30 Gambar 3.3 memperlihatkan peristiwa pembelokan gelombang radio.
Pembelokan terjadi ketika gelombang radio yang ditransmisikan dibelokkan oleh benda yang memiliki sisi permukaan yang tajam.
Gambar 3.4 memperlihatkan peristiwa hamburan gelombang radio. Hamburan terjadi ketika gelombang radio yang ditransmisikan mengenai objek yang
ukurannya lebih kecil dibanding panjang gelombang radio tersebut. Hamburan dapat disebabkan permukaan yang kasar, benda-benda kecil, lampu jalan, daun dan ranting
pohon. Pantulan, pembelokan dan hamburan menyebabkan naik-turunnya level daya
pada penerima yang disebut dengan fading. Pengaruh yang ditimbulkan oleh fading ikut diperhitungkan dalam analisis propagasi gelombang radio fading margin.
3.3 Model Propagasi Radio COST 231 Hata
Karakteristik propagasi gelombang radio bersifat acak dan sangat sulit dianalisis. Model propagasi radio digunakan untuk memprediksikan rugi propagasi
Gambar 3.4 Hamburan gelombang radio
Adhityia Tri Ananda Nasution : Analisis Daerah Sel Jaringan Universal Mobile Telecommunication Service UMTS Ditinjau Dari Arah UPLINK, 2009.
USU Repository © 2009
31 yang dialami sinyal sepanjang jalur radio. Model propagasi radio yang digunakan
pada tugas akhir ini adalah model Cost 231 Hata. Model COST 231 Hata dapat digunakan untuk analisis daerah suburban dan
urban. Cakupan model COST 231 Hata [1]: 1. Frekuensi: 1500 sampai dengan 2000 MHz
2. Tinggi antena UE 1 sampai dengan 10 m 3. Tinggi antena Node B 30 sampai dengan 100 m
4. Jarak sampai dengan 20 km Rugi propagasi untuk model COST 231 Hata dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan 3.3 [1].
3.3 Dimana:
L adalah rugi propagasi dB f adalah frekuensi MHz
h
B
adalah tinggi antena Node B m h
UE
adalah tinggi antena UE m C
H
adalah faktor koreksi tinggi antena UE d adalah jarak antara UE dan Node B km
C adalah faktor koreksi Faktor koreksi untuk model COST 231 Hata adalah 0 dB untuk daerah suburban dan
3 dB untuk daerah urban.
Adhityia Tri Ananda Nasution : Analisis Daerah Sel Jaringan Universal Mobile Telecommunication Service UMTS Ditinjau Dari Arah UPLINK, 2009.
USU Repository © 2009
32
3.4 Analisis Daerah Cakupan Sel Jaringan UMTS
Analisis untuk downlink dan uplink pada jaringan UMTS tidak bergantung satu sama lain. Jika analisis untuk downlink menitikberatkan pada kemampuan dan
daya transmisi Node B maka analisis uplink menitikberatkan pada daya transmisi yang terbatas untuk setiap UE. Tugas akhir ini hanya memfokuskan analisis pada
arah uplink.
Gambar 3.5 memperlihatkan kondisi satu sel pada jaringan UMTS. Pada transmisi uplink setiap UE mentransmisikan sinyal dengan daya P
S
diukur pada antena UE. Pada Node B sinyal diterima dengan daya P
R
yang lebih kecil dikarenakan adanya rugi propagasi.
Sinyal yang diterima pada Node B dipisahkan dengan menggunakan kode penebar. Deretan kode yang tidak bersifat orthogonal ideal menyebabkan adanya
derau atau interferensi. Interferensi yang dialami sinyal pelanggan i dihitung menggunakan Persaman 3.4 [4].
3.4
Gambar 3.5 Sel jaringan UMTS
Adhityia Tri Ananda Nasution : Analisis Daerah Sel Jaringan Universal Mobile Telecommunication Service UMTS Ditinjau Dari Arah UPLINK, 2009.
USU Repository © 2009
33 Dimana:
I
i
adalah interferensi yang dialami sinyal pelanggan ke-i mW N
adalah derau pada penerima dan interferensi dari sel yang berdekatan mW P
Rj
adalah daya sinyal pelanggan lain mW i
ij
adalah faktor interferensi
Gambar 3.6 memperlihatkan rapat daya sinyal terima pada Node B sesuai dengan kondisi pada Gambar 3.5. Sinyal untuk pelanggan ke-i saja yang
mengalami perubahan bentuk setelah proses penyebaran kembali dengan kode penebar yang sama.
Proses penyebaran pada sistem UMTS menggunakan faktor penyebaran SF yang bervariasi agar laju bit transmisi dapat bervariasi. Semakin banyak jumlah chip
untuk satu simbol data maka semakin besar penguatan penyebaran spreading gain dan laju simbol data semakin kecil. Daya sinyal terima setelah proses penyebaran
kembali untuk pelanggan ke-i dapat dihitung menggunakan Persamaan 3.5 [4].
Gambar 3.6 Daya terima pada Node B setelah proses despreading
Adhityia Tri Ananda Nasution : Analisis Daerah Sel Jaringan Universal Mobile Telecommunication Service UMTS Ditinjau Dari Arah UPLINK, 2009.
USU Repository © 2009
34 3.5
Dimana: C
i
adalah daya terima pelanggan ke-i setelah proses penyebaran kembali mW SF
i
adalah faktor penyebaran P
Ri
adalah daya terima sinyal pelanggan ke-i mW Untuk laju kesalahan bit yang diinginkan harus dipenuhi level perbandingan
daya sinyal dan derau SNR tertentu. Nilai SNR bergantung pada beberapa faktor, misalnya teknik modulasi dan skema kontrol kesalahan yang digunakan. Pada sistem
berbasis spektrum tersebar umumnya perhitungan SNR dapat menggunakan pendekatan perbandingan antara daya terima pelanggan ke-i setelah proses
penyebaran kembali dengan interferensi yang dialami pelanggan ke-i sehingga diperoleh Persamaan 3.6 [4].
3.6 Substitusi Persamaan 3.4 dan 3.5 ke Persamaan 3.6 diperoleh Persamaan 3.7.
3.7 Dengan faktor layanan service factor S
i
:
Maka diperoleh Persamaan 3.8. 3.8
Pada kasus layanan tunggal single service case setiap sinyal pelanggan ditransmisikan dengan menggunakan nilai SF yang sama dan menyebabkan faktor
layanan S
i
untuk setiap pelanggan besarnya juga sama. Dengan asumsi faktor
Adhityia Tri Ananda Nasution : Analisis Daerah Sel Jaringan Universal Mobile Telecommunication Service UMTS Ditinjau Dari Arah UPLINK, 2009.
USU Repository © 2009
35 interferensi
i untuk setiap kombinasi kode nilainya sama maka diperoleh Persamaan 3.9 dan 3.10.
3.9 3.10
Dengan asumsi level daya P
R
pada Node B untuk setiap pelanggan adalah sama maka Persamaan 3.8 berubah menjadi Persamaan 3.11.
3.11 Dari Persamaan 3.11 dapat dilihat bahwa pembagi harus memenuhi
Persamaan 3.12.
3.12 Adanya rugi-rugi propagasi menyebabkan kemungkinan tidak terpenuhinya
level daya terima yang diinginkan pada Node B. Hal ini disebabkan daya transmisi UE yang terbatas. Untuk itu perlu dihitung rugi propagasi maksimal yang diizinkan
dengan menggunakan Persamaan 3.13. 3.13
Dimana: L
P max
adalah rugi propagasi maksimal yang diizinkan dB P
S max
adalah daya transmisi maksimal UE dBm P
R
adalah daya terima pada Node B dBm G
UE
adalah penguatan antena UE dB
Adhityia Tri Ananda Nasution : Analisis Daerah Sel Jaringan Universal Mobile Telecommunication Service UMTS Ditinjau Dari Arah UPLINK, 2009.
USU Repository © 2009
36 G
B
adalah penguatan antena Node B dB L
UE
adalah rugi pada UE dB L
B
adalah rugi pada Node B dB L
F
adalah fading margin dB Setelah nilai rugi propagasi maksimal yang diizinkan diperoleh, dapat
diperkirakan jarak maksimal yang diizinkan antara UE dengan Node B dengan menggunakan persamaan model propagasi radio COST 231 Hata. Jarak inilah yang
kemudian menjadi perkiraan daerah cakupan dari satu sel jaringan UMTS. Dengan asumsi sel berada pada daerah suburban, tinggi antena Node B 50 m,
tinggi antena UE 1,5 m dan besar frekuensi 2 GHz, persamaan rugi propagasi untuk model COST 231 Hata menjadi Persamaan 3.14.
3.14 Untuk daerah urban persamaan rugi propagasi untuk model COST 231 Hata menjadi
Persamaan 3.15. 3.15
Dimana: L
P max
adalah rugi propagasi maksimal yang diizinkan pada sistem d
max
adalah jarak maksimal yang diizinkan antara UE dengan Node B.
Adhityia Tri Ananda Nasution : Analisis Daerah Sel Jaringan Universal Mobile Telecommunication Service UMTS Ditinjau Dari Arah UPLINK, 2009.
USU Repository © 2009
37
BAB IV PERHITUNGAN DAERAH CAKUPAN SATU SEL PADA JARINGAN UMTS
