Presentasi Seminar Tugas Akhir MANAJEMEN INTERFERENSI FEMTOCELL PADA LTE-ADVANCED DENGAN MEGGUNAKAN METODE ACCS (AUTONOMOUS COMPONENT CARRIER SELECTION) Gatra Erga Yudhanto 2208100115 Pembimbing : Prof. Ir. Gamantyo Hendrantoro, M.Eng, Ph.D Devy Kuswidiastuti, S.T, M.Sc
LTE-Advanced
Femtocell Femtocell adalah teknologi micro BTS yang menggunakan level daya rendah, menggunakan frekuensi resmi seperti yang digunakan jaringan seluler, dikoneksikan dengan backhaul jaringan Internet, digunakan untuk memperluas cakupan dan meningkatkan kapasitas
Latar Belakang LTE-Advanced LTE + Carrier Aggregation Interferensi antara pemancar (enb dan HeNB) dan pengguna (Mobile User) dengan pemancar lainnya ACCS
Rumusan Masalah Bagaimana Autonomous component carrier selection (ACCS) memberikan efek untuk manajemen interferensi femtocell (HeNB) pada sistem LTE-Advanced, terhadap mobile user yang ada di dalam sistem. Bagaimana perbandingan antara teknologi LTE yang menggunakan teknik Carrier Aggregation dengan yang tidak menggunakan tersebut.
Batasan Masalah Simulasi ini dilakukan dalam area lokal 20 20 m dan terbagi 4 sel /wilayah masing-masing 10 10 m. Jumlah perangkat enb tiap sel = 1 perangkat, jadi total enb dalam area sistem = 4 perangkat dengan lokasi yang fix. Jumlah femtocell tiap sel 1 = 1 perangkat, jadi total femtocell dalam area sistem = 4 perangkat dan dibangkitkan secara acak. Jumlah User bervariasi antara lain 8 user, 12 user, 16 user, dan 20 user yang dibangkitkan secara acak, dan terdistribusi secara rata pada setiap sel. Jumlah component carrier yang digunakan sebanyak 3 component carrier dengan besar spektrumnya masing-masing component carrier = 20 MHZ, Total dalam sistem = 60 MHZ. Penjadwalan mobile user dilakukan dengan metode User yang aktif akan dilayani hingga kapasitas carrier penuh Menggunakan frekuensi kerja, fc=3.5 (Ghz).
Batasan Masalah Transmit power pada tiap enb 200mw / 23dbm. Transmit power pada tiap henb 20mw / 13dbm. Gain antena system = 3dB. redaman dinding = 10dB. Pembangkitan trafik mobile user dilakukan menggunakan distribusi poisson acak dan memiliki rata-rata Holding time = 5 menit dan inter-arrival time = 10 menit. Waktu pengamatan dibatasi selama 3600 detik. Diasumsikan bahwa pendudukan oleh 1 mobile user memakai spektrum sebesar 8MHz
Pemodelan Sistem Tanpa CA & ACCS Dengan CA & ACCS
Skenario Sistem
20 Mobile User Skenario Sistem HeNB Mobile User enb 12 Mobile User Mobile User (HeNB) 8 Mobile User
Pembangkitan Trafik 1. Nilai Holding Time 2. Nilai Inter-Arrival Time berdistribusi eksponensial negatif HT = 1/λ ln 1 V = Tht ln(1 V) IAT = 1/λ ln 1 V = Tiat ln(1 V) dimana, Tht adalah waktu rata-rata pendudukan ( 300 detik ) Tiat waktu rata-rata kondisi idle (600 detik) v adalah random uniform, v = rand 1 sampai 10.
Tabel Holding Time User ke 1 2 3 4 5 1 1083 314 483 181 170 523 26 43 57 149 2 5 1242 55 34 140 66 202 124 909 759 3 329 232 359 329 59 41 2097 56 10 247 4 64 168 197 39 267 77 146 262 87 103 5 511 91 271 7 166 113 53 59 165 30 6 157 514 380 1039 227 118 33 283 453 165 7 305 949 83 338 102 334 356 21 88 76 8 186 166 185 441 117 461 191 11 58 384 9 63 102 29 258 345 237 166 310 313 341 10 441 129 325 161 553 537 89 285 262 233 11 236 383 222 1520 74 34 35 20 156 178 12 224 227 592 199 150 334 406 220 128 49 13 345 365 175 6 121 166 95 66 517 169 14 119 334 173 538 439 55 594 1378 217 647 15 36 44 341 205 63 205 48 17 571 247 16 225 196 485 78 207 693 256 560 403 265 6 7 8 9 10
Tabel Inter-Arrival Time User ke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1068 976 37 306 449 324 642 593 207 339 2 32 803 188 330 476 1716 325 2447 215 725 3 1282 664 127 276 371 2398 102 1161 621 283 4 576 185 1044 2433 786 253 526 68 1421 1270 5 548 382 714 722 611 21 43 231 454 638 6 57 186 100 198 348 449 367 1249 438 1725 7 661 1116 253 910 675 4 553 293 1486 1 8 385 99 250 561 128 805 167 1496 188 870 9 606 1742 141 741 162 76 561 359 368 651 10 1224 185 230 76 1686 622 392 612 472 625 11 273 865 593 887 1621 2161 128 90 715 59 12 529 182 27 844 167 350 698 267 800 301 13 1312 298 879 303 992 844 284 146 938 1789 14 532 101 134 313 829 1048 936 230 458 57 15 1592 716 525 1014 1267 2701 0 1203 569 2760 16 170 659 52 590 649 785 1328 2421 879 523
Carrier Aggregation X X X X
Penghitungan C/I Untuk BIM Untuk Pathloss NLOS= 20log10d + 46.4 + nwlw + 20log10(fc/5.0) C = Transmit power enb yang digunakan + gain antena NLOS I = Transmit power enb yang menginterferensi + gain antena NLOS
BIM (Background Interference Matrix) Wilayah ke Terhadap user ke enb1 enb2 enb3 enb4 HeNB1 HeNB2 HeNB 3 HeNB4 1 user 1-35.959-37.813-43.363-45.015-100 -100-100 -100 user 2-35.933-36.796-42.107-40.504-100 -100-100 -100 user 3-32.808-37.038-42.760-42.296-100 -100-100 -100 user 4-100 -100-100 -100-36.855-53.365-53.872-47.930 2 user 5-44.664-35.695-32.192-43.854-100 -100-100 -100 user 6-38.007-30.220-40.122-42.004-100 -100-100 -100 user 7-41.585-34.877-40.509-45.125-100 -100-100 -100 user 8-100 -100-100 -100-50.662-36.619-52.073-55.258 3 user 9-45.717-42.504-41.072-45.015-100 -100-100 -100 user 10-46.243-40.645-34.150-40.504-100 -100-100 -100 user 11-43.385-38.633-38.632-42.296-100 -100-100 -100 user 12-100 -100-100 -100-36.855-53.365-35.012-52.523 4 user 13-42.715-39.884-40.973-29.567-100 -100-100 -100 user 14-39.204-41.711-44.366-38.991-100 -100-100 -100 user 15-44.296-42.095-42.202-12.126-100 -100-100 -100 user 16-100 -100-100 -100-50.781-56.751-54.736-37.722 Contoh BIM 16 Mobile User
Perhitungan Mobile User yang Sukses Dilayani Tanpa CA & ACCS Dengan CA & ACCS Contoh 16 Mobile User yang Sukses Dilayani
Perhitungan Mobile User yang Gagal Dilayani Tanpa CA & ACCS Dengan CA & ACCS Contoh 16 Mobile User yang Gagal Dilayani
ACCS
Jumlah Mobile user yang gagal dilayani detik ke 1370-1400
Prosentase ideal (maksimum) peningkatakan efisiensi penggunaan component carrier Jumlah pengguna Prosentase jumlah pengguna sukses dilayani ( % ) Tanpa CA & ACCS Peningkatan Dengan CA & ACCS (%) 8 75 87.5 12.5 12 50 58.3 8.3 16 37,5 43.7 6.2 20 30 35 5
Prosentase peningkatakan efisiensi penggunaan component carrier sesuai simulasi Jumlah pengguna Prosentase jumlah pengguna sukses dilayani ( % ) Tanpa CA & ACCS Peningkatan Dengan CA & ACCS (%) 8 34.05 40.23 6.18 12 24.88 27.41 2.53 16 23.49 27.79 4.3 20 26.30 28.01 1.71
Grafik perbandingan persentase sukses dilayani
Kesimpulan Perangkat femtocell pada sitem LTE-Advanced dapat menjadi solusi untuk menambah coverage dari suatu operator seluler yang mengusung teknologi LTE-Advanced di masa depan. Berdasarkan hasil simulasi yang ada maka sistem LTE-Advanced dengan trafik yang penuh, lalu dibandingkan antara yang menggunakkan teknik CA dan metode ACCS. Maka didapatkan peningkatan maksimum mobile user yang bisa dilayani dalam sistem sebesar 12,5 % dengan 8 mobile user yang ada di dalam sistem, 8,3%, 6,5%, dan 5% berturut-turut dengan menggunakkan 12, 16, dan 20 mobile user. Dengan trafik yang telah ditentukan dengan ketentuan trafik waktu rata-rata pendudukan 300 detik dan waktu rata-rata kondisi idle 600 detik yang diamati selama 3600 detik maka didapatkan peningkatan prosentase pengguna sukses dilayani adalah 6.18%, 2.53%, 4.3%, dan 1.71%, berturut-turut untuk 8, 12, 16, dan 20 mobile user.
Terima kasih