BAB III INTERFERENSI SEL

Transkripsi

1 BAB NTEFEENS SEL Kinerja sistem raio seluler sangat ipengaruhi oleh faktor interferensi. Sumber-sumber interferensi apat berasal ari ponsel lainya ialam sel yang sama an percakapan yang seang berlangsung i sel sebelahnya, atau ari BTS yang bekerja paa pita frekuensi yang sama, atau juga ari sistem nonseluler lain yang tiak irancang engan cermat sehingga energinya bocor ke frekuensi yang igunakan oleh sistem seluler. nterferensi paa pita percakapan menyebabkan crosstalk yakni pelanggan menengar naa-naa percakapan lain, yang menginterferensi alam latar belakang percakapanya, isebabkan oleh transmisi yang tiak iinginkan. nterferensi yang terjai alam kanal-kanal yang kenali menyebabkan percakapan menjai hilang atau terjai pemblokkan. nterferensi ipanang sebagai hambatan alam menaikan kapasitas sistem an sering kali menjai penyebab utama ari percakapan-percakapan yang kemuian terputus. F F aio Tower F aio Tower F F Gambar 3. nterferensi ua interferensi yang terjai aalah interferensi kanal yang berfrekuensi sama ochannel nterference an interferensi ari kanal bersebelahan Ajacent hannel nterference. ochannel nterference merupakan gangguan interferensi yang isebabkan oleh sel-sel lain yang menggunakan frekuensi yang sama ochannel ell, seangkan Ajacent hannel nterference isebabkan oleh pengaruh frekuensi kanal yang berekatan atau bersebelahan sebagai akibat filter 3

2 4 paa sistem penerimaan yang tiak sempurna, sehingga memungkinkan frekuensi isebelahnya merembes masuk ke alam pita frekuensi yang sebenarnya memang harus iloloskan. 3. nterferensi Kanal yang Berfrekuensi Sama ochannel nterference ochannel nterference merupakan gangguan interferensi yang berasal ari sel-sel lain yang menggunakan frekuensi yang sama ochannel ell. Masalah ini muncul sebagai akibat penggunaan ulang frekuensi frekuensi reuse. nterferensi ini tiak selalu ialami oleh pengguna akan tetapi terjai secara temporer. Bila interferensi ini terjai maka akan menutup memblok kanal sehingga akan sangat mengganggu pengguna. Gambar 3. ochannel nterference Penggunaan ulang frekuensi berarti bahwa alam suatu wilayah cakupan yang terbagi alam beberapa sel, aa sel-sel yang menggunakan sekelompok frekuensi yang sama, sehingga isebut sel-sel berkanal sama ochannel ell. nterferensi antara sinyal-sinyal ari sel-sel inilah yang iatas isebut sebagai interferensi ari kanal yang sama. nterferensi ari kanal sama tiak apat iatasi hanya engan menaikan aya sinyal pembawa carrier paa pemancar. Hal ini isebabkan usaha untuk menaikan aya pemancar berarti juga menaikan interferensi sel-sel lain yang berkanal sama. Untuk mengurangi hal tersebut maka sel-sel yang berkanal sama secara fisik harus ipisahkan paa jarak tertentu.

3 5 3.. Faktor Pengurang nterferensi q Faktor pengurang interferensi merupakan perbaningan penggunaan ulang frekuensi terhaap ukuran kelompok sel, atau engan istilah lain iefinisikan sebagai faktor pengurang interferensi paa kanal yang sama. Perbaningan interferensi kanal yang sama tiak bergantung paa aya yang ipancarkan, namun menjai fungsi ari raius sel an jarak antara titik-titik pusat sel-sel berkanal sama yang paling ekat. engan menaikkan perbaningan /, pemisahan antara sel-sel berkanal sama terhaap jarak cakupan sel akan relatif membesar. Nilai q inyatakan engan persamaan 3. sebagai berikut : q 3N...3. Persamaan 3. apat ibuktikan engan bantuan Gambar 3.3. Untuk sel engan bentuk heksagonal simetris, maka jarak antara keua pusat sel A-B jika inyatakan engan jari-jari sel aalah : A B.. os Gambar 3.3 Jarak antar pusat sel inyatakan engan Sunomo, 4 Karena cos 3 bernilai / 3, maka : Sehingga iperoleh : A B.. 3 A B

4 Sekarang engan jumlah cluster N yang ikaitkan engan persamaan.3. Bila N aalah, an jika jaraknya inyatakan alam, maka persamaan.3 akan menjai : 3. i 3. j 3. i. 3. j i 3.. j 3.. i. j i j ij Karena N i ij j, maka iperoleh : 3 N N q 3N Nilai arrier To nterference / arrier To nterference merupakan perbaningan sinyal pembawa carrier terhaap sinyal penginterferensi. imisalkan aalah jumlah sel-sel berkanal sama yang menginterferensi. Perbaningan sinyal terhaap interferensi / bagi sebuah sel inyatakan engan persamaan 3.: k merupakan aya sinyal yang iinginkan ari BTS yang oleh ponsel iharapkan untuk melayaninya an k merupakan aya penginterferensi yang isebabkan oleh sel BTS Ke-k yang berkanal sama yang menginterferensinya. Paa sel heksagonal maka akan aa enam sel lapisan pertama yang akan memberikan interferensi yang paling besar seperti yang itunjukkan paa gambar 3.4, selanjutnya akan aa enam sel lapisan keua yang akan memberikan interferensi yang pengaruhnya suah sangat berkurang, sehingga iabaikan. Persamaan 3. akan menjai : k k

5 7 k k aya frekuensi pembawa yang berasal ari BTS i sel imana MS beraa. - aya frekuensi pembawa yang berasal ari BTS-BTS ari keenamsel lapisan yang pertama. Lapis ketiga A A A A Lapis keua Lapis pertama Gambar 3.4 Sel penginterferensi paa Omniirectional ell Paa saat keaaan paling buruk yaitu paa saat posisi mobile station MS beraa i ujung atau tepi sel sehingga MS akan menerima aya terkecil iposisi sama engan.konisi ini inyatakan engan persamaan 3.4 Wr aya yang iterima. W aya terima paa jarak o ari BTS. Jari-jari atau raius sel Jarak MS terhaap BTS W r W...3.4

6 8 Konstanta propagasi Sehingga imisalkan konstanta propagasi untuk sinyal yang ikehenaki ari sinyal-sinyal interferensi sama, maka : Karena q maka persamaan akan menjai : arrier To nterference Paa esain Antena Omniirectional. Kasus keaaan normal / Normal ase engan menggunakan antena omniirectionl yang memancar kesegala arah an paa saat BTS itempatkan i tengah sel, maka MS beraa i ekat BTS pusat sel, keaaan ini mengakibatkan seperti yang itunjukan paa gambar 3.5, sehingga persamaan 3.8 menjai :..3. k W k W W k k k q k 5 4 3

7 9 Karena sehingga persamaan 3. menjai : Karena q maka persamaan akan menjai :...3. Gambar 3.5 ochannel nterference paa keaaan normal. Kasus keaaan terburuk / Worst ase Kasus keaaan terburuk terjai paa saat MS menerima sinyal yang paling lemah ari BTS yang menanganinya cell site seniri tetapi menapat interferensi yang kuat ari semua sel yang memiliki frekuensi yang sama ochannel ell. Keaaan ini mengakibatkan -; 3 ; 5 4 seperti yang itunjukan paa gambar 3., sehingga persamaan 3. menjai : q

8 3 Karena q maka persamaan akan menjai : 3.5 Gambar 3. ochannel nterference paa keaaan terburuk 3. Kasus 3 keaaan khusus / Special ase alam keaaan paling buruk apat iasumsikan bahwa jarak BTS yang menggangu semuanya berjarak yang paling ekat yaitu -, sehingga seperti yang itunjukan paa gambar 3.7, sehingga persamaan 3. menjai : Karena q maka persamaan akan menjai : 3.8 q q q q

9 3 Gambar 3.7 ochannel nterference paa keaaan khususber : 3..4 arrier To nterference Paa esain Antena irectional nterferensi ari kanal yang sama alam sebuah sistem seluler apat iturunkan engan menggantikan sebuah antena BTS yang pancarannya ke segala arah, yang isebut sebagai antena segala arah omniirectional engan beberapa antena berarah tertentu, atau yang isebut engan antena berarah irectional. Setiap antena berarah mempunyai pola raiasi yang mengarah ke sektor atau bagian wilayah tertentu saja. engan menggunakan antena berarah, sebuah sel tertentu hanya memancarkan sinyal raio an mengalami interferensi sebagian saja ari sinyal raio yang imiliki oleh sel-sel berkanal sama yang aa alam sistem itu, seperti yang itunjukan paa gambar 3.8. Gambar 3.8 Pola pancaran sinyal raio ari antena engan sektorisasi

10 3. Antena Tiga Sektor Sektorisasi Paa pemakaian antena engan tiga sektor sumber interferensi hanya berasal ari ua sel saja. Mobile Station MS yang beraa i tepi sel akan mengalami interferensi yang lebih besar paa sektor sel yang menaunginya ell Site. Hal ini ikarenakan MS menerima sinyal yang paling lemah yang berasal ari sel imana MS beraa, namun sebenarnya interferensi yang lebih kuat berasal ari sel tetangga yang mempunyai frekuensi kanal yang sama sel penginterferensi. Keaaan terjelek terjai paa saat MS beraa i tepi sel, sehingga jarak titik antara MS angan ua antena ari sel penginterferensi inyatakan engan.7 an. Gambar 3.9 / keaaan terburuk paa esain antena 3 sektor Berasarkan gambar 3.9, MS yang beraa i titik paa Base Transceiver System BTS A akan menapatkan interferensi hanya ari sel i sektor A an A3 yang memiliki frekuensi kanal yang sama. Bila jarak lebih kecil ari, maka jarak BTS yang memberikan interferensi ialah an.7, sehingga persamaan 3.8 menjai : k k.. 3.9

11 Karena.7 q, maka persamaan akan menjai : 3.3 q.7 q Antena Enam Sektor Sektorisasi Paa pemakaian antena engan enam sektor sumber interferensi hanya berasal ari satu sel saja. / keaaan terjelek terjai paa saat MS beraa i tepi sel, imana jarak titik iantara MS an sebuah antena ari sektor sel penginterferensi inyatakan engan. Gambar 3. / keaaan terburuk paa esain antena sektor Berasarkan gambar 3., MS yang beraa i titik paa Base Transceiver Sistem BTS A hanya menapatkan interferensi ari sel i sektor A yang memiliki frekuensi kanal yang sama. Paa keaaan ini jarak BTS yang memberikan interferensi inyatakan engan, sehingga persamaan 3.8 menjai :

12 34 k k Karena q maka persamaan akan menjai : q nterferensi Kanal Yang Berekatan Ajacent hannel nterference 3.. Ajacent hannel nterference Ajacent hannel nterference merupakan interferensi yang iakibatkan oleh sinyal-siyal yang frekuensinya bersebelahan/berekatan engan frekuensi sinyal yang seang menjai fokus perhatian atau pengaruh ari frekuensi kanal yang berekatan. Gambar 3. nterferensi kanal sebelah Ajacent hannel nterference nterferensi ari kanal sebelah ini itimbulkan oleh filter paa sistem penerimaan yang tiak sempurna, sehingga memungkinkan frekuensi isebelahnya masuk ke pita frekuensi yang sebenarnya memang harus iloloskan atau menginterferensi sinyal utama.

13 35 Masalah ini apat menjai serius apabila pengguna frekuensi sebelah itu seang ipakai untuk mentransmisikan sinyal ke ponsel yang berlokasi ekat engan BTS, sementara paa saat yang sama, aa sebuah ponsel lain seang berusaha untuk menerima sinyal ari BTS itu melalui frekuensi kanal i sebelahnya. Permasalahan i atas ikenal engan istilah ampak jauh ekat near far effect. Fenomena ini iilustrasikan paa gambar 3. Gambar 3. nterferensi fenomena jauh-ekat 3.. Pemisahan kanal yang bersebelahan Ajacent hannel nterferensi antara kanal-kanal bersebelahan apat ikecilkan melalui pemberian kanal ke setiap BTS yang tiak berurutan, karena setiap sel hanya memiliki sebagian ari jatah kanal yang iberikan kepaa sistem secara keseluruhan, sebuah sel tiak harus iberi kanal-kanal yang frekuensinya bersebelahan. engan menjaga jarak pemisahan frekuensi i antara tiap kanal alam sebuah sel sebesar mungkin, maka interferensi kanal sebelah apat ikurangi secara rastis. engan kata lain, ari paa memberikan kanal-kanal yang pita frekuensinya saling bersebelahan paa sebuah sel BTS tertentu, lebih baik kanal-kanal itu ialokasikan seemikian rupa sehingga pemisahan frekuensi

14 3 i antara kanal-kanal alam sebuah sel ibuat lebih besar ari nilai minimumnya, seperti yang itunjukan paa gambar 3.3. Jarak pemisahan minimum antara kanal yang saling bersebelahan apat ihitung engan terlebih ahulu mencari perbaningan sinyal pembawa carrier terhaap sinyal penginterferensi berasarkan paa perbaningan jarak Gambar 3.3 Pengaturan spasi kanal Nilai ini inyatakan engan persamaan 3.3 sebagai berikut : engan : Perbaningan sinyal terhaap interferensi B Perbaningan jarak MS yang jauh ari BTS engan MS yang ekat engan BTS. n Kemiringan reaman lintasan. * log n Jarak pemisahan minimum antara kanal-kanal yang saling bersebelahan inyatakan engan persamaan 3.37 sebagai berikut : engan :

15 37 L B Kemiringan filter alam satuan B per oktaf. Lebar pita frekuensi pembawa. 3.3 iagram Alur Program Simulasi Perhitungan Simulasi perhitungan untuk menghitung interferensi sel menggunakan bahasa pemograman Microsoft Visual Basic. engan alur sebagai berikut :