BAB II DASAR TEORI. fasilitas media udara atau ruang bebas (free space), teknologi ini akhirnya menjadi

6 BAB II DASAR TEORI 2.1 Dasar Sistem Komunikasi Selular Sistem komunikasi tanpa kabel adalah sistem komunikasi yang memanfaatkan fasilitas media udara atau ruang bebas (free space), teknologi ini akhirnya menjadi inspirasi lahirnya sistem komunikasi selular. Sistem tersebut mampu memberikan kebebasan dan mobilitas yang tinggi pada user. Namun, tidak hanya mobile communication yang memanfaatkan teknologi selular ini, dilatarbelakangi oleh tidak praktisnya komunikasi lewat kabel, kini berkembang pula fixed wireless communication. MS SEL 1 RBS/ BTS Voice Link Data Link PSTN MS SEL 2 RBS/ BTS BSC HLR VLR MSC/MTSO OMC Gateway Operation and Maintenance Centre Gambar 2.1 Arsitektur Sistem Komunikasi Bergerak Teknologi ini disebut sebagai komunikasi seluler karena coverage dari jaringan komunikasi ini menggunakan atau terdapat dalam beberapa daerah cakupan

7 kecil yaitu sel seperti sel-sel pada sarang lebah. Masing-masing sel memiliki daerah cakupan (coverage) tertentu yang dipengaruhi oleh jumlah user serta topologi daerah tersebut. Dari gambar 2.1 terdapat perangkat-perangkat secara umum yang mendukung sistem komunikasi selular adalah sebagai berikut : Mobile Station Adalah peranglat yang dipakai user, perangkat yang fleksibel, ringan compatibel ini terdiri dari subscriber transceiver, control unit, dan antenna. MTSO (Mobile Telephone Switching Office) / MSC (Mobile Switching Center) Adalah perangkat yang berfungsi sebagai pusat kordinasi dari semua cell site yang ada dan berfungsi pula sebagai perangkat penyambung utama. Elemenelemen yang mendukung kerja dari perangkat ini adalah switching unit, processor (data base processor, switch processor, dan coordination processor), serta database unit yang terdiri dari VLR (Visitor Location Register) yang bertugas menyimpan data-data temporer yang masuk dari MSC lain dan bersifat resident, juga terdiri atas HLR (Home Location Register) yang bertugas menyimpan datadata tetap dari pelanggan dalam MSC itu sendiri. RBS/BTS (Radio Base Station/Base Transceiver Station) RBS/BTS adalah perangkat transceiver yang berhubungan dari/ke pelanggan (interface/repeater antara MS dan MSC). Terdiri dari elemen-elemen : transceiver, control unit/bsc, antenna, dan data terminal.

8 2.2 CDMA 2000 1X Teknologi telekomunikasi nirkabel (wireless) CDMA (Code Division Multiple Acces). CDMA muncul sebagai jawaban atas keterbatasan sumber daya (resources) frekuensi dan slot waktu pada sistem FDMA/TDMA. CDMA2000 memiliki dua fasa yaitu CDMA2000 1x dan CDMA2000 3x. Perbedaan mendasar kedua fasa tersebut terletak pada bandwidth dan kecepatan data yang dikirimkan. Fasa kedua mampu mengakomodasi layanan multimedia dan menjadi dasar dari layanan generasi ketiga termasuk voice over IP. 2.2.1 Konfigurasi jaringan CDMA2000 1x MSC BSC SMS- SC HLR BTS MSC Public Telphone Network BTS BSC Router Fire Wall Router Internet AAA BTS PDSN Private/Public Data Network Home Agent Gambar 2.2 Konfigurasi jaringan CDMA2000 1X

9 Berikut penjelasan setiap komponen dari konfigurasi jaringan CDMA 2000 1x : 1. Base Transceiver Station (BTS) BTS bertanggung jawab untuk mengalokasikan daya yang digunakan oleh pelanggan serta berfungsi sebagai antar muka antara jaringan CDMA2000 1x dengan perangkat pelanggan. BTS terdiri dari perangkat radio yang digunakan untuk mengirimkan dan menerima sinyal CDMA. 2. Base Station Controller (BSC) BSC bertanggung jawab untuk mengontrol semua BTS yang berada di dalam daerah cakupannya serta mengatur rute paket data dari BTS ke PDSN atau sebaliknya serta trafik suara berbasis TDM dari BTS ke MSC atau sebaliknya. 3. Home Location Register (HLR) HLR merupakan tempat yang berisi informasi pelanggan yang digabungkan dengan pengantar layanan paket data. Layanan informasi HLR diambil dalam Visitor Location Register (VLR) pada jaringan switch, selama proses registrasi berhasil. 4. Packet Data Serving Node (PDSN) PDSN adalah komponen baru yang terdapat dalam sistem CDMA2000 1x yang bertujuan untuk mendukung layanan paket data. Fungsi PDSN antara lain: - Membentuk, memelihara, dan memutuskan sesi Point-to-Point Protocol (PPP) dengan pelanggan. - Membentuk, memelihara, dan memutuskan hubungan dengan Radio Network melalui antar muka radio-packet.

10 - Mengumpulkan data autentifikasi, autorisasi, dan akunting yang diperlukan oleh AAA. 5. Authentication, Authorization, and Accounting (AAA) AAA berhubungan dengan PDSN melalui jaringan IP dan memiliki fungsi autentifikasi, autorisasi, dan akunting. 6. Home Agent HA berfungsi untuk menelusuri lokasi keberadaan mobile station sekaligus mengecek apakah paket data telah diteruskan pada mobile station tersebut. 7. Router Router berfungsi untuk merutekan paket data dari jaringan CDMA2000 1x ke jaringan data dan sebaliknya. 2.2.2 Model Kanal pada Sistem CDMA2000 1X Model kanal pada sistem CDMA2000 1x terdiri dari kanal reverse yang arahnya dari mobile station ke base station dan kanal forward yang arahnya dari base station ke mobile station. 1. Kanal Reverse Perbedaan utama struktur kanal reverse pada sistem IS-95 dan CDMA2000 1x adalah adanya kanal pilot yang memungkinkan demodulasi secara koheren dan menyediakan informasi power control. Pelanggan pada arah reverse dipisahkan dengan pembedaan time offset dari suatu kode panjang (long code) dengan panjang 2 42 1 chips. Kode panjang ini

11 dihasilkan oleh suatu generator PN dengan masukan 42 bit dan laju kode 1,2288 Mcps. Untuk mengantisipasi terjadinya multipath dan delay, maka time offset antar kode dipisahkan minimal sebesar 64 chips. Sedangkan kanal-kanal pada arah reverse dibedakan dengan menggunakan kode Walsh yang saling orthogonal. Kanal-kanal yang ditransmisikan pada arah reverse dapat dikategorikan menjadi: 1. Forward Common Channel yang menyediakan hubungan antara base station dengan beberapa mobile station (point to multipoint) yang terdiri dari : Access Channel Access channel berfungsi untuk menyediakan komunikasi dari mobile station ke BTS pada saat mobile station tidak sedang menggunakan traffic channel. Fungsi utama access channel adalah untuk merespon paging channel dan pengalamatan panggilan. Enhanced Access Channel (R-EACH) Enhanced Access Channel merupakan pengembangan dari access channel yang mampu meminimalisasi terjadinya tabrakan serta mengurangi daya yang dibutuhkan oleh access channel. Reverse Common Control Channel Kanal ini digunakan untuk mengirim signaling message dari mobile station ke base station. 2. Forward Dedicated Channel yang yang dialokasikan bagi setiap mobile station (point to point) dan terdiri dari:

12 Reverse Pilot Channel (R-PCH) Kanal ini berfungsi sebagai pilot yang memungkinkan deteksi koheren pada arah reverse dan memungkinkan mobile station berkomunikasi pada level daya yang lebih rendah dengan cara menginformasikan pada base station level daya yang telah diterima sehingga base station dapat mengatur kembali daya pancarnya. Reverse Dedicated Control Channel (R-DCCH) Kanal ini bertujuan untuk menggantikan metode dim and burst serta blank and burst pada traffic channel dan digunakan untuk mengirimkan pesan serta mengontrol panggilan. Reverse Fundamental Channel (R-FCH) Kanal ini digunakan untuk mengakomodasi layanan suara dan data berkecepatan rendah, yaitu 9,6 kbps (rate set 1) dan 14.4 kbps (rate set 2). Reverse Supplemental Channels (R-SCH) Kanal ini digunakan untuk mengakomodasi layanan dengan data rate yang lebih besar dari 9,6 kbps dan 14,4 kbps serta diterapkan pada radio configuration 3 sampai 6, yang memiliki skema modulasi, coding, dan vocoder yang berbeda-beda. Reverse Supplemental Code Channels (R-SCCH) Fungsi kanal ini hampir sama dengan Reverse Supplemental Channels hanya saja digunakan pada radio configuration 1 dan 2 yang didesain agar kompatibel dengan sistem CDMA IS-95.

13 2. Kanal Forward Pada komunikasi arah forward, sinyal dari sel atau sektor yang berbeda dipisahkan dengan pembedaan time offset dari dua buah kode pendek (short code) dengan panjang 2 15-1 chips, satu untuk kanal I dan satu untuk kanal Q. Kode pendek ini dihasilkan oleh generator PN dengan masukan 15 bit dan laju kode 1,2288 Mcps. Untuk mengantisipasi terjadinya multipath dan delay, maka time offset antar kode dipisahkan minimal sebesar 64 chips. Dan karena hanya ada 512 kode PN, maka alokasi kode PN harus benar-benar direncanakan. Sebagaimana pada arah reverse, kanal-kanal yang ditransmisikan pada arah forward dapat dikategorikan menjadi : 1. Forward Common Channel yang terdiri dari : Forward Pilot Channel (F-PICH) Forward pilot channel secara kontinu memancarkan informasi frekuensi dan fasa ke seluruh mobile station yang berada dalam sel tersebut dengan menggunakan kode penebar yang sama yaitu kode Walsh ke-0 yang dimodulasi dengan kode pendek (short code) tetapi dengan time offset yang berbeda untuk membedakan pilot channel dari sel/sektor tertentu. Untuk menjamin deteksi fasa dan referensi frekuensi pembawa yang akurat, maka pilot channel ini ditransmisikan dengan level daya yang relatif lebih besar dari pada kanal-kanal lainnya. Forward Common Auxiliary Pilot (F-CAPICH)

14 Forward Common Auxiliary Pilot diarahkan pada spot beam tertentu agar dapat meningkatkan kapasitas, luas daerah cakupan, serta performansi beberapa mobile station dalam spot beam yang sama. Forward Sync Channel (F-SYNC) Forward Sync Channel digunakan oleh mobile station yang berada dalam cakupan base station tertentu untuk sinkronisasi initial time. Forward Paging Channel (F-PCH) Setiap base station memiliki beberapa paging channel dengan data rate 9,6 kbps atau 4,8 kbps yang digunakan untuk menginformasikan pada mobile station jika ada panggilan yang datang serta memberikan informasi tentang parameter sistem, parameter akses, offset kanal bersebelahan, dan frekuensi yang disediakan. Forward Common Control Channel (F-CCCH) Kanal ini digunakan untuk signaling massages dari base station ke mobile station dan dapat beroperasi pada data rate 9,6 kbps, 19,2 kbps, atau 38,4 kbps dengan panjang frame yang berbeda-beda. 2. Forward Dedicated Channel terdiri dari Forward Fundamental Channel (F-FCH) dan Forward Supplemental Channel (F-SCH) yang fungsinya sama dengan Reverse Fundamental Channel (R-FCH) dan Reverse Supplemental Channel (R- SCH).

15 2.3 CDMA 2000-1X EVDO EVDO merupakan standard dalam sistem telekomunikasi wireless yang mempunyai ciri khas untuk broadband internet access. EVDO menggunakan teknik multiplesxing Code Division Multiple Access (CDMA) dan juga menggunakan Time Division Multiple Access (TDMA) untuk memaksimalkan besarnya throughput yang diperoleh per user maupun throughput pada sistem secara keseluruhan. EVDO mereupakan generasi ke-3 yang sudah mempunyai standard 3GPP2 3rd Generation Partnership Project 2, yang mana bagian dari standard CDMA2000. EVDO di dirancang sebagai evolusi dari CDMA2000 (IS-20000 yang sangat mendukung untuk kecepatan data tinggi. Kanal EVDO mempunyai bandwidth 1,25 MHz, sama dengan bandwidth yang digunakan pada sistem IS-95A (IS-95) dan IS- 2000 (1xRTT). Namun demikian, secara struktur kanal sangat berbeda, karena untuk kedepanya sistem lebih berdasarkan paket data dan berbasis IP dibanding jaringan circuit switch. Kecepatan EVDO untuk layanan mobile forward link mencapai 2,4 Mbps untuk Rev.0 dan sampai 3.1 Mbps untuk Rev A. Sedangkan untuk reverse link untuk Rev.0 mencapai 153 kbps dan 1,8 Mbps untuk Rev A. Aplikasi EVDO antara lain : Mobile Office, Broadcast/Multicast services- Mass Media Services, Video Telephony/Conferencing, Real-time gaming, Push-to- Talk/See, Voice over IP, Location Services, Video Monitoring, Personalized Media Services dan Photo and video clips down/uploading.

16 2.3.1 Sistem Arsitektur Sistem arsitektur EVDO mempunyai kesamaan dengan sistem arsitektur CDMA 2000-1X, dengan adanya upgrade elemen dan penambahan elemen baru. Berdasarkan standard (C.S0032, C.S0024) ada perubahan penamaan elemen pada struktur jaringan EVDO, seperti: - AN (Access Network) - BS (Base Station) yaitu perangkat yang mempunyai beberapa sector - RNC (Radio Network Controller) / BSC (Base Station Controller) - AT (Access Terminal) / MS (Mobile Station). Gambar.2.3 Arsitektur Jaringan EVDO

17 Pada gambar 2.3 ditunjukkan bahwa pada CDMA2000 1x EV-DO Rev. A, PDSN dibagi menjadi 2 bagian, yaitu untuk paket suara diteruskan packet core dan selanjutnya melewati media gateway dan masuk ke PSTN. Sedangkan untuk paket data, paket dilanjutkan ke Packet Data Service Network. Adapun beberapa perangkat jaringan CDMA 2000 EVDO-DO Rev.A adalah : 1. Access Terminal (AT), merupakan alat penghubung komunikasi data ke user 2. Base Transceiver Station (BTS), yang bertanggung jawab mengalokasikan frekuensi dan daya serta kode walsh yang akan digunakan pelanggan. 3. Radio Node, seperti BTS yang digunakan pada komunikasi data. 4. Base Station Controller (BSC), yang bertanggung jawab untuk mengontrol semua BTS yang berada pada daerah cakupan serta mengatur rute paket data dari BTS ke PDSN serta mengatur trafik komunikas BTS-MSC. 5. Radio Network Control (RNC), yang bertanggung jawab untuk mengontrol radio node yang berada pada daerah cakupannya. 6. Mobile Switching Centre, merupakan pusat koordinasi dari semua cell site yang ada dan berfungsi sebagai perangkat penyambung utama. 7. Paket Data Service Network (PDSN), mendukung layanan paket data dan membentuk sejumlah fungsi utama dalam hal pemetaan data antara lain : a. Membentuk, memelihara dan mengakhiri sesi point to point protocol (PPP) dengan pelanggan. b. Memulai proses autentifikasi, autorisasi, dan akunting untuk mobile station client ke server AAA. c. Merutekan paket data

18 d. Mengumpulkan data yang akan dikirim menuju server AAA. 2.3.2 Struktur Kanal Struktur kanal evolusi CDMA seperti pada gambar dibawah terdiri atas kanal forward dan kanal reverse. Kanal forward memberikan layanan kepada subscriber setiap saat dengan memberikan daya penuh oleh BTS transmitter dan nantinya akan diterima oleh MS terminal akses. Pada kanal reverse, evaluasi dilakukan untuk mengetahui performansi dari suatu jaringan. Hal ini dilakukan sebagai dampak dari keterbatasan kanal yang diberikan kepada MS untuk menentukan kapasitas yang tersedia. Gambar 2.4 Struktur Kanal EVDO

19 Kanal Forward Pada kanal forward terdapat beberapa kanal seperti kanal : pilot, medium access, traffic dan control, dimana pada kanal medium access terdapat dua kanal yaitu reverse activity dan reverse power control channel. forward link menawarkan sejumlah data rate yang berbeda. Data rate akan menyesuaikan dengan melihat kondisi kanal jaringan secara khusus. Modulasi QPSK digunakan untuk data rate 38,4 kbps hingga 1228,8 kbps dengan perkecualian pada 921,6 kbps dan 1843,2 kbps dan modulasi 16QAM untuk 1228,8 kbps dan 2457,6 kbps. Gambar.2.5 Struktur Kanal Forward Link Pada control channel digunakan untuk sistem parameter broadcast dan layanan negosiasi selama proses call setup. Pilot channel digunakan untuk membantu dalam hal penerimaan, soft handoff, estimasi kanal dan prediksi jarak terjauh serta untuk seleksi kecepatan. Kanal reverse activity digunakan untuk reverse link overload dan rate control untuk menunjukkan besar interferensi pada suatu sektor. Kanal reverse power control digunakan untuk kecepatan kontrol daya pada reverse link. Kanal traffic digunakan untuk mengirim data pada suatu multiple user. Struktur

20 aktif generasi ketiga EVDO-DO dan idle time slot ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Kanal Reverse Link Struktur kanal reverse EVDO terdiri dari ukuran tetap paket layer fisik (16 slot, durasi 26,67 ms). Tiap slot hanya merupakan dari unit waktu. Reverse link berbeda dari forward link pada physical layer, yang memiliki skema modulasi variabel dalam 1,67 ms unit waktu. EVDO menggunakan pilot yang dimodulasi secara koheren pada arah reverse. Mekanisme kontrol daya dan soft handoff didukung pada hubungan reverse. Terminal akses EVDO bisa mengirim kecepatan dari 9,6 kbps hingga 153,6 kbps pada reverse link. Gambar.2.6 Struktur Kanal Reverse Link

21 Kanal reverse EVDO terdiri atas access channel dan traffic channel. Access channel terdiri dari pilot channel, Medium Acces Control (MAC) channel, acknowledgement (ACK) channel dan data channel. Traffik kanal MAC mengandung kanal Reverse Rate Indicator (RRI) dan kanal Data Rate Control (DRC). Kanal akses digunakan oleh terminal akses untuk memulai komunikasi dengan jaringan akses atau sebagai respon kepada terminal akses agar informasi dilangsungkan. Kanal akses terdiri atas kanal pilot dan kanal data. Saat proses preamble transmission, hanya kanal pilot yang ditransmisikan. Selama dilakukannya transmisi paket data oleh kanal akses, kedua kanal pilot dan kanal data ditransmisikan. Kanal trafik reverse link digunakan oleh terminal akses untuk mengirim trafik userspecific atau sinyal informasi pada jaringan akses. Kanal trafik terdiri atas kanal pilot, kanal MAC, kanal ACK dan kanal data. Kanal MAC mengandung kanal DRC dan kanal RRI. Kanal ACK digunakan oleh terminal akses untuk memberitahukan kepada jaringan akses apakah paket data yang telah ditransmisikan pada kanal trafik forward link telah diterima atau tidak. 2.4 Model Propagasi Radio dan RF Link Budget Terdapat tiga hal utama dalam proses RF Planning jaringan selular, yaitu cakupan area pelayanan (coverage), kapasitas dan kualitas. Cakupan area pelayanan berhubungan dengan luas daerah yang mendapat sinyal RF yang mencukupi untuk melakukan komunikasi. Kapasitas sistem berhubungan dengan jumlah pengguna yang dapat dilayani oleh sistem. Kualitas sistem berhubungan dengan kemampuan

22 sistem untuk menghadirkan kembali sinyal suara atau data dari sinyal digital. Dalam CDMA ketiga hal tersebut saling berkaitan erat. Untuk meningkatkan kualitas, sebagian cakupan area dan kapasitas terkadang harus dikorbankan. Atau untuk meningkatkan kapasitas, cakupan area dan kualitas harus dikorbankan. Untuk merencanakan cakupan area pelayanan diperlukan suatu analisa RF Link budget dengan tujuan untuk mendapatkan asumsi seluruh gain dan loss (redaman) dalam RF Path seperti loss kendaraan, gedung, ambient noise margin dan daya transmit maksimum untuk pengguna. Kemudian tujuan lain dari RF link budget adalah untuk memperhitungkan maximum allowable path loss (MAPL). MAPL ini digunakan bersamaan dengan model propagasi untuk mengestimasi cakupan area setiap site. Sehingga kita dapat memprediksikan untuk melayani suatu luas daerah dibutuhkan berapa jumlah BTS agar pengguna mendapat level sinyal yang mencukupi untuk melakukan komunikasi. Model propagasi digunakan untuk memprediksi redaman dari gelombang radio sepanjang jalur propagasi (propagation path) dan karakteristik dari model propagasi setiap daerah berbeda satu sama lain. Hal ini disebabkan oleh lanskap yang berbeda dari setiap daerah seperti dataran, bukit atau pegunungan. Kawasan pemukiman juga turut mempengaruhi seperti daerah perkotaan (urban), pinggiran (suburban) dan pedesaan (rural). Kemudian cuaca atau iklim juga turut memberikan kontribusi pada model propagasi. Terdapat beberapa model propagasi radio yang umum digunakan dalam perencanaan jaringan selular. Masing-masing memiliki karakteristik dalam

23 aplikasinya, termasuk frekuensi yang sesuai untuk model propagasi tersebut. Tabel 2.1 berikut beberapa model propagasi dan aplikasinya Tabel 2.1 Model Propagasi dan Aplikasinya Model Propagasi Okumura - Hata Aplikasi Applicable to 800/1900 MHz macro-cell prediction Cost231-Hata Applicable to 1900 MHz macro-cell prediction Cost231 Walfish-Ikegami Applicable to 800/1900 MHz micro-cell prediction Keenan-Motley Applicable to 800/1900 MHz indoor prediction Planning software PLANET used in K parameter model Applicable to 800/1900 MHz macro-cell prediction 2.4.1 Model Okumura-Hata Model ini adalah salah satu model yang umum digunakan dalam perencanaan jaringan selular. Model ini berdasarkan pengukuran data secara empiris yang dilakukan oleh Okumura di Jepang. Nilai rata-rata redaman sepanjang jalur propagasi (Path loss) dalam area perkotaan (urban area) digambarkan dalam pendekatan berikut:

24 ( ) [2.1] ( ) Jika deketahui nilai Path loss maksimal atau Maximal Allowable Path Loss (MAPL) dalam satu sel, dan kita ingin mengetahui Radius sel tersebut, dapat menggunakan persamaan berikut [ * ( )+ ] ( ) [2.2] Dimana L p f h b h m R = Path Loss dari BTS sampai MS (db) = Frekuensi Carrier (150-1500 MHz) = Tinggi antena BTS (Meter) = Tinggi antena MS (Meter) = Jarak dari BTS ke MS (Km) Faktor Koreksi untuk kota kecil dan sedang (Small and medium-sized city): ( ) ( ) ( ) db [2.3] Faktor Koreksi untuk kota Besar (Large-sized city):

25 ( ) ( ) db (untuk f<300mhz ) [2.4] ( ) ( ) db (untuk f>300mhz ) [2.5] Untuk daerah Suburban, model propagasi akan terkoreksi menjadi: ( ) [2.6] ( ), ( )- [2.7] ( ) [2.8] ( ), ( )- [2.9] [ * ( ), ( ( ) Untuk daerah Rural, model propagasi akan terkoreksi menjadi: ( ) ( ) [2.10] Model propagasi ini valid untuk frekuensi 150 MHz sampai dengan 1500 MHz. 2.4.2 Model Cost 231-Hata Co-operative for Scientific and Technical research (EURO-COST) di eropa membentuk COST-231 working committee untuk mengembangkan extended version

26 dari Hata Model, untuk mengembangkan Model Hata pada Frekuensi 1500-2000 MHz. Dalam model Cost 231-Hata, path loss untuk daerah urban digambarkan dalam pendekatan berikut: ( ) [2.11] ( ) Dan untuk mencari radius sel urban dapat menggunakan persamaan sebagai berikut: [ * ( )+ ( ) ] [2.12] Dan untuk daerah suburban nilai Path Loss akan menjadi [ ( )] [2.13] Atau ( ) [2.14] ( ) [ ( )] Dan untuk mencari Radius sel suburban dapat menggunakan persamaan sebagai berikut:

27 [2.1 * ( )+ { ( 5] [ ( ) Dan untuk daerah rural yang tidak terlalu terbuka nilai Path Loss akan menjadi Atau, ( )- [2.16] ( ) ( ) [2.17, ( )- ] Dan untuk mencari Radius sel rural yang tidak telalu terbuka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut: [2.1 [ * ( )+, ( ) 8] Dan untuk daerah rural yang benar-benar terbuka nilai Path Loss akan menjadi:, ( )- [2.19] Atau [2.20]

28 ( ) ( ), ( )- Untuk mencari radius sel rural yang benar-benar terbuka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut [2.2 [ * ( )+, ( ) 1] Dimana C M = 0 db untuk kota berukuran sedang dan Suburban (Medium sized city and suburban area) = 3 db Untuk pusat Metropolitan (Metropolitan Centers) atau daerah yang sangat padat a(h m ) seperti yang telah didefinisikan dalam persamaan [2.3] L p = Path Loss dari BTS sampai MS (db) f = Frekuensi Carrier (1500-2000 MHz) h b = Tinggi antena BTS (30-200 Meters) h m = Tinggi antena MS (1-10 Meters) d = Jarak dari BTS ke MS (1-20 Km)

29 Tabel 2.2 Acuan Untuk Penentuan Kategori Geografis Suatu Area Kategori Dense Urban Penjelasan Daerah bisnis yang padat dengan gedung pencakar langit, kepadatan populasi lebih dari 20.000 pelanggan per mil persegi Urban Daerah Urban (perkotaan) dengan wilayah permukiman dan perkantoran, dengan populasi pelanggan mulai dari 7.500 sampai dengan 20.000 pelanggan per mil persegi Suburban Kawasan campuran antara daerah permukiman dan bisnis dengan populasi pelanggan 500 sampai 7.500 pelanggan per mil persegi Rural Daerah pedesaan dengan areal pertanian, daerah terbuka, area pemukiman yang saling terpisah berjauhan dengan populasi pelanggan dibawah 500 pelangganper mil persegi Tidak ada aturan yang pasti untuk menentukan kategori geografis suatu area apakah termasuk dense urban, urban, suburban atau rural. Tetapi ada panduan yang dapat dijadikan acuan untuk penentuan kategori geografis suatu area, seperti dijelaskan pada tabel 2.3 2.5 Aspek-Aspek Perencanaan Sebelum membangun sebuah jaringan sistem CDMA 2000 1X EVDO Rev A, maka perlu dibuat suatu perencanaan dengan menggunakan pendekatan yang sistematik agar didapat hasil yang mendekati dengan yang kita inginkan. Dalam

30 melakukan perencanaan maka harus memperhatikan aspek-aspek seperti di bawah ini : 2.5.1 Penentuan Daerah Layanan Dalam penentuan daerah layanan maka harus diprioritaskan berdasarkan datadata yang telah kita perhitungkan. Misalkan kita dahulukan pada daerah dimana banyak permintaan pemasangan satuan sambungan telepon (sst). Dapat saja kita mulai membangun base station dari tempat-tempat yang potensial dan memungkinkan untuk banyak menarik perhatian pelanggan baru seperti pada daerah perkotaan, industri, atau daerah perdagangan. Tidak lupa pula kita perhatikan topologi daerah yang akan kita bangun, termasuk dalam daerah rural, suburban, urban, atau metropolitan, sehingga kita dapat memperhitungkan power link budget dan estimasi kebutuhan trafik serta kapasitas dengan tepat. 2.5.2 Alokasi Frekuensi Perencanaan frekuensi pada sistem CDMA sangat tergantung pada bandwidth yang tersedia dan alokasi frekuensi yang diperoleh. Masing-masing kanal pada sistem CDMA2000 1x memiliki bandwidth 1,23 MHz dengan spasi antar frekuensi tengah kanal CDMA adalah sebesar 1.23 MHz. Pengaturan frekuensi pembawa berdasarkan nomor kanal yang dapat digunakan dapat dieroleh dengan persamaan dalam tabel berikut.

31 Tabel 2.3 Persamaan Matematis untuk Menentukan Frekuensi Carrier Transmitter CDMA Channel Number Center Frequency (MHz) Personal Station 0 N 1199 1850.000 + 0.050 N Base Station 0 N 1199 1930.000 + 0.050 N Penentuan frekuensi untuk sistem CDMA2000 1x dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan frekuensi baru atau menggunakan frekuensi yang sudah ada sama dengan frekuensi carrier untuk sistem CDMA IS-95). Cara kedua tidak diperbolehkan jika kapasitas sistem CDMA IS-95 hampir mendekati batas maksimumnya dan kedua sistem harus memiliki kode pengacak yang saling orthogonal. 2.5.3 Estimasi Kebutuhan Trafik Dalam mengestimasi kebutuhan trafik harus dibedakan antara kebutuhan trafik untuk data. Untuk menghitung kebutuhan trafik bagi setiap pelanggan akan layanan suara digunakan persamaan di bawah ini. ( ) [2.22] Dimana : Equipment Active Proportion (EAP) = (Average Online User / Total Online User):

32 [2.23] 2.5.4 Jumlah dan Ukuran Sel Jumlah sel ditentukan oleh kapasitas sel dan jumlah trafik yang dibutuhkan, yang kemudian dapat dihitung dengan persamaan. [2.24] Luas sel dapat dihitung dengan membagi luas area layanan dengan jumlah sel yang telah dihitung. ( ) [2.25] Kemudian jari jari sel dapat dihitung dengan persamaan hexsagonal. [2.26] Rcell : Jari jari Cell (km)

33 2.5.5 Power Link Budget Perhitungan path loss harus diketahui dulu besarnya maximum allowable pathloss (MAPL) atau path loss maksimum yang diizinkan. Parameter ini dihitung dengan menggunakan persamaan (2.17). Gambar. 2.7. Link Budget Calculation [2.27] MAPL (Lp) EIRP Rx Level : Maximum Available Path Loss (dbm) : Effective Isotropic Radiated Power (dbm) : Recive Signal Threshold (dbm) Dimana EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) merupakan total power yang dikeluarkan dengan dikurangi total loss, dalam persamaan: [2.28]

34 [2.29] Ptx GTx GRx LK Lf FM Ab Av : Power Tx (dbm) : Gain Antena (db) : Gain Antena Rx (db) : Loss Konnector (db) : Feeder Loss per m (db) : Fade Margin (db) : Body Attenuation (db) : Vehicle Attenuation (db) Abld : Building Attenuation (db) 2.5.6 Perencanaan PN Offset Dalam CDMA, semua sel menggunakan spektrum frekuensi dan waktu yang sama untuk berkomunikasi. Untuk mengatasi interferensi antar sel, setiap sel dibedakan berdasarkan PN (Pseudo Noise) offset atau Pilot Channel, dan setiap user dibedakan berdasarkan Walsh Code. Pilot channel merupakan sinyal spread spektrum yang tidak berisi data, tetapi berisi time shift dan phase reference yaitu basic sequence yang disebut juga zero shift pilot atau PN offset sequence. Pilot channel berfungsi untuk paging yang selalu di transmit oleh BTS pada arah downlink atau forward channel. Pelanggan menggunakan Pilot Channel untuk mengkases jaringan, sebagai referensi untuk fungsi signal processing seperti sinkronisasi, referensi fasa untuk demodulasi, shoft handoff dan estimasi channel. PN offset memiliki sequence sepanjang 32.768 Chip, dengan separasi antar PN senilai 64 Chip. Sehingga tersedia

35 PN offset sebanyak 32.768 / 64 yaitu 512 buah PN offset/pn number dalam system CDMA dengan nomor PN 0 sampai dengan 511. Ada 2 pendekatan menentukan PN Offset, yaitu pendekatan Rumus dan Pendekatan Kluster 2.5.6.1 Pendekatan Rumus Gambar 2.8 Cluster Reuse [2.30] N i, j = Jumlah Cell Reuse Cluster = intejer Positif 2.5.6.2 Pendekatan Kluster Metode pendekatan kluster yaitu dengan menggabungkan beberapa cell AN kedalam satu kelompok yang terdiri dari 10 atau 11 cell. Dengan keterbatan jumlah cell PN yang hanya berjumlah 42 cell, maka akan ada pengulangan kluster.

36 Tabel 2.4 Sub Cluster Sector1 4 20 36 52 68 84 100 116 132 148 164 Sector2 172 188 204 220 236 252 268 284 300 316 332 Sector3 340 356 372 388 404 420 436 452 468 484 500 Sub-cluster 2 Sector1 8 24 40 56 72 88 104 120 136 152 168 Sector2 176 192 208 224 240 256 272 288 304 320 336 Sector3 344 360 376 392 408 424 440 456 472 488 504 Sub-cluster 3 Sector1 12 28 44 60 76 92 108 124 140 156 Sector2 180 196 212 228 244 260 276 292 308 324 Sector3 348 364 380 396 412 428 444 460 476 492 Sub-cluster 4 Sector1 16 32 48 64 80 96 112 128 144 160 Sector2 184 200 216 232 248 264 280 296 312 328 Sector3 352 368 384 400 416 432 448 464 480 496 Sitem distribusinya adalah : Gambar 2.9 Distribusi Sub Cluster Cell