Kanal pada UMTS Kendali Daya Operasi Power Control

akan berubah sehingga QoS dijamin pada setiap komunikasi. Setiap radio frame memiliki periode sebesar 10 ms yang dibagi ke dalam 15 slot, yang menggambarkan satu periode power control. Power control yang digunakan didasarkan pada SIR Signal to Interference Ratio, dimana fast closed loop disesuaikan dengan SIR dan perubahan SIR target dilakukan oleh outer loop[3].

2.4 Metode Akses

Dalam sistem telekomunikasi WCDMA, teknik multiple access yang digunakan adalah Code Divison Multiple Access. Pada teknik multiple access ini, setiap user menggunakan resource frekuensi dan waktu yang sama namun dibedakan oleh kode masing – masing yang unik. Hal ini lah yang memungkinkan WCDMA memiliki kecepatan transmisi data yang jauh lebih tinggi dari pada GSM. Di samping itu, kelebihan dari WCDMA adalah kapasitas pengguna yang dapat dilayani pada suatu cell sifatnya lebih fleksible dan dapat diatur. Hal ini dapat dilakukan juga karena sistem multiple akses CDMA. Antara pengguna satu dengan pengguna lain akan berperan sebagai noise bagi sesamanya. Kapasitas dapat diatur berdasarkan level kualitas yang dimungkinkan atau yang dikehendaki dalam suatu cell. Semakin tinggi kualitas layanan yang ditetapkan pada suatu cell maka kapasitas pengguna pun berkurang, begitu juga sebaliknya jika kualitas layanan dikurangi, maka kapasitas pengguna pada suatu cell akan meningkat[2].

2.5 Kanal pada UMTS

Kanal - kanal pada UMTS terbagi atas tiga bagian yaitu seperti terlihat pada Gambar 2.2 berikut ini : Gambar 2.2 : Kanal pada UMTS 1. Kanal Logic : digunakan sebagai interface antara RLC dan layer MAC yang berisi tipe-tipe informasi yang akan di kirimkan. 2. Kanal Transport : digunakan sebagai interface antara MAC dan layer Physical yang berisikan bagaimana data dikirimkan melalui radio interface WCDMA. 3. Kanal Fisik: sinyal yang di transmisikan melalui kanal radio untuk arah uplink dan downlink. Pembagian kanal pada UMTS dapat dilihat pada gambar 2.3 sebagai berikut. Gambar 2.3 : Pembagian Kanal pada UMTS[5]

2.6 Handover

Handover merupakan sekumpulan algoritma dan prosedur yang menjamin kelangsungan dari sebuah komunikasi antara UE dan jaringan pada kondisi bergerak dan kondisi overload. Pada kondisi bergerak, prosedur tersebut dibutuhkan untuk mempertahankan connection baik dalam sesama sistem WCDMA pada frekuensi yang sama melalui intra frequency handover, atau dengan frekuensi yang lain melalui inter frequency handover, atau dengan sistem yang lain melalui Inter Radio Akses Teknologi IRATHO. Dengan adanya rake receiver pada kedua UE dan RBS mengijinkan UE di sambungkan dengan lebih dari satu sektor pada dedicated channel. Kondisi ini disebut Soft Handover atau Softer Handover jika UE dihubungkan dengan sektor yang berbeda pada site yang sama. Untuk kondisi handover dalam WCDMA dengan frekuensi yang lain atau dengan sistem yang lain GSM maka prosedur Hard Handover dilakukan[3].

2.6.1 Jenis Handover Pada Sistem WCDMA

Ada beberapa jenis handover dalam jaringan WCDMA. Untuk skenario dari tipe-tipe handover dapat dijelaskan sebagai berikut[3]: 1. Intra - system Handover Intra - sytem handover terjadi dalam satu sistem. Yang selanjutnya dapat dibagi menjadi intra - frequency HO dan inter - frequency HO. Intra - frequency terjadi di antara sel - sel yang memiliki carrier WCDMA yang sama, sementara inter - frequency terjadi di antara sel-sel yang menggunakan carrier WCDMA yang berbeda. 2. Inter - system Handover ISHO Inter - system HO terjadi di antara sel - sel yang memiliki dua teknologi akses radio, Radio Access Technology RAT yang berbeda atau mode akses radio Radio Access Mode RAM yang berbeda. Kasus yang paling sering untuk handover jenis ini diperkirakan terjadi antara sistem WCDMA dan GSM EDGE. 3. Hard Handover HHO Hard Handover adalah kelompok dari prosedur HO dimana semua hubungan yang lama dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru dibentuk. Bagi pembawa bearer real - time hal ini berarti pemutusan hubungan yang singkat dari bearer; bagi bearer non – real - time HHO berarti lossless. Hard handover dapat menjadi intra atau inter - frequency handover. 4. Soft Handover SHO Selama proses soft handover, MS terus menerus berkomunikasi dengan dua sel atau lebih secara bersamaan yang memiliki BS yang berbeda dari RNC yang sama intra - RNC atau RNC yang berbeda inter - RNC. Semua hubungan yang lama tidak akan dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru terbentuk make before break. 5. Softer Handover Pada kejadian softer handover, MS dikendalikan oleh paling tidak dua sektor pada satu BS, SHO dan softer HO hanya mungkin terjadi dalam satu frekuensi carrier dan oleh karena itu, termasuk proses handover intra - frequency. Jenis-jenis dari handover tersebut juga dapat diilustrasikan pada gambar 2.4 sebagai berikut : Gambar 2.4 : Tipe-Tipe Handover[1]

2.6.2 Penyebab Terjadinya Handover

Handover dapat disebabkan berdasarkan hal-hal sebagai berikut[6] : 1. Penurunan kualitas kanal radio quality of service. 2. Meminimalisir interferensi radio. 3. Beban traffic traffic overload. 4. Level penerimaan yang semakin lemah. 5. Jarak antara MS dan Node-B. 6. Power Budget better cell.

2.6.3 Penentuan Handover

Penentuan Handover dapat dilakukan melalui tiga cara yang berbeda yaitu melalui MS mobile initiated, melalui jaringan network initiated, dan MS sekaligus jaringan mobile assisted[1].

1. Mobile Initiated :

MS melakukan pengukuran kualitas, memilih BS yang terbaik, dan tersambung ke BS tersebut, dibantu oleh jaringan. Handover jenis ini biasanya dipicu oleh kualitas hubungan yang buruk berdasarkan pengukuran MS.

2. Network Initiated :

BS melakukan pengukuran dan melaporkan hasil pengukuran tersebut kepada RNC dan akan diputuskan apakah akan dilakukan handover atau tidak.

3. Mobile Assisted :

Dalam hal ini jaringan dan MS sama-sama melakukan pengukuran. MS melaporkan hasil pengukuran dari BS yang terdekat dan jaringan melakukan keputusan apakah akan melakukan handover atau tidak.

2.6.4 Tahap Prosedur Handover

Tahap-tahap dari proses handover dapat dibagi menjadi 3 yaitu[1] : 1. Tahap Pengukuran Measurement; dilakukan pengukuran informasi penting yang dibutuhkan untuk tahap decision. Pengukuran arah DL yang lakukan oleh MS adalah sebesar EcIo dari CPICH sel yang sedang melayani dan sel - sel tetangga. 2. Tahap Keputusan Decision; hasil pengukuran di bandingkan dengan threshold yang telah di tetapkan sebelumnya. Kemudian akan diputuskan apakah akan dilakukan handover atau tidak. Algoritma handover yang berbeda akan memiliki kondisi trigger yang berbeda pula. 3. Tahap Eksekusi Execution; proses handover selesai dan parameter relative diubah berdasarkan jenis handover-nya. Sebagai contoh hubungan dengan Node-B apakah ditambah atau diputuskan Tahap-tahap tersebut dapat dijelasakan dalam gambar 2.5 sebagai berikut : Gambar 2.5 : Tahap Handover

2.6.5 Penyebab Kegagalan Handover

Beberapa penyebab dari kegagalan handover dapat dijelaskan sebagai berikut[6]: 1. Tidak tercantumnya BTS tujuan pada neighbour list BTS semula, maka kedua BTS tidak saling mengenal, akibatnya handover tidak dapat dilaksanakan dan terjadi kegagalan handover. 2. Pada saat akan dilaksanakan handover, sel tujuan sudah penuh kapasitas kanalnya trafik overload. Sehingga panggilan dipertahankan oleh base service sampai kuat sinyal mencapai level minimum dan terjadi pemutusan panggilan. 3. Adanya efek pingpong. MS tidak bisa melaksanakan proses handover karena level daya terima MS dari base service maupun sel tujuan saling tarik menarik. 4. Adanya interferensi BCCH. MS menerima frekuensi BCCH yang sama dari dua BTS. Hal ini disebabkan luas coverage kedua BTS yang terlalu lebar. Interferensi BCCH menyebabkan kualitas sinyal yang diterima MS mengalami penurunan, baik pada parameter level sinyal penerimaan, Bit Error RateBER maupun EbNo.

2.7 Kendali Daya Operasi Power Control

Satu hal yang menjadi ciri khas dari teknik multiple akses yang digunakan WCDMA yaitu CDMA adalah Interference Limited, atau sangat memandang faktor interferensi yang terjadi sebagai acuan kualitas layanan yang nantinya menjadi salah satu ukuran untuk melakukan handover. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, pada sistem multiple akses CDMA seluruh user dalam cell yang sama berbagi frekuensi dan pewaktuan yang sama. Hal ini pada akhirnya menentukan kualitas panggilan Call quality dan kapasitas dari suatu cell. Power control ini bertujuan mengontrol power yang dipancarkan tetap pada tingkat yang sama dengan power yang diterima. Juga berperan memperkecil interferensi dan pemakaian power. Power dikontrol oleh beberapa parameter dan perlu ditetapkan selama optimisasi jaringan. Daya kirim dari setiap user diperiksa setiap 1500 kali dalam satu detik nya frekuensi power control = 1500 Hz, dan disesuaikan dengan Ebno yang telah ditetapkan sesuai dengan kualitas layanan yang dikehendaki pada suatu cell. Daya kirim dari tiap – tiap pengguna diatur agar tidak berada dibawah level yang ditentukan sebagai daya terima pada suatu Node- B BTS untuk mempertahankan kualitas layanan. Namun level ini dapat diset seminimum mungkin sehingga diperoleh kapasitas yang lebih besar. Tujuan utama penggunaan power control pada WCDMA adalah untuk mendapatkan kualitas komunikasi yang baik, mengurangi interferensi dan memaksimalkan kapasitas. Sistem komunikasi seluler CDMA menggunakan tipe power control di bawah ini : 1. Reverse open-loop power control. 2. Reverse close-loop power control. 3. Reverse outerloop power control. 4. Forward close-loop power control. Power control dalam sistem CDMA dibedakan atas reverse power control dan forward power control. Power control reverse ditujukan untuk mengontrol level daya pancar UE, sedangkan power control forward digunakan untuk mengontrol level daya pancar Node B. Pada WCDMA menggunakan metode fast power control khususnya pada arah reverse. Periode peng-update-an power control user adalah 1500 kali setiap menit 1500KHz yang lebih cepat daripada perubahan pathloss user dan juga bahkan lebih cepat dari perubahan kanal fast reyleigh fading . WCDMA menggunakan open loop power control untuk inisial daya pertama kali yang harus dipancarkan oleh UE. Sedangkan selanjutnya, untuk arah reverse menggunakan fast close loop power control. Pada metode ini Node B membandingkan SIR user yang diterima dan dibandingkan dengan SIR target. Jika lebih besar maka akan dikirim command untuk menurunkan daya transmit user dan sebaliknya. Metode closed loop power control ini akan mampu mengontrol ketidakseimbangan daya reverse yang diterima oleh Node B, Sedangkan pada arah forward menggunakan close loop power control . Alasannya bagaimana agar user yang berada di sisi border sel juga bisa mendapatkan sinyal dengan kualitas yang bagus, artinya memperkecil efek other cell interference . Fungsi closed loop power control pada arah forward juga memberi tambahan daya untuk menjaga QoS sinyal jika error correcting code tidak bekerja dengan baik[3].

2.8 Cell Reselection