Konsep Seluler Analisis Alokasi Kanal Dinamik Pada Komunikasi Seluler Dengan Algoritma Neural Network

Komunikasi seluler modern memiliki karakteristik sebagai berikut : 1. Alokasi bandwith kecil 2. Efisiensi pemakaian frekuensi tinggi, karena penggunaan frequency refuse. 3. Modulasi digital 4. Daerah pelayanan dibagi atas daerah - daerah kecil yang disebut sel, sering disebut sebagai sistem seluler. 5. Kapasitas besar 6. Daya yang dipergunakan kecil 7. Memiliki handoff 8. Efisiensi kanal tinggi karena menggunakan mode akses jamak multiply access seperti frequency division multiple access FDMA, time divisin multiple access TDMA, dan code division multiple access CDMA.

2.2 Konsep Seluler

Konsep seluler hingga saat ini dapat dikatakan sebagai penyelesaian yang terbaik untuk mengatasi masalah terbatasnya spektrum frekuensi dan kapasitas pelanggan. Pada konsep ini ditawarkan kapasitas yang sangat tinggi dalam alokasi spektrum yang terbatas tanpa perubahan teknologi yang amat besar. Konsep dasarnya adalah mengganti pengirim tunggal berdaya tinggi dengan beberapa pengirim berdaya lebih rendah yang masing-masing melayani daerah cakupan yang lebih kecil. Daerah pelayanan yang lebih kecil ini disebut sel. Pada tiap-tiap sel ini dialokasikan sejumlah kecil kanal dari keseluruhan kanal yang ada, sehingga keseluruhan kanal yang dimiliki sistem tersebut terbagi-bagi dalam sel- sel yang ada. Universitas Sumatera Utara Dalam banyak literatur tentang seluler, digambarkan bentuk dari coverage area sebuah sell adalah berbentuk hexagon, walau dalam kenyataan bentuk tersebut tidak bisa diterima. Dengan pertimbangan, bentuk hexagon adalah bentuk yang gampang untuk membuat layout coverage area sebuah sell dan bentuknya paling mendekati bentuk ideal dari sebuah coverage antena lingkaran. Pola penggambaran dari kanal dapat dilihat pada Gambar 2.2[2]. a b d Gambar 2.2 Pola Sel a Sel Ideal, b Sel Real, c Sel Model Sebagai pengguna ponsel yang bergerak dari sel ke sel, percakapan dilakukan dengan teknik hand off antara sel-sel untuk mempertahankan layanan komunikasi agar berjalan lancar tidak terputus. Saluran frekuensi yang digunakan dalam satu sel dapat digunakan kembali di sel lain yang letaknya agak jauh. Sel dapat ditambahkan untuk mengakomodasi pertumbuhan pelanggan, menciptakan sel-sel baru di daerah yang belum terlayani atau overlay sel di daerah yang telah terlayani. Satu sel akan dilayani oleh site. Dalam satu site bisa memiliki lebih dari satu sel. Setiap site biasanya terdiri atas sebuah menara tower antena dan shelter. Ada juga yang hanya menjadi pengulang repeater untuk minilink saja. Penempatan site biasanya dilakukan di atas tanah, namun untuk daerah yang padat site ditempatkan di atas gedung - gedung yang tinggi. Universitas Sumatera Utara Dalam selular pola-pola untuk penyusunan kanal frekuensi dalam satu cluster, yaitu dengan aturan bahwa satu cluster tidak boleh menggunakan kanal frekuensi yang sama.

2.2.1 Frekuensi Reuse

Frekuensi Reuse adalah penggunaan ulang sebuah frekuensi yang sama pada daerah yang berbeda tetapi diluar dari jangkauan interferensinya. Sehingga frekensi yang sama dapat digunakan kembali pada daerah yang berbeda tetapi dengan syarat daerah yang menggunakan frekuensi yang sama saling berjauhan sehingga tidak menimbulkan interferensi. Interferensi antar stasiun basis dapat diminimalkan jika stasiun basis yang berdekatan menggunakan grup kanal yang berbeda. Dengan memisahkan stasiun-stasiun basis dan grup-grup kanal dengan cara yang sistematis, kanal-kanal didistribusikan dan digunakan berulang kali[3]. Frekuensi reuse dilakukan untuk meningkatkan efisiensi alokasi frekuensi dan meningkatkan kapasitas sistem. Adapun latar belakang frekuensi re-use antara lain : 1. Keterbatasan alokasi frekuensi 2. Keterbatasan area cakupan cell coverage area. 3. Menaikkan jumlah kanal. 4. Membentuk cluster yang berisi beberapa cell. 5. Co-channel interference Dalam penggunaan kembali kanal frekuensi diusahakan agar daya pemancar masing-masing BS tidak terlalu besar, hal ini untuk menghindari adanya interferensi akibat pemakaian kanal yang sama atau Co-Channel Universitas Sumatera Utara Intreference. Jarak minimum frekuensi reuse yang diperbolehkan, ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu jumlah sel yang melakukan frekuensi reuse, bentuk geografi suatu wilayah, tinggi antena dan besarnya daya pemancar masing-masing base station. Jarak pengulangan frekuensi ditentukan dengan menggunakan persamaan dibawah ini[4]: DR 2 = 3K 2.1 Dimana : D = Jarak pengulangan reuse distance R = Jari-jari terjauh sel hexagonal jarak terjauh dari pusat sel ke ujung sel K = cluster Untuk melihat lebih jelas konsep dari frekukensi reuse dapat dilihat pada Gambar 2.3. Gambar 2.3. Konsep Frekuensi Reuse Pelayanan seluler dicakup oleh beberapa kelompok sel yang disebut cluster. Satu cluster terdiri dari beberapa sel K sel. K bisa berharga 3, 4,7, 9, 12. Cara menentukan sel-sel co-channel dengan menggunakan rumus[4]: K = i 2 +j 2 +ij 2.2 Dimana : i = arah pergerakan awal j = arah awal diputar 60 o Pola frekuensi reuse pada sistem selular diperlihatkan pada Gambar 2.4[4]. Pengaturan pola tersebut harus sebaik mungkin, hal ini untuk Universitas Sumatera Utara menghindari interferensi akibat adanya penggunaan kanal yang berdekatan Interference Adjacent Channel dan Co-Channel Intereference. i,j = 0,1,2,3, ... i=1 j=2 j z 60 sel referensi i 120 Gambar 2.4 Aturan Pemakaian i dan j pada Alokasi Prekuensi

2.2.2 Handoff

Pengertian handoff adalah suatu peristiwa perpindahan kanalchannel dari MS mobile station tanpa terjadi pemutusan hubungan dan tanpa campur tangan pemakai. Handoff umumnya terjadi karena pergerakan MS sehingga keluar dari jangkauan sel awal sehingga masuk ke sel baru. Pada komunikasi bergerak, setiap user memiliki tingkat mobilitas yang tinggi. Ada kemungkinan user 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 yaitu proses otomatis pergantian frekuensi ketika mobile station bergerak ke dalam daerah atau sel yang mempunyai kanal dengan frekuensi berbeda dengan sel sebelumnya, sehingga pembicaraan dijamin akan terus tersambung tanpa perlu melakukan pemanggilan kembali atau inisialisasi ulang. Ketika MS mulai melakukan panggilan di dalam sel 1 yang berfrekuensi F1 kemudian bergerak memasuki sel 2 C2, maka harus terdapat proses otomatis Universitas Sumatera Utara yang melakukan pemindahan frekuensi yang dipakai dari F1 ke F2 tanpa campur tangan pemakai agar panggilan dapat terus tersambung, begitu seterusnya jika mobile station bergerak ke sel yang berbeda.

2.3 Interferensi