PENINGKATAN KAPASITAS SEL PADA SISTEM SELULER GSM

₁ ₂ ₃ Alfin Hikmaturokhman , Hesti Susilawati , Shinta Yunita Sari

Akademi Teknik Telekomunikasi Sandhy Putra Purwokerto E-mail : shinta_ys@plasa.com

ABSTRACT Increasing cell capacity in GSM applied by several methods such as Fixed Channel Allocation (FCA), Channel Sharing, Channel Borrowing and Cell Splitting to solve the massive increasing of celluler users amount in whole world. It necessary to calculate the number of subscriber within each cell in certain busy hour based on available channel capacity in order to serve the traffic capacity in a cell. In this work, we present calculations to compare cell capacity without increasing cell capacity method and cell capacity using increasing capacity methods. As a programming tool we used Borland Delphi 7. In addition, this simulation software added with comprehensive explanations, Erlang B Table, and graphics to make it easier and more efficient in analyze.

Keywords : GSM, Channel, Borlan Delphi 7. ₃₎ 1. a. Fixed Channel Allocation (FCA)

Pendahuluan

1.1 Strategi ini adalah dengan Perumusan Permasalahan

Berdasarkan uraian diatas, ada membagi seluruh kanal yang beberapa permasalahan yang perlu disediakan (M) menjadi N set kanal diperhatikan yaitu sebagai berikut dimana N adalah jumlah sel per berapa jumlah kapasitas pelanggan cluster . (users) yang dapat dilayani dalam satu 1). FCA menggunakan antena sel, berapa jumlah kapasitas pelanggan omnidireksional (users) yang dihasilkan dari Jumlah pelanggan (M) dapat peningkatan kapasitas sel pada sistem dihitung dengan cara [3] :

Ax 60 menit / hr

seluler ?, menbandingkan jumlah

M  T

kapasitas pelanggan (users) yang (2.1) dihasilkan antara kapasitas yang lama dimana A(N,B) merupakan trafik dengan kapasitas pelanggan yang yang disediakan (berdasarkan menggunakan teknik peningkatan tabel Erlang B). kapasitas sel.

2). FCA menggunakan antena sektorisasi

1.2 Tujuan Penulisan

Jumlah N per sektor : Beberapa tujuan yang ingin dicapai

Jumlah sel yang disediakan dalam penulisan : mengetahui jumlah Jumlah sektor kapasitas pelanggan (users) yang dapat (2.2) dilayani dalam satu sel, mengetahui

Jumlah pelanggan (M) per sektor jumlah kapasitas pelanggan (users) dapat dihitung seperti persamaan yang dihasilkan dari peningkatan (2.1). kapasitas sel pada sistem seluler, dapat

b. Channel Sharring

menbandingkan jumlah kapasitas

Channel sharring bergantung

pelanggan (users) yang dihasilkan pada kondisi trafik setempat, antara kapasitas yang lama dengan pengelompokan kanal frekuensi kapasitas pelanggan yang dapat dibagi diantara dua cell sites menggunakan teknik peningkatan jika menggunakan antena kapasitas sel. omnidireksional atau dibagi diantara

2. Dasar Teori

dua permukaan pada cell sites jika

2.1 Peningkatan Kapasitas sel

menggunakan antena direksional Sehingga jumlah users yang (berarah). dihasilkan berdasarkan persamaan 1). Channel Sharring pada Sel (2.1).

menggunakan Antena Omni ₅₎

A adalah besar trafik yang dihasilkan

2.2 Coverage Area [3]: Area cakupan merupakan suatu wilayah

tertentu yang masih dapat menangkap daya

A  A  N , B    A N , B    A  N , B   ¹ ^{2 }

pancar BS (Base Station) sehingga dapat

2 melaksanakan suatu proses komunikasi.

(2.3)

a). Model Propagasi Hata

Dimana : 1). Daerah Urban N ^{1 = jumlah kanal/sel Merupakan daerah yang terdiri dari banyak} N = jumlah kanal yang dapat bangunan tinggi, kota besar (Model Eropa) ₂ digunakan bersama dengan sel lain [5].

∆N = N ^{2 – N} ^{1 Rumus :} Sehingga jumlah users (M) yang

L ( dB )  69 , 55  26 , 16 log f  13 , 82 log h  a ( h )

tersedia dalam sel dapat dihitung _{50 c te re} ... (2.6) seperti pada persamaan (2.1).

 ( 44 , 9 

6 ,

55 log h ) log d _te 2)Channel Sharing pada Sel

dimana:

menggunakan Antenna

f = frekuensi sinyal pembawa (MHz) _c Direksional. L ^{50 = path loss rata-rata (dB)}

Perhitungan : h te = tinggi antena pemancar (meter) Jumlah N per sektor = a(h )= faktor koreksi untuk tinggi antena _re

TotalJumlahKanalYangDisediakan penerima (dB) JumlahSektor d = jarak penerima dengan pemancar (km) (2.4)

Model propagasi Hata mempunyai beberapa batasan parameter yaitu : Jumlah pelanggan (M) per sektor 150 ≤ f c ≤ 1500 MHz dapat dihitung berdasarkan 30 ≤ h te ≤ 200 meter persamaan (2.3) dan (2.1).

1 ≤ h re ≤ 10 meter

c. Channel Borrowing

1 ≤ d ≤ 20 km

Channel Borrowing biasanya

Sedangkan untuk faktor koreksi a(h ) dapat _re dilakukan pada sistem FCA. Saat trafik ditentukan dengan menyesuaikan daerah

density (kepadatan trafik) tidak dapat

cakupan : lagi didistribusikan ke seluruh

Untuk kota yang memiliki ukuran kecil coverage area, beberapa area dan menengah [5]:

memerlukan lebih banyak kanal untuk dB......(2.7)

a ( h )  ( _{re c re c}

1 ,

1 log f  , 7 ) h  ( 1 , 56 log f  , 8 ) menyediakan kebutuhan layanan.

Untuk kota besar, pada frekuensi

Jumlah total user berdasarkan pada

f  300 MHz [5] : _c

jumlah user pada dua sel. Pertama ₂

a h h dB .....(2.8)

dengan mendifinisikan notasi yang ( )  _{re re} 8 , 29 (log 1 , 54 )  1 ,

digunakan yaitu :

Untuk kota besar,pada frekuensi

N ^{1 = jumlah kanal yang dialokasikan di} [5] :

f  300 MHz

setiap sel ₂ dB .... (2.9)

( )  3 , 2 (log 11 , 75 )  4 ,

97 a h re h re

∆N = kanal yang dipinjamkan

2). Daerah Suburban

Jumlah beban trafik total yang Suatu daerah dikatakan daerah suburban ditawarkan (offered load) pada dua sel (pinggiran) jika terdapat penghalang

[3]: (obstacle) disekitar MS namun tidak terlalu rapat. Kerapatan penduduk untuk daerah

A ' A N N , B A N N , B ...........(2.5)

          ₁ ₁ ₂ suburban sekitar 500 .

– 7.500 penduduk/km (dalam dua sel)

  ² ² .

........ (2.16) Selanjutnya setiap sel yang baru akan memuat beban trafik maksimum yang sama dengan beban trafik lama. Secara teori dapat ditulis beban trafik yang baru sama dengan 4 kali beban trafik yang lama.

Pada saat kepadatan trafik mulai terlihat serta frekuensi di dalam setiap sel sudah tidak mampu lagi menampung jumlah panggilan (call) pelanggan bergerak, maka sel yang asli dapat di split (dibelah) menjadi sel-sel yang lebih kecil. Biasanya radius liputan yang baru adalah sama dengan setengah dari radius liputan sel asli.

Perhatikan gambar 2.15 berikut : (a) (b)

Gambar 2.15 Cell splitting 7)

Untuk melakukan cell splitting ada dua jalan. Pada gambar (a) menunjukkan bahwa sel asli tidak digunakan lagi sedangkan gambar (b) menunjukkan bahwa [7] :

2 RadiusSelL ama RadiusSelB aru 

(2.15) Dari persamaan tersebut dapat dibuat persamaan [7]:

4 AreaSelLam a AreaSelBar u 

3. Analisa dan Pembahasan

.......... (2.14)

3.1 Perbandingan Kapasitas Jumlah Users antara FCA Omnidireksional dengan Channel Sharing Omnidireksional 1). Perhitungan FCA Omnidireksional a.

Jumlah kanal per sel yang disediakan (N) = 60 kanal b. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76 menit

a) Dengan menggunakan probabilitas blocking 2%

Menghasilkan jumlah pelanggan (M) sebanyak :

T Ax hr menit M

60  1690  user

2.4 Teknik Cell Splitting

 

6 ,

..... (2.11) b.

2 R km L _sel 

Rumus [5]: _{[log( 28 /} _{4 ,} _{5 )]} _{( 2 ) ) (} ₂ ₅₀ ₅₀    _c ^{L f urban dB L}

dB ....(2.10)

3). Daerah terbuka

Suatu daerah dikatakan terbuka jika tidak ada penghalang (obstacle) pada jarak 300 – 400 meter dari arah base station dan umumnya juga disekitar lokasi MS berada. Kerapatan penduduk untuk daerah urban sekitar 7.500 – 20.000 penduduk/km ² .

Rumus [5]: 98 , 40 log

[log( 18 )] 33 , ( 4 ) ) ( 78 , ² ₅₀ ₅₀     _{L c c f f urban dB L}

Model Propagasi COST-231 _{m te} _{re te c} C d h L h a h f urban

sel LuasDaerah L _sel

       ) log log 55 ,

6 9 , 44 ( ) ( log

82 , 13 log 9 ,

33 3 , ( 46 ) ₅₀

...(2.12) a(h _re ) tetap didefinisikan sesuai dengan persamaan (2.7), (2.8), (2.9) sementara C m bernilai: Cm = 0 dB untuk wilayah pinggiran dan kota berukuran sedang Cm =3 dB untuk kota metropolitan. Pengembangan Model Hata dalam COST-231 dibatasi dengan parameter- parameter sebagai berikut : f _c = 1500 MHz sampai 2000 MHz h te = 30 meter sampai 200 meter h re = 1 meter sampai 10 meter d = 1 Km sampai 20 Km

2.4. Luas Sel

Setelah nilai radius sel maksimum diketahui dengan menggunakan perhitungan model propagasi Hata dan atau dengan model propagasi COST-231, dapat dicari nilai luas maksimum sel heksagonal dengan persamaan [2]: .......... (2.13) dimana : L _se =luas sel heksagonal (km ² )

R =radius sel (km) Luas sel tentunya adalah luas daerah pelayanan dibagi dengan jumlah sel yang terhitung dari bagian sebelumnya [2] :

Origin Origin

b) Dengan menggunakan probabilitas Erlang

 52 , 245 blocking 5%

Sehingga menghasilkan jumlah Menghasilkan jumlah pelanggan (M) pelanggan (M) : sebanyak :

Ax 60 menit / hr M  Ax menit hr

60 / T M

 T

1781 user 

 1861 user

b). Dengan menggunakan probabilitas blocking 5% 2) Perhitungan Channel Sharing

A dihasilkan berdasarkan

Omnidireksional

persamaan (2.3): a. Jumlah kanal per sel yang disediakan

1 A A N ; B A N ; B A N ; B    ^{1   } ^{2      }

(N ^{1 ) = 60 kanal} Erlang b.

 56 ,

85 Jumlah kanal dari setiap sel yang dapat

saling dipergunakan (∆N) = 15 kanal Menghasilkan jumlah pelanggan

c. N ^{2 = N} ^{1 + ∆N = 60 + 15 = 75 kanal} (M) sebanyak :

d. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76

Ax 60 menit / hr M 

menit

a). Dengan menggunakan

1938 user  probabilitas blocking 2% Grafik yang dihasilkan antara FCA

A dihasilkan berdasarkan

Omnidireksional dengan Channel

persamaan (2.3) :

Sharing Omnidireksional dengan

1 A   A  N ; B    A N ; B    A  N ; B   ₁ ₂ Probabilitas Blocking 2%

2 Gambar 4.5 Grafik perbandingan antara FCA Omnidireksional dengan Channel Sharing Omnidireksional

dengan Probabilitas Blocking 2 % Dari gambar 4.5 yang dihasilkan dari 1690 pelanggan sedangkan pada channel perhitungan FCA Omnidireksional sharring dapat melayani 1781 pelanggan dengan Channel Sharing omnidireksional sehinnga terdapat selisih sebanyak 91 dengan probabilitas blocking yang kanal lebih banyak dengan menggunakan digunakan sebesar 2%, terlihat channel sharing , semakin banyak kanal peningkatan kapasitas pelanggan terjadi yang tersedia maka akan semakin banyak dengan menggunakan teknik channel pelanggan yang dapat dilayani.

sharing , diasumsikan dengan kanal yang

tersedi sebanyak 60 kanal dapat melayani

Gambar 4.6 Grafik perbandingan antara FCA Omnidireksional dengan Channel Sharing Omnidireksional dengan Probabilitas Blocking 5 %

Sama halnya dengan penjelasan a.

Jumlah kanal per sel yang sebelumnya pada gambar 4.6 terjadi disediakan (N) = 60 kanal peningkatan kapasitas pelanggan dengan b.

Sehingga diperoleh jumlah cara membandingkan antara sistem FCA kanal/ sel dengan dengan channel sharing omdireksional menggunakan persamaan (2.2) hanya perbedaannya terdapat pada : penggunaan probabilitas blocking yang Jumlah N per sekt = digunakan yaitu 5%. Bila ditinjau dari Jumlah sel yang segi kapasitas pelanggan berdasarkan disediakan probabilitas yang digunakan, probabilitas Jumlah sektor 5% lebih banyak menghasilkan jumlah pelanggan lebih banyak dibandingkan 

30 kanal/ sel

dengan menggunakan probabilitas 2%,

c. Jumlah kanal dari setiap sel namun semakin tinggi tingkat yang dapat saling probabilitas blocking yang digunakan dipergunakan(∆N) = 15 kanal semakin banyak pula peluang

d. N 2 = N

Dengan waktu pendudukan (T)

3.2

= 1,76 menit

Perbandingan Kapasitas Jumlah Users antara FCA Direksional

a). Perhitungan FCA

dengan Channel Sharing Direksional Menghasilkan jumlah pelanggan

1) Direksional dengan (M) berdasarkan persamaan (2.1)

FCA Channel Sharing Direksional

sebanyak:

Ax 60 menit / hr dengan 2 sektor dan

M  T menggunakan probabilitas 2%.

746 59 ,  user/sektor

sharring direksional 2 sektor, 2 sektor

60 

xJumlahsektor(users/ce

l ) 

1653 user

Pada gambar 4.9 diatas menunjukkan perbandingan peningkatan kapasitas sel antara FCA direksional dengan channel

disini dimaksudkan perarahan antena yang digunakan dibagi ke dalam 2 sektor yang masing-masing sektornya memiliki kapasitas kanal tertentu. Dimana untuk kapasitas keseluruhan kanal yang disediakan dalam satu sel dikalikan sebanyak jumlah sektor yang digunakan, begitu pula pada sektor yang lainya yaitu 3 sektor dan 6 sektor. Dari gambar 4.9 menampilkan grafik perbandingan peningkatan kapasitas dimana walaupun sebuah sel memiliki antena yang berarah (direksional) dengan menggunakan teknik

T Ax hr menit M

channel sharring direksional tetap dapat mengalami peningkatan kapasitas.

2) FCA Direksional dengan Channel Sharing dengan 3 sektor dan menggunakan probabilitas 2%.

a.Jumlah kanal per sel yang disediakan (N) = 60 kanal

b. Sehingga diperoleh jumlah kanal/ sel dengan menggunakan persamaan (2.2) : Jumlah Npersektor= Jumlah sel yang disediakan Jumlah sektor

20 

kanal/ sel

Dengan 2 sektor sehingga kapasitas pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah sel dapat dihitung berdasarkan persamaan (2.1) :

Dengan 2 sektor, kapasitas pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah sel dapat dihitung berdasarkan persamaan (2.1):

2). Perhitungan Channel Sharing

T Ax hr menit M

60 

xJumlahSektor(users/cel)



1493 user

A adalah besar trafik yang dihasilkan berdasarkan persamaan (2.3):

60   826 534 , user/sektor

       

B N A B N A B N A A ; ; ;

1 ₂ ₁     245 , 24 

Erlang Jumlah pelanggan (M) berdasarkan persamaan (2.1) sebanyak :

T Ax hr menit M

c. Jumlah kanal dari setiap sel yang dapat saling dipergunakan(∆N) = 15 kanal d. N 2 = N ^{1 + ∆N = 20 + 15 = 35 kanal}

Ax menit hr 60 /

e. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76

M  T

menit user/sektor

 521 ,

a). Perhitungan FCA

Jumlah pelanggan (M) berdasarkan Dengan 3 sektor sehingga kapasitas persamaan (2.1) sebanyak :

Ax 60 menit / hr

pelanggan yang dihasilkan dalam

M  T

sebuah sel dapat dihitung berdasarkan user/sektor

 450 persamaan (2.2) : Ax 60 menit / hr

Dengan 3 sektor sehingga kapasitas xJumlahsektor

M  T

pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah (users/cel) sel dapat dihitung berdasarkan persamaan

= 1564 user (2.1) :

Ax menit hr 60 /

xJumlahsektor(users/cel)

M  T

Berdasarkan hasil perhitungan Channel 1350 user

 Sharring Direksional dengan 3 sektor

dan menggunakan probablitas 2%,

b). Perhitungan Channel Sharring menghasilkan grafik 4.12. Tampak

A adalah besar trafik yang dihasilkan pada gambar 4.12, skema FCA dan bersadarkan persamaan (2.3): channel sharring dengan menggunakan

3 sektor dengan kanal yang tersedia

A A  N B   A N B   A N B    ;  ;   ;  ₁ ₂

sebanyak 60 kanal/sel, pada channel Erlang

 15 , 295 sharring mengalami peningkatan

jumlah pelanggan dengan sistem pembagian kanal, semakin besar kanal Menghasilkan jumlah pelanggan (M) yang disediakan maka semakin berdasarkan persamaan (2.1) menigkat kapasitas yang disediakan. sebanyak:

3) FCA Direksional dengan Channel

b. Sehingga diperoleh jumlah kanal/ sel

Sharing dengan 6 sektor dan dengan menggunakan persamaan menggunakan probabilitas 2%. (2.2) :

a. Jumlah kanal per sel yang disediakan(N) Jumlah Nper sektor= = 60 kanal Jumlah sel yang disediakan

Jumlah sektor

10  kanal/ sel

c. Jumlah kanal dari setiap sel yang dapat saling diperg unakan(∆N) = 15 kanal

d. N 2 = N ^{1 + ∆N = 10 + 15 = 25 kanal}

e. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76 menit

user/sektor Dengan 6 sektor sehingga kapasitas pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah sel dapat dihitung berdasarkan persamaan (2.2) :

60   231 307 ,

T Ax hr menit M

Jumlah pelanggan (M) sebanyak :

a). Perhitungan FCA

T Ax hr menit M

direksional dan channel sharing 6 sektor dengan B sebesar 2 %, pada sel yang terbagi menjadi 6 sektor juga dapat mengalami peningkatan kapasitas pelanggan, dengan kapasitas yang tersedia untuk setiap sektor dikalikan sebanyak sektor yang digunakan, tampak bahwa terjadi peningkatan dibandingkan dengan kapasitas yag disediakan pada awalnya.

1387 user



xJumlahsektor (users/cel)

60 

T Ax hr menit M

Jumlah pelanggan (M) berdasarkan persamaan (2.17) sebanyak :

60 

60   173 18 ,

user/sektor Dengan 6 sektor, kapasitas pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah sel dapat dihitung berdasarkan persamaan (2.19) :

6  Erlang

1 ₂ ₁     785 ,

T Ax hr menit M

A adalah besar trafik yang dihasilkan berdasarkan persamaan (2.3):         B N A B N A B N A A ; ; ;

2). Perhitungan Channel Sharing

1039 user



xJumlahsektor (users/cel)

1) FCA Direksional dengan Channel

Sharring dengan 2 sektor dan 2). Perhitungan Channel Sharing

menggunakan probabilitas 5%. A adalah besar trafik yang dihasilkan

a. Jumlah kanal per sel yang disediakan (N) berdasarkan persamaan (2.4):

= 60 kanal

A  A N ; B  A N ; B  A  N ; B   ^{1  } ^{2    }

b. Sehingga diperoleh jumlah kanal/ sel

dengan menggunakan persamaan (2.2) : 26 ,

9 Erlang 

Jumlah Nper sektor= Jumlah sel

Sehingga menghasilkan jumlah pelanggan yangdisediakan (M) berdasarkan persamaan (2.1) sebanyak

Jumlah sektor :

60 Ax 60 menit / hr  M



2 T

 30 kanal/ sel user/sektor

 917 , 045

c. Jumlah kanal dari setiap sel yang dapat Menggunakan 2 sektor sehingga kapasitas saling dipergunakan(∆N) = 15 kanal pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah d. N 2 = N ^{1 ∆N = 30 + 15 = 45 kanal +} sel dapat dihitung berdasarkan persamaan e. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76

(2.3) : menit

Ax menit hr 60 /

xJumlah sektor

M 

a). Perhitungan FCA

Jumlah pelanggan (M) berdasarkan (users/cel) persamaan (2.1) sebanyak :

1834 user

 Ax 60 menit / hr M 

Perbandingan adanya peningkatan user/sektor

 845 ,

kapasitas pelanggan ditunjukkan pada Menggunakan 2 sektor sehingga kapasitas gambar 4.17 dengan menggunakan channel

sharing 2 sektor untuk Gos 5 %, mengalami

pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah sel dapat dihitung berdasarkan persamaan peningkatan dibandingkan dengan skema

Ax menit hr 60 / FCA dengan waktu pendudukan yang sama

(2.3) : x

M 

dengan kapasitas pelanggan sebesar 1690 Jumlah sektor (users/cel) user menjadi 1834 user yang disediakan.

1690 user



2) FCA Direksional dengan dihasilkan dalam sebuah sel dapat dihitung

Channel Sharing dengan 3 sektor dan berdasarkan persamaan (2.3): Ax menit hr

60 / menggunakan probablitas 5%.

x Jumlah sektor

M 

a. Jumlah kanal per sel yang disediakan (N) = 1554,54 user

= 60 kanal

b. Sehingga diperoleh jumlah kanal/ sel

b). Perhitungan Channel Sharing

dengan menggunakan persamaan (2.1) : A adalah besar trafik yang dihasilkan

Jumlah Nper sektor= berdasarkan persamaan (2.4): Jumlah sel

yangdisediakan

A A N B A N B A N B   ;    ;     ; 

 ¹ ^{2 }

2 Jumlah sektor

17 ,

15 Erlang 



20 kanal/ sel 

Sehingga menghasilkan jumlah pelanggan (M) berdasarkan persamaan (2.1) sebanyak

c. Jumlah kanal dari setiap sel yang dapat : saling dipergunakan(∆N) = 15 kanal

Ax 60 menit / hr M 

d. N 2 = N ¹ ∆N = 20 + 15 = 35 kanal

e. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76 user/sektor  584 ,

66 menit

a). Perhitungan FCA

Dengan menggunkan 3 sektor kapasitas Menghasilkan jumlah pelanggan (M) pelanggan yang dihasilkan dalam sebuah berdasarkan persamaan (2.1) sebanyak : sel dapat dihitung berdasarkan persamaan

Ax 60 menit / hr M  Ax menit hr

60 /

(2.3) : x Jumlah sektor

M 

T T

user/sektor

 518 ,

1753 user



Untuk 3 sektor kapasitas pelanggan yang

menggunakan channel sharring 3 sektor, 3) FCA Direksional dengan dengan nilai yang berbanding lurus anatara Channel Sharing dengan 6 sektor dan jumlah kanal yang tersedia dengan jumlah menggunakan probabilitas 5%. a. Jumlah kanal per sel yang disediakan (N) 1272 user



= 60 kanal

b) Perhitungan Channel Sharing

b. Sehingga diperoleh jumlah kanal/ sel A adalah besar trafik yang dihasilkan dengan menggunakan persamaan (2.3) : bersadarkan persamaan (2.4):

Jumlah Nper sektor= Jumlah sel yang

1 A  A N , B  A N , B  A  N , B   ^{1  } ^{2    }

disediakan

2 Jumlah sektor

Erlang  7 ,

 10 kanal/ sel

Sehingga jumlah pelanggan (M)

c. Jumlah kanal dari setiap sel yang dapat berdasarkan persamaaan (2.1) sebanyak : saling dipergunakan(∆N) = 15 kanal

Ax menit hr 60 /

M 

d. N N _{2 =} _{1 ∆N = 10 + 15 = 25 kanal}

e. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76  266 , 25 user/sektor menit

Channel Sharring dengan 2 sektor sehingga

a). Perhitungan FCA

kapasitas pelanggan yang dihasilkan dalam Menghasilkan jumlah pelanggan (M) sebuah sel dapat dihitung berdasarkan berdasarkan persamaan (2.1) sebanyak : persamaan (2.3) :

Ax 60 menit / hr M  Ax 60 menit / hr

x Jumlah

M T 

 212 , 045 user/sektor sektor Pada FCA 6 sektor menghasilkan 1597 user



kapasitas pelanggan dalam sebuah sel dapat dihitung berdasarkan persamaan (2.3) :

Tampilan grafik yang dihasilkan :

Ax menit hr 60 /

x Jumlah sektor

M 

FCA dan channel sharring 6 sektor dengan

3.3 Perbandingan Kapasitas Jumlah

kapasitas kanal yang tersedia masing- Users antara FCA Omnidireksional masing sebanyak 60 kanal dengan waktu dengan Channael Borrowing pendudukan yang sama mengalami

1. FCA Omnidireksioanal dengan

peningkatan dari 1272 pelanggan menjadi Channel Borrowing dengan probabilitas

blocking 2% a. Jumlah kanal per sel yang disediakan A adalah besar trafik yang (N) = 60 kanal dihasilkan berdasarkan

b. Dengan waktu pendudukan (T)= 1,76 persamaan (2.5): menit

A ' A N N ; B A N N ; B      

 ^{1  } ^{1 }

c. Jumlah kanal yang dipinjamkan ke sel

(dalam dua)

tetangga (

∆N) = 15 kanal Erlang

 99 ,

d. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76 menit Sehingga menghasilkan jumlah

a). Perhitungan FCA

pelanggan (M) sebanyak : Menghasilkan jumlah pelanggan (M)

Ax 60 menit / hr M 

berdasarkan persamaan (2.1) sebanyak :

T Ax 60 menit / hr

user/2 sel

M 

 3392

user  1690

b). Perhitungan Channel

Borrowing

Hasil perhitungan antara FCA sebesar 1690 user menjadi 3392 user omnidireksional dengan skema yang dapat dilayani dalam

channel borrowing menghasilkan pengalokasian penggunaan untuk 2

gambar 4.27, sel. Dengan menggunakan channel yang menunjukan adanya borrowing dapat dijadikan salah satu peningkatan dengan kapasitas awal cara dalam peningkatan kapasitas.

2. FCA Omnidireksional dengan Pada gambar 4.27 dan gambar 4.28

Channael Borrowing dengan probabilitas menunjukkan perbandingan peningkatan

blocking 5% kapasitas antara FCA dengan sistem channel

a. Jumlah kanal per sel yang disediakan (N) borrowing pada sel yang bersebelahan, = 60 kanal dimana sistem ini menyediakan sejumlah

b. Jumlah kanal yang dipinjamkan ke sel kanal yang dipinjamkan dari salah satu sel ke sel tetangga. Perbedaan gambar 4.26 dan tetangga ( ∆N) = 15 kanal

c. Dengan waktu pendudukan (T) = 1,76 probabilitas blocking. Dari hasil grafik yang menit dihasilkan dapat terlihat bahwa semakin

a). Perhitungan FCA

banyak jumlah kanal yang tersedia maka Menghasilkan jumlah pelanggan (M) semakin banyak jumlah pelanggan yang berdasarkan persamaan (2.1) sebanyak : 60 / terdapat dalam sebuah sel.

Ax menit hr M 

user

 1861 teknik cell spltting 1). Perhitungan Radius sel 2). Perhitungan Channel Borrowing

3.4 Peningkatan kapasitas sel dengan

Perhitungan radius sel ini diperlukan A adalah besar trafik yang dihasilkan untuk menentukan seberapa luas besar sel berdasarkan persamaan (2.5): heksagonal yang dapat dibentuk, dengan luas

A '  A N   N ; B  A N   N ; B     ₁ ₁

sel heksagonal yang dihasilkan maka dapat (dalam dua sel) diperoleh banyaknya sel yang tersedia dalam

Erlang  109 ,

suatu luas wilayah tertentu. Perhitungan Sehingga menghasilkan jumlah pelanggan radius sel merupakan salah satu tahapan (M) berdasarkan persamaaan (2.1) sebanyak : dalam sistem perencanaan sel dan sistem area

Ax 60 menit / hr

cakupan, sehingga dalam tahapan ini perlu

M  T

diinputkan parameter data sit e yang

3726 user/2 sel 

dibutuhkan. Data yang akan diinputkan ke dalam

Grafik yang dihasilkan berdasarkan hasil perhitungan radius sel tergantung dari pilihan perhitungan yaitu : pada menu utama dimana disediakan 2 menu pilihan propagation pathloss yaitu : Model

Hata dan Cost 231. Perhitungan dengan Setelah perhitungan radius sel diperoleh model propagasi pathloss dapat dipilih dengan cara perhitungan menggunakan sesuai dengan kriteria nilai parameter yang model Hata. Pada teknik cell splitting diasumsikan. Pada perhitungan radius sel menggunakan asumsi a. Kanal yang disini diasumsikan menggunakan model Hata tersedia : 30 kanal/sel ₂ dengan nilai parameter yang dimasukkan

a. Luas wilayah : 16 km

berupa (Sumber : Yuli Afni. Perancangan

b. Radius sel : 0,518 km

Perangkat Lunak Estimasi Traffic Voice dan Sehingga dapat diperoleh jumlah kanal Data pada sistem CDMA20001x. Hal 59) : yang tersedia pada saat sel sebelum

a. Frekuensi (fc) : 833,49 MHz mengalami cell splitting dengan

b. Redaman lintasan (L ^{50 ) : 115,496 dB kapasitas kanal setelah mengalami cell}

c. Tinggi antena pemancar (h te ): 30 meter splitting :

d. Tinggi antena penerima (h ): 1,5 meter _re

a. Sebelum mengalami cell splitting :

 Dengan nilai parameter dihasilkan Luas sel heksagonal : ₂ keluaran berupa :

L = 2,6 R ₂

a. Faktor koreksi a(h ) _{re = 2,6 x 0,518} ₂

b. Radius sel untuk daerah urban = 0,697 km

 c. Radius sel untuk daerah suburban Jumlah sel :

Perhitungan yang dihasilkan : LuasDaerah

L  _sel  sel

a. Faktor koreksi Berdasarkan nilai parameter sebagai inputan dan diasumsikan daerah kota besar dengan sehingga :

LuasDaerah

frekuensi lebih dari 300 Mhz sehingga

  _sel

perhitungan menggunakan persamaan (2.8) :

L _sel  sel

22  ⁴

  9 , 19 x

 Jumlah kanal

b. Radius sel daerah urban : Jumlah kanal yang tersedia untuk satu wilayah sebanyak 22 x 30 kanal = 660 kanal, dimana untuk masing-masing sel

 , 518 Km terdiri dari 30 kanal/sel.

Radius sel daerah suburban :

b. Setelah mengalami cell splitting :

 Luas sel heksagonal :  , 9147 Km ₂ L = 2,6 R ₂

= 2,6 x 0,259 Data tersebut diatas dapat diubah sesuai ₂

= 0,174 km dengan kebutuhan, setelah selesai

 Jumlah sel : memasukkan semua inputan kemudian tekan

LuasDaerah

tombol ”Hitung” maka secara otomatis nilai

_sel

sel

dari faktor koreksi a(h re ) yang berdasarkan  kriteria wilayah yang telah ditentukan, radius sehingga : urban sebesar 0,518 km, radius suburban LuasDaerah

  _sel

sebesar 0,979 km dan radius open area

L _sel sebesar 2,358 km dapat diketahui.

, 697



Perhitungan radius sel ini dimaksudkan

, 174

untuk mendukung perhitungan pada teknik



peningkatan kapasitas dengan cara cell

splitting untuk tahap perhitungan selanjutnya

 Jumlah kanal pada form perhitungan kapasitas kanal Jumlah kanal diperoleh dengan mengalikan dengan menggunakan teknik cell splitting. kanal/sel yang disediakan dengan

2). Perhitungan Teknik Cell Splitting banyaknya sel yang dihasilkan sebesar : 4 x 30 = 120 kanal/ sel Pada dasarnya teknik cell splitting merupakan sistem teknik dengan cara membagi-bagi sebuah sel menjadi sel- sel yang memiliki wilayah cakupan yang lebih kecil. Pada asumsi diatas terdapat luas wilayah tertentu yaitu sebesar 16 km ² , dengan radius sel sebesar 0,518 km dan kapasitas kanal yang tersedia sebanyak 30 kanal/sel sehingga dengan menggunakan persamaan yang ada dapat diperoleh kapasitas kanal yang tersedia. Dalam perhitungan yang telah dilakukan baik secara manual ataupun dengan alat bantu diperoleh hasil yang tidak jauh berbeda, dimana terlihat bahwa kapasitas yang dihasilkan sebelum mengalami cell splitting dan setelah mengalami cell splitting terjadi peningkatan kapasitas dari 660 kanal dalam satu wilayah menjadi 2640 kanal dalam satu wilayah yang sama, sedangkan kapasitas per sel yang diperoleh sebesar 30 kanal/sel menjadi 120 kanal/sel, hal ini menunjukkan adanya peningkatan kapasitas sebanyak 4 kali lipat kapasitas sel yang lama sesuai denga teori yang dikemukakan yaitu dengan cara memperkecil cakupan radius sel menjadi R/2, agar membentuk sel-sel mikro sehingga dapat meningkatkan kapasitas sel.

5. Daftar Pustaka

[2] Hikmaturokhman, A.,” Modul Kuliah Jarlokar ” Akatel Sandhy Putra Purwokerto, Purwokerto.

4. Penutup

(27 Juni 2006)

Bergerak ”, PT Telkomsel (GSM Spesialist), Ujung Pandang.

2002 [7] UPLATDA, ” Sistem Komunikasi

Komunikasi Nirkabel ”, Jakarta, PT Grasindo, 2004. [6] Technology GSM Introduction, Siemens.

Personal PCS”, Jakarta, PT Elex Komputindo, 2003. [5] Sunomo., ” Pengantar Sistem

Public dan Sistem Komunikasi Mobil

[4] Silalahi, Nurain. ”Komunikasi Mobil

Communications Desigh Fundamental ”, Second Edition.

[3] Lee, William C.Y., ” Mobile

4.1Kesimpulan

1. Peningkatan kapasitas sel dapat dilakukan dengan menggunakan teknik

2. Dapat lebih mendalam dalam proses analisa pada masing-masing teknik peningkatan kapasitas sel.

real suatu daerah.

1. Pada teknik cell splitting dalam penganalisaan dapat mengunakan data

4.2 Saran

4. Pada teknik cell splitting terjadi peningkatan kapasitas kanal hingga mencapai empat kali lipat dari kapasitas kanal yang tersedia sebelumnya.

3. Tingkat probabilitas yang digunakan dapat menaikkan jumlah pelanggan yang dapat tercover.

jumlah kanal yang tersedia maka semakin banyak pula kapasitas pelanggan yang dapat dilayani dalam sebuah sel.

Channel Borrowing semakin banyak

2. Pada teknik Channel Sharing dan

baik menggunakan antena omnidireksional maupun dengan antena direksional dan teknik Cell Splitting, dimana dengan menggunakan teknik tersebut akan menaikkan kapasitas sel jika dibandingkan dengan kapasitas sel lama (Fixed Channel Allocation).

Channel Sharing, Channel Borrowing

[1] Afni, Yuli, “Perancangan Perangkat Lunak Estimasi Trafik Voice dan Data Pada Sistem CDMA 1x”, STTelkom, Bandung, 2004.

PENINGKATAN KAPASITAS SEL PADA SISTEM SELULER GSM