propagasi dengan rumus (2.1) dan rumus (2.2). Dengan mengetahui besarnya redaman propagasi maka didapat kuat sinyal pilot yang diterima Mobile Unit sebesar :

R_x = T_{x BS} – P_L .........................(4.2)

dimana:

R_x = level sinyal pilot yang diterima oleh Mobile Unit (dBm)

T_xBS = daya pilot sinyal Base Station (dBm)

P_L = besarnya path loss (dB)

Berdasarkan hasil diatas maka daya pancar Mobile Unit dapat dihitung dengan rumus (2.3).

Tampilan program ini terdiri dari beberapa bagian , yaitu:

• Luasan Sel, berfungsi untuk mengambarkan jarak Base Sation dengan Mobile Unit .
• Tabel Hasil, berfungsi untuk menampilkan hasil perhitungan.
• Report, merupakan memo tempat pencatatan hasil simulasi. Untuk menyimpan hasil simulasi, dapat dilakukan dengan click kiri tombol mouse pada daerah sel yang diinginkan.

Tabel hasil perhitungan terdiri dari beberapa bagian , yaitu :

• Jarak MU ke BS adalah jarak Mobile Unit dari Base Station dalam kilometer.
• Path Loss adalah besarnya path loss pada jarak tersebut.
• Sinyal Pilot adalah adalah level sinyal pilot Base Station dalam dBm yang diterima oleh Mobile Unit pada jarak tertentu setelah mengalami path loss.
• TX MU adalah daya pancar Mobile Unit dalam dBm pada jarak tersebut sesuai dengan level sinyal pilot yang diterima.

Tampilan program simulasi power kontrol ini ditunjukkan pada gambar 4.10.

Program ini memerlukan beberapa masukan parameter yang dapat ditampilkan dengan memilih Parameter dari menu utama. Tampilan form parameter ini ditunjukkan pada gambar 4.11. Parameter ini terdiri dari:

• Kuat pilot Base Station dalam dBm
• Radius sel dalam km
• Frekuensi kerja dalam MHz
• Tinggi antena Base Station dalam meter
• Tinggi antena Mobile Unit dalam meter

Untuk menjalankan program simulasi ini diperlukan langkah-langkah berikut:

1. Jalankan program sehingga muncul tampilan seperti gambar 4.1.
2. Dari menu utama pilih Program kemudian pilih submenu Program Suplemen sehingga tampil form seperti gambar 4.8.
3. Pilih Tab Power Kontrol Reverse Link sehingga didapat tampilan seperti gambar 4.11.
4. Dari menu utama pilih Parameter kemudian pilih submenu Parameter sel CDMA sehingga didapatkan tampilan form parameter seperti pada gambar 4.11.
5. Ketikkan masukan berikut kedalam form tersebut :

• Kuat pilot Base Station = 53 dBm
• Radius sel = 20 km
• Frekuensi kerja = 900 MHz
• Tinggi antena Base Station = 100 meter
• Tinggi antena Mobile Unit = 3 meter

1. Tekan tombol START untuk memulai simulasi.
2. Gerakkanlah cursor pada daerah luasan sel yang ada. Klik kiri mouse untuk menyimpan hasil simulasi ke dalam memo.
3. Untuk menampilkan memo, tekanlah tombol Report sehingga didapatkan hasil seperti pada gambar 4.11.

Untuk jarak Mobile Unit 9,308 km dari Base Station diperlukan daya pancar 20,069 dBm. Sedangkan untuk jarak Mobile Unit 5,371 km diperlukan daya pancar sebesar 12,522 dBm. Mobile Unit mulai kehabisan daya pancar pada jarak 11,551 km dari Base Station.

Hasil dari program menunjukkan bahwa semakin jauh suatu Mobile Unit dari Base Station maka daya pancar yang diperlukan semakin besar hal ini untuk mengimbangi besarnya path loss yang terjadi. Dengan demikian maka Base Station akan menerima kuat sinyal yang sama dari setiap Mobile Unit yang aktif.

Program bantu ini berfungsi melakukan konversi dari besaran-besaran berikut :

• dB ke Watt
• dBm ke Watt
• Watt ke dB
• Watt ke dBm
• dB ke dBm
• dBm ke dB

Konversi ini bisa ditampilkan dengan memilih menu tool. Tampilan program konversi ditunjukkan pada gambar 4.12.

Program ini terdiri dari 3 bagian yaitu:

• Bagian masukan, merupakan bagian untuk memasukkan nilai yang akan dikonversikan.
• Bagian Proses, terdiri dai 6 tombol pilihan yang bisa diaktifkan dengan click pada tombol tersebut.
• Bagian hasil, merupakan bagian untuk menampilkan hasil konversi.

Dengan memberikan input 20 maka didapat hasil sebagai berikut :

• Konversi db to watt, 20 dB mengasilkan 100 watt (gambar 4.13).
• Konversi watt to dB, 20 watt menghasilkan 13,01 dB.
• Konversi dBm to watt, 20 dBm menghasilkan 0,1 watt.
• Konversi watt to dBm, 20 watt menghasilkan 43,01 dBm.
• Konversi dB to dBm, 20 dB menghasilkan 50 dBm.
• Konversi dBm to dBm, 20 dBm menghasilkan –10 dB

Hasil yang didapat dari program sesuai dengan rumus yang ada.