EVALUASI KINERJA STEP SIZE POWER CONTROL WCDMA (WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS) MENGGUNAKAN ALGORITMA MONTE-CARLO

EVALUASI KINERJA STEP SIZE POWER CONTROL WCDMA (WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS) MENGGUNAKAN ALGORITMA MONTE-CARLO Fakhriy Hario P

ABSTRAK

Pada sistem code division multiple access (WCDMA) peranan dari power control sangat diperlukan untuk mendapatkan sistem dengan kapasitas kanal yang optimum. Salah satu faktor yang membatasi kinerja dari closed-loop power control (CLPC) adalah besarnya langkah (step-size) update pada pengaturan daya pancar mobile station (MS), karena kanal fading berfluktuasi dengan cepat dan seringkali cukup dalam. Besarnya langkah update power ditentukan oleh banyaknya penggunaan bit power control command (PCC) yang merupakan hasil kuantisasi dari informasi error feedback. Ada dua metode kuantisasi yaitu algoritma fixed-step yang menggunakan satu bit perintah PCC dan variable-step yang menggunakan multi bit perintah PCC. Pada penelitian ini kinerja algoritma variable-step dievaluasi, kemudian dibandingkan dengan algoritma fixed-step. Hasilnya menunjukkan bahwa dalam kondisi ideal, kinerja algoritma variable-step lebih baik daripada fixed-step dan pencarian nilai SIR menggunakan algoritma Monte Carlo. Namun dalam kondisi praktis dimana power control dipengaruhi delay loop dan error bit perintah PCC, algoritma variable-step mengalami degradasi kinerja BER secara drastis sehingga algoritma fixed-step lebih realistis untuk diimplementasikan.

Power control pada sistem WCDMA

(Wideband

Code

Division

mengoptimalkan kapasitas layanan agar dapat

melayani

sebanyak

mungkin

Multiple Access) adalah mekanisme

pelanggan, dengan tetap memenuhi

yang dilakukan untuk mengatur daya

quality

pancar MS pada kanal uplink, dan daya

dipersyaratkan untuk layanan tersebut.

pancar BTS (Base Transceiver Station)

Sistem komunikasi nirkabel seperti W-

pada kanal downlink. Power control

CDMA

(Wideband

pada kanal downlink didesain untuk

Multiple

Access)

mencegah terjadinya interferensi antar

propagasi (propagation loss) sebagai

sel, sedangkan pada kanal uplink power

fungsi

control

Transceiver Station) dengan MS (Mobile

digunakan

untuk

mengatasi

of

service

jarak

yang

Code

Division

terdapat

rugi-rugi

antara

and

BTS

far

(Base

interferensi antar user dalam satu sel.

Station)

Power control dimaksudkan juga untuk

Permasalahan tersebut membutuhkan

Mahasiswa Pasca Sarjana Universitas Brawijaya [email protected]

(near

(QoS)

effect).

139

manajemen daya pancar BTS (Base

control sehingga dilakukan penelitian

Transceiver Station)

dan pengembangan berkaitan dengan

dan MS (Mobile

Station) dengan power control, karena

algoritma power control.

tanpa power control kapasitas sistem dapat menjadi sangat rendah. Power

control

Power control sistem W-CDMA (Wideband

membutuhkan

Access)

Code

pada

Division

penelitian

Multiple ini

suatu performansi untuk meningkatkan

dikembangkan

kinerjanya. Performansi power control

pemodelan

algoritma

dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:

komputerisasi.

Pemodelan

step size, delay, dan kecepatan fading

tersebut diharapkan dapat menganalisa

relatif

power

dalam pengambilan keputusan suatu

control. Faktor-faktor tersebut dapat

sistem sehingga memberikan sebuah

diestimasikan

dasar

terhadap

algoritma power

kecepatan

dengan

power

control

menggunakan

control.

dibagi

Algoritma

menjadi

tiga

bagian, yaitu algoritma power control berdasarkan

strength

menggunakan

akan

pemecahan

telekomunikasi seluler.

Algoritma

berbasis

yang

dimaksud

adalah algoritma Monte Carlo.

(daya),

Metode

Monte

Carlo

algoritma

Ratio) dan berdasarkan SIR (Signal to

mensimulasikan

berbagai

Interference

sistem

dan

dan

strength,

bidang

struktur-struktur

berdasarkan SIR (Signal to Interference

Ratio)

algoritma

untuk

dan

suatu

komputasi

fisika

adalah untuk perilaku

matematika.

selanjutnya berdasarkan kuantisasi step

Penggunaan klasik metode ini adalah

size power control dibagi menjadi dua

untuk

kategori yaitu fixed step size dan

terutama integral multidimensi dengan

variabel step size. Algoritma power

syarat dan batasan yang rumit, teknik

control menjadi hal yang sangat penting

tersebut sangat baik digunakan untuk

untuk

representasi

mengestimasi

kinerja

power

mengevaluasi

suatu

integral

definit,

permasalahan

140 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

bersifat fisis, dan memperkecil toleransi

Interference Ratio) digunakan untuk

kesalahan.

mengestimasi

Teknik

Monte

Carlo

kondisi

kanal

dan

merupakan pencarian solusi dengan

selanjutnya sebagai informasi feedback

membangkitkan

mendapatkan

pada closed-loop power control untuk

solusi secara acak yang dilakukan

menentukan besar update daya pancar

berkali-kali

(iterasi)

MS

ditemukan

solusi

maksimum

diinginkan.

Monte

Carlo

pemilihan

secara

keluaran

masing-masing

berulang

atau

hingga

sehingga

acak

akhirnya yang

melibatkan terhadap secara

diperoleh

solusi

dengan pendekatan tertentu, dengan

seorang

pengambil

keputusan

dapat ditentukan sendiri atas kisaran kesalahan yang terjadi dikaitkan dengan jumlah ulangan berdasar data yang ada. Power

control

pada

penelitian

ini

menggunakan pengaturan SIR (Signal to Interference Ratio) dengan parameter BER (Bit Error Rate) sebagai fungsi dari rasio energi per bit terhadap densitas interferensi (Eb/Io) yang berpengaruh terhadap performansi power control dan akan

diuji

menggunakan

simulasi

Station).

Hasil

adalah

meningkatkan

diharapkan

yang

performansi power control berdasarkan step

size

yang

baik

dengan

membandingkan mode fixed step dan variable step power control. Algoritma Power Control

demikian tingkat ketelitian atas jawaban bagi

(Mobile

Tiga jenis algoritma power control yaitu open loop power control, outer loop power control, dan closed loop power

control

Division untuk

pada

Multiple

CDMA

Access)

memperbaiki

(Code

dirancang

kinerja

sistem.

Open-loop power control ditujukan untuk mengatasi kekuatan

masalah daya

pancar

perbedaan BTS

(Base

Transceiver Station) akibat large scale propagation loss, closed-loop power control

didesain

meminimalisasikan

gangguan

untuk akibat

berbasis komputerisasi. SIR (Signal to

141 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

kanal fading Rayleigh, dan outer-loop Closed Loop Power Control power control dipakai untuk menentukan



Mobile

Station

mengestimasi

SIR (Signal to Interference Ratio) target nilai SIR (Signal to Interference atau daya sinyal target yang digunakan oleh

closed-loop

power

Ratio) ( est ) untuk setiap user.

control.

Algoritma power control memiliki dua



mobile

station

(Signal

Ratio)

fungsi utama yaitu menyesuaikan daya pancar

SIR

to

Interference

hasil

estimasi

dibandingkan dengan nilai SIR

dan

mengkompensasi variasi daya yang

target ( t ) untuk menghasilkan

fluktuatif dalam redaman path loss

sinyal error e(i).

antara base station dan mobile station,



Sinyal error e(i) di kuantisasi

yang memberikan suatu estimasi kasar

menjadi bit biner yang disebut

dari

dengan PCC (Power Control

propagation

loss

untuk

setiap

mobile station. Algoritma

Command) closed

loop

power

control menggunakan estimasi daya

sebelum

ditansmisikan ke mobile station. 

Membutuhkan

informasi

feed

yang diterima pada base station yang

back untuk menyesuaikan daya

menginstruksikan setiap mobile station

pancarnya

untuk mengubah level daya pancarnya.

kanal pada waktu bersamaan.

Mekanisme closed loop power control



terhadap

kondisi

Mengurangi dampak redaman

dapat secara efektif mengkompensasi

small

variasi

berkorelasi antara kanal uplink

kanal

yang

cepat

akibat

multipath fading dalam setiap terestial, dimana delay proses dan propagasi lebih kecil dibandingkan waktu korelasi dari kanal.

scale

yang

tidak

dan downlink. Open Loop Power Control 

Menyamakan besar daya yang diterima BTS (Base Transceiver

142 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010



Station) dari tiap user yang

berdasarkan

berbeda yang disebabkan faktor

perubahan level daya dikirimkan oleh

jarak (near-far) dan shadowing.

BTS (Base Transceiver Station) kepada

Mobile

suatu

Station

daya



mengestimasi

pancarnya

berdasarkan

SIR-based,

user

ditentukan

perintah

berdasarkan

estimasi SIR (Signal to Interference

estimasi daya sinyal downlink.

Ratio) ( est ) yang didapat dari user

Tidak membutuhkan informasi

tersebut, SIR (Signal to Interference

feedback.

Ratio)

dari

suatu

user

akan

dibandingkan dengan SIR (Signal to Closed dilakukan

loop

untuk

power

control

meminimaslisasikan

efek fading. Efek fading hádala fluktuasi daya dipenerima yang terjadi karena adanya fenomena sinyal samapi ke penerima

dengan

lintasan,

dan

lintasan

(Multipath

control

ini

dipancarkan

lebih

dari

satu

bahkan banyak/ganda Fading).

mengatur MS

Power

sinyal

(Mobile

yang

Station)

berdasarkan sinyal yang diterima pada BTS (Base Transceiver Station) dengan menggunkan perintah Bit Power Control Command pada

MS

menaikkan

(PCC)

sebagai

(Mobile atau

feedback

Station)

menurunkan

untuk level

Interference Ratio) target ( t ) yang didapat pada mekanisme outer loop, setelah itu BTS (Base Transceiver Station) (Mobile level

akan memerintahkan MS Station)

untuk

sinyalnya

Mekanisme mengatasi

melalui

ini

bit

dilakukan

gangguan

pergerakannya

memperbaiki PCC. untuk

sinyal

sangat

cepat

yang dan

fluktuatif seperti fading, hal ini juga dilakukan mengingat sifat fading yang tidak serupa pada kanal uplink dan downlink sehingga perlunya feedback. Mekanisme

dari

closed

loop

ini

diilustrasikan pada Gambar (1) di bawah ini.

sinyalnya. Power control yang bekerja

143 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

size optimum yang biasa digunakan adalah 1 atau 2 dB (A.Kurniawan,2003). Berdasarkan

kuantisasi

step

size, power control dibagi menjadi dua kategori yaitu fixed step size dan variabel step size. Kinerja power control dengan variable step size sedikit lebih baik daripada kinerja power control Gambar 1. Mekanisme Open Loop dan Closed Loop Power Control

Step Size

berfungsi untuk mengatur perubahan daya yang dilakukan oleh MS (Mobile Station) dinyatakan dalam power update size.

Nilai

step

size

sangat

menentukan kualitas power kontrol. Nilai step size yang terlalu kecil tidak dapat memperbaiki selisih nilai SIR (Signal to Interference

Ratio)

yang

besar,

sebaliknya nilai step size yang terlalu besar akan menyebabkan terjadinya variasi

dengan variabel step size biasanya memerlukan jumlah bit perintah lebih

Power control pada step size

step

dengan fixed step size. Power control

nilai

yang

berulang-ulang

disekitar level target yang diinginkan

dari

satu

bit

(multi

bit)

sehingga

kapasitas downlink berkurang. Algoritma power control dengan variable

step

size

adalah

teknik

kuantisasi informasi feedback step size menjadi beberapa bit PCC (Power Control Command). Sistem variable step ini mengatur daya pancar mobile station dengan step size yang berbedabeda, bergantung dari selisih nilai SIR (Signal to Interference Ratio) yang diterima

dengan

SIR

(Signal

to

Interference Ratio) target ( t ) pada

karena terjadinya pengaturan daya naik setiap selang waktu power control. ataupun turun berulang-ulang. Nilai step

144 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

Kelebihan

dari

sistem

ini

adalah

(menurunkan daya). Algoritma power

kemampuannya untuk mengatasi efek

control dengan fixed step size adalah

fading hanya dalam satu interval waktu

sebagai berikut:

power control, sedangkan kekurangan



teknik ini adalah tidak hemat bandwidth

Jika SIRest ( est ) > SIRtarget

( t ) maka bit PCC yang dikirim

karena penggunaan beberapa bit PCC ialah

“0”

atau

“-1”,

yaitu

(Power Control Command) tiap interval memerintahkan

MS

power control. Pemodelan variable step untukmenurunkan level dayanya. size

menggunakan nilai q>1, sebagai



Jika SIRest ( est ) < SIRtarget

contoh q=3 sehingga sinyal error e(i) akan di kuantisasi seperti persamaan di

( t ) maka bit PCC yang dikirim

bawah ini:

ialah “1”, yaitu memerintahkan

e(i  D) q 3

 3, indeks   0,2  2,  0,2  indeks   0,1   1,  0,1  indeks  0    0, indeks  0   1, 0  indeks  0,1   2 , 0 , 1  indeks  0 ,2   0,2   3, indeks 

MS

untuk

menaikkan

level

dayanya. Penggunaan hanya 1 bit PCC ini akan

menghemat

bandwidth

kanal

downlink dan merupakan kelebihan dari teknik fixed step power control. Algoritma power control dengan

Feedback Delay

fixed step size adalah teknik kuantisasi

Feedback delay adalah selang

informasi feedback menjadi bit PCC

waktu yang dibutuhkan ketika BTS

(Power

(Base

Control

Command)

tunggal.

Transceiver

Station)

mulai

Interval power control pada fixed step

mengestimasi kondisi kanal sampai bit

size hanya akan dapat mengubah daya

PCC

pancar MS (Mobile Station) sebesar

diterima MS untuk mengubah daya

+Δp dB (menaikan daya) atau -Δp dB

pancar, dan untuk membandingkan SIR

(Power

Control

Command)

145 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

(Signal to Interference Ratio) estimasi

Interference

Ratio)

estimator

yang

( est ) dan SIR (Signal to Interference

akurasinya makin baik digunakan untuk

Ratio) target ( t ) . Waktu propagasi bit

mengatasi dampak kanal yang berubah sangat cepat, sehingga estimasi SIR

PCC (Power Control Command) dari BTS (Base Transceiver Station) ke MS

( est ) harus dilakukan pada periode

(Mobile Station) adalah penyebab delay

yang

ini,

terpentring

delay

dapat

membuat

perintah

sangat

singkat.

dalam

Variabel

pengukuran

SIR

power control menjadi kadaluarsa, oleh

(Signal to Interference Ratio) adalah

karena itu proses estimasi SIR (Signal

mengukur perbandingan antara sinyal

to Interference Ratio) dan pemrosesan

MS (Mobile Station) tertentu dengan

bit PCC (Power Control Command)

sinyal dari MS (Mobile Station) lain yang

harus dilakukan pada selang waktu

diterima oleh BTS (Base Transceiver

yang pendek.

Station) disertai paramter pengukuran

SIR (Signal to Interference Ratio)

yaitu BER (bit error rate). Persamaan

SIR (signal to interference ratio)

SIR (Signal to Interference Ratio) uplink

digunakan untuk mengestimasi kondisi

untuk user ke-1 (MSi), diberikan dengan

kanal dan selanjutnya sebagai informasi

persamaan (1) di bawah ini.

feedback

Yi 

control

pada

closed-loop

berbasis

SIR

power

(Signal

to

g bii p i N

g

j 1, j 1

bij

pi



N

g bij

j 1, j 1

g bii

p j  i



pj 

Interference Ratio) untuk menentukan besar update daya pancar MS (Mobile Station). Akurasi estimasi SIR (Signal to Interference

Ratio)

( est )

menjadi

Yi : SIR (Signal to Interference Ratio) pada penerima BTS (Base Transceiver Station) yang disebabkan oleh MS (Mobile Station) ke-i (dB)

sangat

penting

untuk

mendapatkan

power control yang baik. SIR (Signal to

146 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

i g bii

pi :daya pancar MS (Mobile Station)

Metode

Monte

Carlo

karena

itu

merupakan teknik stokastik. Metode

ke-i (dB)

N : jumlah yang menggunakan kanal yang sama meliputi intra cell maupun

Monte Carlo dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang, mulai dari ekonomi sampai

inter cell

fisika,

tentu

saja

cara

aplikasinya berbeda dari satu bidang ke

i

: daya noise penerima (dB)

g

: redaman total yang disebabkan

bidang lainnya, dan ada banyak sekali himpunan bagian Monte Carlo meskipun multipath

fading,

path

loss

dan dalam satu bidang yang sama. Hal yang

shadowing

terhadap

BTS

(Base menyamakan semua itu adalah bahwa

Transceiver Station) ke i dan BTS (Base percobaan Monte Carlo membangkitkan Transceiver Station) ke j (dB) bilangan Metode Monte Carlo

acak

untuk

memeriksa

permasalahan.

Metode Monte Carlo dipopulerkan

Strategi Dasar Metode Monte Carlo Keunggulan metode Monte Carlo

oleh beberapa peneliti yakni: Stanislaw Ulam, Enrico Fermi, John von Neumann

adalah

dan, Nicholas Metropolis. Tahun 1946,

dimensi, contoh penyelesaian integral

Stanislaw Ulam menemukan metode

menggunakan Monte Carlo di tunjukan

Monte Carlo ketika mengamati peluang

pada persamaan (2) di bawah ini.

memenangkan

permainan

multi

I   f ( x)dx

solitaire. Nama Monte Carlo sendiri

Simulasi Monte Carlo adalah

integral

b

kartu

berasal dari sebuah kasino di Monaco.

mengevaluasi

a

untuk fungsi sebarang f. Salah satu alternatif penyelesaiannya adalah rata-

proses menurunkan secara acak nilai

rata

f

pada

interval

[a,b]

variabel tidak pasti secara berulang-

persamaan (3) di bawah ini.

dengan

ulang untuk mensimulasikan model.

147 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

1 N

I  (b  a )

N

diulang-ulang

1

solusi yang diharapkan. Metode ini

 f ( xi)

sampai

menghasilkan

dimana xi terdistibusi merata antara x=a

kurang popular karena hasilnya kurang

dan x=b, dan dalam hal ini ada N buah

bagus.

xi yang diambil secara acak sebagai

memperbaiki metode pencarian acak

sampel dalam perhitungan integrasi

dengan

tersebut. Jika diambil interval [0,1]

semua nilai solusi harus diubah pada

formula (4) memberikan hasil sebagai

setiap iterasi dan munculnya bilangan

berikut.

acak sangat tergantung pada distribusi

I

1 N

N

 f ( xi)

bilangan

1

algoritma atau program komputer di mana suatu urutan atau lebih dari langkah algoritmik dilakukan di loop program. Hal ini dibedakan dari teknik berulang yang disebut rekursi. Iterasi dapat

diartikan

sebagai suatu proses atau metode yang digunakan

secara

(pengulangan)

dalam

mempertimbangkan

acak

yang

Carlo

tidak

digunakan.

ditempuh dengan cara simulasi Monte

Iterasi adalah sifat tertentu dari

matematika

Monte

Menentukan besarnya nilai π dapat

Metode Iterasi Monte Carlo

pada

Metode

berulang-ulang

Carlo. Kunci dari metode Monte Carlo adalah penggunaan input acak dan distribusi probabilitas. Penggunaan Monte Carlo 

Sains dan Engineering



Analisa Ketidakpastian



Optimisasi



Desain Berbasis Realitas



Fabrikasi

menyelesaikan Alokasi toleransi untuk mengurangi

suatu permasalahan matematik. biaya. Metode merupakan solusinya

pencarian metode

dicari

simulasi

secara

acak

acak



Bisnis:

yang dan

148 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010





Analisa resiko dan keputusan,

variabel

membantu membuat keputusan

digunakan dalam perhitungan dan simulasi

dalam

trend

disesuaikan dengan data dari standarisasi

pasar, fluktuasi, dan faktor-faktor

3G ITU (Internasinal Telecommunication

tak tentu lainnya.

Union).

ketidakpastian

Dapat digunakan dalam hampir

distribusi

Langkah-langkah metode Monte Carlo





yang

Pada kanal komunikasi bergerak,

pengatur lalu lintas).



Parameter

Kanal Fading Reyleigh

segala bidang (kimia, nuklir,



pengukuran.

Rayleigh

biasa

digunakan

untuk menjelaskan perubahan waktu

distribusi

dari selubung sinyal fading datar (flat

probabilitas dari data masa lalu

fading) yang diterima, atau selubung

atau dari distribusi teoritis.

dari satu komponen multipath. Kanal

Mendefinisikan

Mengonversikan

distribusi

ke

fading

Reyleigh

akan

disimulasikan

dalam frekuensi kumulatif.

menggunakan metode Jakes dan monte

Melakukan

carlo dengan data-data sebagai berikut:

simulasi

dengan

bilangan acak.



Kecepatan user

: 10 – 70Km/Jam

Menganalisa keluaran simulasi.



Bit rate

: 122 Kbps



Frekuensi Doppler:1800MHz



Jumlah User

HASIL DAN PEMBAHASAN Bagian

ini

simulasi Monte Carlo

menjelaskan

hasil

:100

berupa grafik dari

beberapa metode power control, kanal AWGN (Additive White Gaussian Noise) dan kanal Fading Rayleigh menggunakan MATLAB dengan SIR (signal to interference ratio), BER (Bit Error Rate), Eb/No sebagai

149 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

perubahan nilai kecepatan pada setiap selang

waktu,

hal

tersebut

dapat

ditunjukan dengan perubahan nilai time sampling yang semakin besar yang berbanding lurus dengan penambahan kecepatan dari 10 Km/Jam hingga 70 Km/Jam. Hal lain yang dapat diperoleh dari hasil simulasi di atas adalah, fading Kanal fading Reyleigh dengan kecapatan user v=10 Km/Jam

di atas termasuk ke dalam fading cepat, fading yang berfluktuasi dengan cepat, dianalisa

secara

stokastik

sehingga

memberikan suatu pemodelan kanal yang terdistribusi terhadap waktu dan kecepatan

dan

terdistribusi

secara

Rayleigh (Rayleigh Fading). Perhitungan Kanal AWGN (Additive White Gaussian Noise) Perhitungan satu per satu tadi Kanal fading Reyleigh dengan kecapatan user v=20 Km/Jam

sudah menunjukkan bagaimana proses suatu sinyal dirusak oleh kanal AWGN

Berdasarkan hasil simulasi kanal fading

(Additive

dengan menggunkan Jake’s method di

namun untuk menjawab persoalan yang

atas terlihat nilai fading mempengaruhi

memiliki SNR berbeda-beda dan setiap

nilai daya pancar MS (Mobile Station)

SNR tersebut diulang sebanyak lima kali

terhadap

(Monte Carlo)

BTS

(Base

Transceiver

White

Gaussian

Noise),

Station) yang disebabkan oleh besarnya

150 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

Eb/No

BER

BER

simulasi

Perhitungan

(Variabel

(Variabel Pe)

BER) 0

0.0742

0.0786

2

0.0314

0.0542

4

0.0122

0.011

6

0.0023

0.0026

8

0.0002

0.0003

Kurva Eb/No vs BER Pada Kanal AWGN

Dari hasil simulasi di atas kurva garis

Perhitungan Dan Simulasi SIR

kontinu

( Signal to Interference Ratio)

(Eb/No)

menunjukan

fungsi

secara teori, sedangkan kurva dengan tanda titik menunjukan hasil simulasi menggunakan tersebut

Monte

menunjukan

Carlo. bahwa

Hal hasil

simulasi secara teori tidak berbeda jauh dengan

hasil

simulasi

dengan

menggunakn Monte Carlo dan hasil

Simulasi power control akan dilakukan berdasarkan persamaan SIR, sebelum melakukan simulasi fixed step power control dan variable step power control maka

terlebih

merepresentasikan

nilai

BER

untuk

melakukan

simulasi power control berdasarkan SIR dengan persamaan sebagai berikut.

simulasi rata-rata hamper sama dengan hasil simulasi teori. Variable di atas

dahulu

Yi 

g bii p i N

g

j 1, j 1

bij

pi



N

g bij

j 1, j 1

g bii

p j  i



pj 

Eb/No yang berbeda beda dan jika

Yi : SIR (Signal to Interference Ratio)

melihat variable di atas dapat diartikan

pada penerima BTS (Base Transceiver

sebagai berikut.:

Station) yang disebabkan oleh MS (Mobile Station) ke-i (dB)

151 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

i g bii

pi :daya pancar MS (Mobile Station)

nilai SIR (Signal to Interference Ratio) target ( t ) adalah 0.3.

ke-i (dB)

N : jumlah yang menggunakan kanal

output

pada

MS

Nilai daya

(Mobile

Station)

yang sama meliputi intra cell maupun

dibatasi disesuaikan dengan parameter

inter cell

data teknik WCDMA (Wideband Code

i

Division

: daya noise penerima (dB)

g : redaman total yang disebabkan Simulasi Fixed Step Power Control Simulasi power control dengan metode ini

diharapkan

akan

mengacu

Multiple pada

Telecommunication

Access) ITU

yang

(Internasional Union)

yaitu

maksimum 21 dBm.

mengetahui

seberapa besar delay yang terjadi ketika melakukan perintah proses pengaturan daya,

nilai

error

yang

didapatkan

sehingga bias di analisa kinerja metode di bandingkan dengan metode variable step.

Data

yang

digunakan

pada

simulasi power control ini disesuaikan dengan data yang telah ada, yaitu kondisi dengan menggunakan 2 BTS (Base Transceiver Station) dan pada daerah

Urban

untuk

WCDMA

Division

dikarenakan

Multiple

demand

(Wideband Access)

Kurva SIR ESTIMASI MS1 FIXED STEP ( t =0)

Code

mayoritas

terdapat di daerah perkotaan dengan MS berjumalah 50

user aktif dengan

152 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

membandingkan

ke

dua

metode

tersebut. Pada variable step power control menggunakan nilai q=3,dengan dua

buah

BTS

(Base

Transceiver

Station) dan jumlah user awal adalah 5 user. Perubahan batas daya maksimum MS (Mobile Station) adalah sebesar 21 dBm. Kurva SIR ESTIMASI MS1 FIXED STEP ( t =1)

Kurva ERROR MS1 FIXED STEP ( t =0)

Simulasi Variable Step Power Control

Kurva SIR ESTIMASI MS1 VARIABLE STEP ( t =0)

Simulasi dengan menggunakan metode variable step power control menggunakan parameter yang sama dengan

metode

control,hal

ini

fixed

step

digunakan

power untuk

153 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

dapat dilihat pada fixed step size dengan jumlah user 3 dan delay = 0 , maka time sampling nya SIR dan Error adalah 6,5 ts dan 7,5 ts, ketika ada penambahan delay secara continue 1 dan 2 makan nilai time sampling SIR dan Error Kurva SIR ESTIMASI MS1 VARIABLE STEP ( t =1)

pun akan semakin

besar yaitu SIR = 12,5 ts dan Error 12,5 ts ,SIR=15,2 ts dan Error 15 ts. 2. Penambahan user pada kedua metode step size juga akan memeperbesar

nilai

time

sampling SIR dan Error, hal tersebut dapat diliahat ketika suatu metode fixed step size Kurva ERROR MS1 VARIABLE STEP ( t =0)

dengan jumlah user = 3 dengan nilai SIR dan Error= 6,5 ts & 7,5

Hasil pengamatan dan analisa data di ts, ketika jumlah user ditambah atas adalah : menjadi 10 user maka terjadi 1. Penambahan delay pada kedua perubahan nilai SIR dan Error metode step size yaitu fixed step menjadi 22,5 ts dan 21,5 ts size dan variable step size akan 3. Perbedaan kinerja metode step memperbesar nilai time sampling size di atas terlihat sangat jelas, (ts) SIR dan Error, hal tersebut dari hasil simulasi menunjukan

154 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010

dengan kondisi jumlah user dan

DAFTAR PUSTAKA

delay yang sama ,time sampling

[1] Iskandar, S. Shimamoto, “The Channel Characterization and Performance evaluation of Mobile Communication Employing Stratospheric Platform”, IEICE Trans Commun., Vol. E89-B, No.3, March 2006.

SIR dan Error fixed step size power control lebih besar jika dibandingkan dengan variable step size power control, hal ini dapat di tunjukan dengan data fixed step size user = 3 dengan nilai time sampling SIR dan Error adalah

6,5 ts dan 7,5 ts,

sedangkan dengan kondisi yang sama pada variable step nilai time sampling SIR dan Error adalah 4,2 ts dan 4,4 ts. 4. Delay sangat memepengaruhi kinerja power control suatu user untuk mencapai nilai SIR target. 5. Delay

sangat

[2] A. Kurniawan, Predictive Power Control in CDMA System, PhD dissertation, Institute for Telecommunication Research, The University of South Australia, Februari 2003. [3] Theodore S. Rappaport, Wireless Communications, New Jersey : Prentice Hall, 1996. [4] S. Karapantazis dan F-N Pavlidou, ”Broadband Communications via High-Altitude Platforms:A Survey,” IEEE Commun. Surveys & Tutorials, first quarter 2005, vol. 7, no. 1, hal 1-30

mempengaruhi

kinerja metode fixed step size

[5] http://www.storm.ca/~iarumsr2/ituregion s.html

maupun variable step size. 6. Penambahan mempengaruhi

jumlah kinerja

user user

untuk mencapai nilai SIR target.

[6] B. Taha-Ahmed, M. Calvo-Ramón dan L. HaroAriet, “High Altitude platforms (HAPs) WCDMA System Over Cities”, IEEE 2005, hal 2673-2677.

155 DINAMIKA DOTCOM, Jurnal Pengembangan Manajemen Informatika & Komputer

Vol. 1 No. 2, Juli 2010