BAB III METODE PERANCANGAN - PROGRAM SIMULASI CELL BREATHING

3.1 Bahasa Program

Program simulasi ini dibuat dengan menggunakan bahasa pemograman Borland Delphi. Bahasa pemrograman ini memberikan kemudahan-kemudahan dalam membuat tampilan dan dalam perhitungan rumus-rumus matematika. Hal inilah yang menjadi dasar pertimbangan dipilihnya Delphi sebagai bahasa program dalam pembuatan simulasi breathing ini.


3.2 Penetapan Parameter-Parameter Perhitungan

Parameter sel CDMA yang digunakan dalam program simulasi cell breathing ini bedasarkan pada standar internasional IS-95 yang ditetapkan pada tahun 1992. Parameter-parameter tersebut adalah sebagai berikut:

W = 1,25 MHz Bandwidth

Rb = 9600 kbps data bit rate

g = 5 – 7 dB threshold Eb/No

h = -166 dBm background thermal noise

Tx power MU = 23 dBm daya pancar maksimum MU

ht = 75 m tinggi efektif antena BS

hr = 1,5 tinggi efektif antena MU

fc = 900 MHz frekuensi kerja

Parameter sel di atas merupakan parameter yang dimiliki oleh semua sel CDMA dimana sel tersebut diasumsikan terletak didaerah urban dan merupakan sel omnidirectional dengan kontrol daya yang digunakan adalah open loop power control. Dari parameter-parameter diatas, nilai Rb, g , ht , hr , f bisa diubah sehingga program ini menjadi lebih fleksibel.

Model sel CDMA yang diamati dalam program program ditunjukkan oleh gambar 3.1.



3.3 Penjelasan Program Cell Breathing

Program ini pada dasarnya mensimulasikan pengaturan sinyal pilot Base Station untuk mempertahankan nilai Eb/No diatas nilai thershold 6 dB. Nilai threshold adalah nilai Eb/No terendah dimana komunikasi masih diijinkan.

Dalam program cell cell breathing ini diamati interferensi internal dan interferensi eksternal yang berturut-turut muncul akibat Mobile Unit aktif pada sel sendiri dan sel tetangga, radius sel yang dicapai saat pengamatan, perubahan sinyal pilot serta nilai Eb/No yang terjadi , jumlah user yang aktif dan handoff pada sel.

Perhitungan dalam program Cell Breathing ini bertitiktolak dari rumus (2.8) mengenai kapasitas sel CDMA.



Rumus diatas dapat ditulis kembali untuk mendapatkan Eb/No, menjadi :

.........................(3.1)

dimana :

n = Kapasitas sel

W = Bandwidth

R = Bit rate

Eb/No = Energi bit pernoise

S = level sinyal penerimaan

h = Background thermal noise

Berdasarkan rumusan diatas maka langkah-langkah perhitungan dalam program sel breathing ini adalah sebagai berikut

Menghitung interferensi eksternal dari sel sekeliling (I).

Interferensi eksternal dihitung dengan rumus (2.13) dan rumus (2.14).


Harga k untuk persamaan diatas dapat dihitung dari koordinat sel .

Sesuai dengan pola sel akan diamati maka koordinat sel untuk menghitung eksternal noise sel 1 seperti gambar 3.2 dibawah :


Misalkan faktor k untuk sel n adalah kn , maka:

= = 2

= = 2

= = 4

= =

= =

= =

Menghitung interferensi internal sel.

Apabila dalam suatu sel terdapat n buah Mobile Unit dengan daya pancar S maka interferensi internal sel tersebut adalah (n-1) dikalikan S.

Menghitung Eb/No untuk tiap-tiap sel.

Nilai Eb/No dapat dihitung dengan rumus (3.1).

Menghitung perubahan radius sel setelah sinyal pilot diatur.

Jari-jari sel ini didefinisikan sebagai jarak terjauh Mobile Unit dari Base Station dimana daya pancar Mobile Unit belum melewati batas maksimalnya yaitu 23 dBm.

Daya pancar Mobile Unit dihitung dengan rumus (2.3):





dimana TxPower adalah besarnya sinyal pilot Base Station dikurangi Path Loss.


...................(3.2)


Dari persamaan (2.3) dan (4.2) didapat :


.........................(3.3)


Dari Path Loss pada persamaan (4.3) didapatkan jari-jari sel , yaitu :


.......(3.4)

Dimana :

fc = 900 MHz (fc , frekuensi kerja , MHz)

ht = 100 m (ht, tinggi efektif antena BS,meter)

hr = 3 m (hr, tinggi efektif antena MU,meter)

d (d, jarak antara BS dan MU)

3.4 Diagram Alir Program Cell Breathing

Dalam program simulasi Cell Breathing ini tedapat 7 proses yang berjalan simultan. Masing-masing proses merupakan perhitungan untuk tiap-tiap sel. Diagram alir proses untuk tiap sel adalah sebagai berikut :


3.5 Program Perhitungan Breathing Sel Tunggal CDMA

Tujuan dari program ini adalah untuk menghitung perubahan yang terjadi pada suatu sel CDMA apabila user pada sel tersebut ditambah. Perubahan yang diamati adalah nilai Eb/No, jari-jari sel dan level sinyal pilot. Proses perhitungan pada program ini hampir sama dengan simulasi 7 sel cell breathing diatas hanya saja masukan pertambahan user tidak dilakukan secara acak oleh komputer melainkan dimasukkan sendiri oleh pemakai.

Diagram alir Programnya adalah :

3.6 Program Pelengkap

Program simulasi Cell Breathing ini juga dilengkapi dengan program perhitungan kapasitas sel dan simulasi power kontrol.


3.6.1 Program Perhitungan Kapasitas Sel

Tujuan dari program ini adalah untuk menghitung kapasitas sel CDMA. Untuk menghitung kapasitas sel CDMA dipakai rumus berikut:

..................(3.1)


dimana

N = Kapasitas sel

v = Voice Activity

W = Bandwidth

R = Bit rate

f = frequency reuse efficiency

Eb/No = Energi bit pernoise ( Arthur H. M. Ross, 1996)


Diagram alir Program Kapasitas Sel adalah:


3.6.2 Program Simulasi Power Kontrol CDMA

Tujuan dari program ini adalah untuk mensimulasikan power kontrol reverse link open loop pada sistim seluler CDMA. Input program ini adalah jarak Mobile Unit dengan Base Station yang didapat dengan membaca posisi cursor dari layar.

Diagram alir program Simulasi Power Kontrol adalah :


3.7 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir