Fenomena multipath ini menyebabkan sinyal yang diterima mengalami fluktuasi daya cepat atau fast fading dalam keadaan waktu yang singkat
[1],[10],[13].
2.4 Model Pengukuran Level Sinyal
Pada komunikasi seluler, level sinyal dapat diterima Mobile Station MS berdasarkan model waktu diskrit ataupun dengan waktu kontinu, yang bertujuan
untuk mengukur sampel kekuatan sinyal. Model pengkuran pada waktu kontinu merupakan pengukuran sebagai waktu yang kontinu, sedangkan pengukuran yang
diukur dengan waktu diskrit adalah pengukuran yang berdasarkan unit sampel level sinyal pada interval waktu tertentu. Pengukuran level sinyal ini dapat
dinyatakan pada Persamaan 2.1 dan 2.2 [14],[15].
, ,
, ,
, t 2.1
, ,
, ,
, t 2.2
Dimana,
,
: level sinyal yang diterima MS dari selama waktu kontinu t
,
: level sinyal yang diterima MS dari pada unit sampel sinyal ke-k
m, W, Z : ketiga suku penjumlahan dari kedua Persamaaan masing-masing merupakan komponen pathloss, shadow fading, dan fast fading.
Pada metode handoff, komponen fast fading diabaikan karena memiliki korelasi jarak yang singkat, yaitu dengan melewatkan sinyal melalui filter
lowpass . Kemudian sinyal dirata-ratakan dengan metode rata-rata seperti metode
rectangular dan eksponensial yang bertujuan untuk memperhalus sinyal yang berfluktuasi akibat shadow fading.
13
Universitas Sumatera Utara
Metode rata-rata yang akan dibahas adalah dengan menggunakan metode eksponensial.
Persamaan level sinyal setelah di rata-ratakan dengan metode eksponensial berdasarkan waktu diskrit ke-k dinyatakan pada Persamaan 2.3 [16],[17],[18].
̅
,
̅
, ,
2.3 Dimana,
̅
,
: sinyal rata-rata
,
; b = : interval jarak sinyal sampel
: jumlah sinyal sebanyak dirata-ratakan
2.5 Handoff dalam Sistem Seluler
Pada sistem komunikasi seluler bergerak, area cakupan atau pelayanan dibagi ke dalam sel-sel dengan sebuah Base Station BS yang melayani masing-
masing sel tersebut. Proses pengalihan kanal trafik secara otomatis pada MS yang digunakan untuk berkomunikasi tanpa terjadinya pemutusan hubungan, disebut
handoff . Hal ini merupakan bahwa handoff pada dasarnya adalah sebuah
panggilan call koneksi yang bergerak dari satu sel ke sel lainnya. Apabila terjadi kegagalan handoff akan berakibat dropcall yaitu terputusnya hubungan saat
percakapan sedang berlangsung [1],[3]. Dalam sistem seluler, handoff merupakan salah satu komponen penting
karena proses handoff harus menjamin kualitas dan kelangsungan hubungan sebuah panggilan. Proses handoff terjadi karena kualitas atau daya ratio turun di
bawah nilai yang dispesifikasikan dalam BSC. 14
Universitas Sumatera Utara
Penurunan level sinyal ini dideteksi dari pengukuran yang dilakukan MS maupun BTS. Akibatnya handoff akan ditujukan ke sel dengan sinyal yang lebih
besar. Selain itu, handoff dapat terjadi jika trafik dari sel yang dituju sudah penuh. Ketika MS melewati sel, dialihkan ke neighbouring cell, dengan beban trafik yang
lebih kecil. Faktor penyebab gagalnya handoff antara lain interferensi yang tinggi, dan area cakupan radio kurang baik [3].
Tujuan handoff yaitu mencegah terjadinya kegagalan panggilan call termination
ketika user berpindah dari suatu area yang dilingkupi suatu sel dan memasuki kawasan yang dilingkupi sel lain, sehingga panggilan tersebut dapat
berpindah ke sel kedua, dan melakukan pergantian kanal apabila terjadi gangguan interferensi yang besar.
2.5.1 Tipe handoff
Handoff dapat diklasifikasikan ke dalam intracell handoff dan Inter-cell
handoff . Intracell handoff merupakan transfer panggilan berlangsung dari saluran
dalam satu sel ke saluran lain dalam sel yang sama, sedangkan inter-cell handoff adalah transfer panggilan atau sesi ke sel lain [1].
Ada beberapa metode untuk mengelompokkan proses handoff. Pada sub bagian berikut, dirangkum tiga metode yang umum digunakan.
2.5.1.1 Berdasarkan Transfer Kanal diantara BTS
Berdasarkan transfer kanal diantara BTS, mekanisme handoff dibagi atas 2
macam, yaitu [1].
15
Universitas Sumatera Utara
1. Hard handoff
Tipe ini menggunakan metode break before make, yang berarti koneksi MS akan terputus dari BTS yang sedang melayaninya sebelum terkoneksi ke
BTS baru. Hard handoff terjadi antara sektor atau sel dengan frekuensi pembawa yang berbeda. Pada prinsipnya, bahwa link lama akan terputus,
dan link yang baru harus terbangun secepat mungkin, supaya mempertahankan kualiatas pelayanan [1]. Pada Gambar 2.3 merupakan
prinsip kinerja dari hard handoff.
Gambar 2.3 Hard handoff
2. Soft handoff
Soft handoff merupakan handoff yang terjadi antara sel dengan frekuensi pembawa yang sama, dimana MS memulai komunikasi dan membentuk
hubungan dengan BTS yang baru terlebih dahulu sebelum memutuskan hubungan dengan BTS asal [1].
16
Universitas Sumatera Utara
Hubungan dengan cell lama hanya akan diputus apabila kekuatan sinyal pada sel lama semakin menurun, dan melemah. Sehingga pada MS tidak
mendapat sinyal dari sel lama. Handoff terjadi secara sempurna, apabila link
yang lama telah diputuskan. Hubungan akan diputuskan apabila proses penyambungan dengan BTS yang baru telah mantap, supaya menghindari
terjadinya drop call. Proses soft handoff sering disebut make before break. Prinsip kinerja dari soft handoff ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4
Soft handoff
2.5.1.2 Handoff dalam Jaringan Seluler
Global Sytem for Mobile Communication GSM merupakan standar yang
diterima secara global untuk komunikasi seluler digital. Sebagian jaringan GSM beroperasi pada band 900 MHz – 1800 MHz. Handoff dalam GSM dapat
melibatkan banyak elemen seperti Base Transceiver Station BTS, Base Station Controlled
BSC, dan Mobile Switching Center MSC [1]. 17
Universitas Sumatera Utara
Elemen-elemen yang terlibat dalam proses handoff dalam jaringan GSM di tunjukkan pada Gambar 2.5 [1].
Gambar 2.5 Handoff dalam elemen jaringan seluler
a Handoff intersel atau handoff intra-BSC b
Handoff inter-BSC atau handoff intra-MSC
c Handoff
inter-BSC atau handoff intra sistem Handoff
dikategorikan sebagai intra sel handoff dan inter sel handoff dengan mempertimbangkan sektor sel, yaitu [1]:
1 Handoff intra sel Handoff
intra sel terjadi antara dua slot waktu atau saluran di BTS yang sama. 2 Handoff inter sel atau handoff intra BSC
Handoff inter sel terjadi antara dua BTS yang terhubung ke BSC yang sama.
3 Handoff inter-BSC atau handoff intra-MSC 18
Universitas Sumatera Utara
Handoff yang terjadi antara dua base stasion yang tehubung ke BSC yang
berbeda dengan MSC yang sama. 4 Handoff inter MSC atau handoff intra sistem
Handoff antara dua BTS yang terkoneksi ke BSC yang berbeda dengan MSC yang berbeda.
5 Handoff inter sistem Handoff pada inter sistem terjadi antara dua BTS yang terhubung dengan MSC
yang berbeda dari dua PCS jaringan yang berbeda.
2.5.1.3 Protokol Handoff
Pada protokol handoff terdapat tiga jenis keputusan handoff, antara lain network controlled handoff NCHO, mobile assisted handoff MAHO, dan
mobile controlled handoff MCHO [1],[19]. 1. Network Controlled Handoff NCHO
Pada skema ini, bahwa jaringan akan menentukan suatu keputusan untuk handoff
berdasarkan pengukuran level sinyal MS dari sejumlah BTS. Kadang- kadang jaringan akan mengatur atau menjembatani koneksi antar sebuah BTS
lama dengan BTS yang baru, yang bertujuan untuk meminimalkan durasi handoff. Secara umum, proses handoff termasuk data, transmisi, perpindahan saluran, dan
jaringan switching membutuhkan waktu sekitar 100-200ms. Waktu handoff pada NCHO bisa lebih sampai 10 detik.
19
Universitas Sumatera Utara
2. Mobile Assisted Handoff MAHO Proses distribusi protokol MAHO, untuk mengurangi beban sebuah
jaringan, MS akan memonitoring dalam pengambilan informasi pengukuran level sinyal yang diterima, dan secara berkala akan mengirim informasi level sinyal
tersebut ke BTS. Berdasarkan level sinyal yang diterima MSC atau BTS akan memutuskan kapan terjadinya handoff. Dimana waktu yang diperlukan handoff
pada MAHO sekitar 1 detik, pada skema ini MAHO digunakan pada jaringan GSM.
3. Mobile Controlled Handoff MCHO
Pada skema ini, MS yang akan mengendalikan keputusan proses handoff, dimana MS dan BTS masing-masing mengukur informasi yang diperlukan. Hasil
informasi dari BTS akan dikirim ke MS. Kemudian MS mengukur level sinyal dari BTS yang aktif dan memperoleh informasi level interferensi semua kanal.
Jenis handoff ini memiliki waktu reaksi singkat diurutan 0,1 detik, dan ini cocok digunakan pada sistem mikroseluler. MS tidak memiliki informasi tentang
kualitas sinyal dari sinyal MS lain, namun keputusan handoff tidak menimbulkan gangguan terhadap interferensi ke MS lain. Keputusan handoff dapat terjadi, jika
kekuatan sinyal BTS yang sedang melayani MS lebih rendah dari BTS lainnya, yang ditentukan berdasarkan threshold ambang batas tertentu.
20
Universitas Sumatera Utara
2.6 Proses Handoff
Poses handoff dapat dibagi ke dalam tiga tahap yang berbeda, yaitu [6]: 1.
Tahap inisiasi yaitu membahas tentang masalah link radio termasuk proses monitoring dan efisiensi pengukuran kualitas link radio.
2. Tahap eksekusi yaitu mengacu pada efisiensi manajemen sumber radio
dan mencakup strategi pengalokasian kanal. 3.
Transfer panggilan actual, dengan tetap memenuhi persyaratan kualitas layanan bagi user.
Adapun beberapa variasi parameter dalam mengeksekusi handoff antara lain, berdasarkan intensitas trafik jaringan, bit error rate, level sinyal,
perbandingan carrier interferensi, jarak, daya transmisi dan kecepatan [20]. Beberapa metode inisiasi handoff berdasarkan informasi level sinyal, yaitu
relatif level sinyal dengan threshold, relatif level sinyal dengan histeresis, dan relatif level sinyal dengan histeresis dan threshold tetap [17],[21],[22]. Suboptimal
SDH menginisiasi handoff berdasarkan sinyal degradasi.
2.7 Suboptimal Signal Degradation Handoff
