JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa), Vol. 6, No. 1, Juni 2021, Hal. 15-24 Terakreditasi “ Peringkat 3” oleh Kemenristek/BRIN, Nomor SK: 85/M/KPT/2020 DOI: 10.31544/jtera.v6.i1.2021.15-24
Diterima: 14 November 2020; Direvisi: 5 Februari 2021; Disetujui: 24 Maret 2021 JTERA, Vol. 6, No. 1, Juni 2021 © 2021 JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa), Politeknik Sukabumi

## Analisis Unjuk Kerja Sistem Kendali Daya Terpusat pada Jaringan Homogen Femtocell
Anggun Fitrian Isnawati # , Khulqi Rasyid, Mas Aly Afandi Institut Teknologi Telkom Purwokerto Jl. D. I. Pandjaitan No. 128 Purwokerto, Indonesia
# anggun@ittelkom-pwt.ac.id

## Abstrak
Sistem  kendali  daya  sangat  berkaitan  dengan  masalah  interferensi  antar user pada  jaringan  homogen femtocell . Kendali  daya  juga  dapat  menjaga  baterai  perangkat  supaya  hemat  dalam  penggunaan  daya.  Bentuk  kendali  daya terpusat  ( centralized  power  control atau  disingkat  CPC)  digunakan  dalam  penelitian  ini  dengan  analisis  unjuk  kerja berdasarkan  metode  penyelesaian  menggunakan  algoritma  solusi  yang  layak  ( feasible  solution ).  Dengan  menguji kelayakan nilai vektor daya, solusi yang layak dapat dicapai jika user mempunyai nilai daya non-negatif ( non-negative power vector ),  yang berarti bahwa SINR target dapat tercapai dan sistem dapat diterapkan. Studi ini difokuskan pada single channel dan multi-channel yang diterapkan pada multi-user . Hasilnya  menunjukkan bahwa  saat kondisi  sistem tersebut feasible maka semua daya user bernilai positif dan semua user mampu mencapai signal to noise ratio (SINR) target yang ditentukan yakni 13 dB untuk skema 5 user dan 9,5 dB untuk skema 10 user . Pada kondisi infeasible , daya user pada power  vector ada  yang  bernilai  negatif  dan  beberapa user tidak  mencapai  SINR  target.  Pada  penggunaan channel bersama, penambahan user akan menurunkan SINR yang diterima user . Semakin kecil ukuran user group maka semakin tinggi SINR yang dapat dicapai. Hal ini dikarenakan interferensi antar user yang semakin kecil.
Kata kunci: feasible solution , interferensi, centralized power control , non-negative power vector , SINR

## Abstract
The power control system is closely related to the interference problem between users on a homogeneous femtocell network.  Power  control  can  also  keep  the  device  battery  in  order  to  save  on  power  usage.  The  form  of  centralized power control or abbreviated as CPC is used in this study with a performance analysis based on the solution method using a feasible solution algorithm. By testing the feasibility of the power vector value, a viable solution can be reached if the user has a non-negative power vector value, which means that the target SINR can be achieved and the system can be implemented. This  study is focused on single channel  and multi-channel  which is applied to multi-users. The results show that when the system condition is feasible, all user power is positive and all users are able to achieve the specified target signal to noise ratio (SINR), namely 13 dB for the 5 user scheme and 9.5 dB for the 10 user scheme. In infeasible conditions, the user power on the power vector is negative and  some users do not reach the target SINR. When using a shared channel, adding users will  decrease the SINR received by the user. The smaller the user group size, the higher the SINR that can be achieved. This is because the interference between users is getting smaller.
Keywords: feasible solution, interference, centralized power control, non-negative power vector, SINR

## I. P ENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  yang  pesat  berdampak pada penggunaan spektrum frekuensi yang semakin padat.  Teknologi  radio  kognitif  ( cognitive  radio , CR) telah berkembang untuk mengurangi kepadatan penggunaan  spektrum  dengan  memberdayakan spektrum yang tidak digunakan oleh user berlisensi ( user utama)  [1],  [2].  Kemampuan  teknologi  radio kognitif  tidak  hanya  dalam  proses  penginderaan frekuensi  tetapi  juga  dalam  pengaturan  parameter
seperti tingkat daya pancar, spektrum frekuensi dan bandwidth , jenis dan level modulasi, beamforming , dan lain-lain [2], [3]. Implementasi teknologi radio kognitif salah satunya terdapat pada user di jaringan femtocell .  Teknologi femtocell juga  memiliki keunggulan  dalam  hal  mengatasi  kelangkaan frekuensi  spektrum.  Teknologi  ini  dapat  berbagi spektrum  dengan  jaringan macrocell ,  tetapi  tetap dapat  menghindari  interferensi  di  antara  pengguna femtocell atau  antara  pengguna femtocell dan pengguna macrocell [4]. Terinspirasi oleh teknologi
radio  kognitif  yang  memungkinkan  sumber  daya frekuensi  berbagi femtocell untuk macrocell dan beradaptasi  secara  independen  dengan  lingkungan nirkabel  untuk  mencapai  kinerja  jaringan  yang optimal,  maka  munculah  konsep Cognitive Femtocell  Networks (CFN)  [5].  CFN  menyediakan implementasi  praktis  radio  kognitif  dengan memasukkan  teknologi  jaringan  radio  kognitif ( cognitive  radio  network ,  CRN)  ke  jaringan femtocell [6].
Tujuan dari algoritma kendali daya adalah untuk menjaga  nilai  daya  pancar  agar  tetap  pada  kondisi minimum  sinyal  yang  diterima  sehingga  dapat mencapai  target  kualitas  layanan  pada  sistem komunikasi, seperti bit error rate , data rate , packet delay ,  dan outage  probability .  Kendali  daya diperlukan pada jaringan terpusat atau terdesentralisasi.  Berdasarkan  [7]  kendali  daya terpusat  adalah  dasar  dari  kendali  daya  pada komunikasi  seluler.  Kendali  daya  terpusat merupakan  aplikasi  praktis  yang  sangat  terbatas tetapi  dapat  digunakan  sebagai  referensi  jika dibandingkan  dengan  algoritma  kendali  daya terdistribusi ( Distributed Power Control , DPC) [8]. Lebih  lanjut,  DPC  dapat  dilakukan  dengan menggunakan  metode  teori  permainan  dan  kondisi konvergensi  dapat  dilakukan  berdasarkan  algoritma iteratif  kendali  daya  yang  diturunkan  dari  fungsi utilitas,  yaitu  nilai  diferensial  dari  fungsi  utilitas terhadap fungsi pemancar daya [9]-[11].
Pentingnya  uji  kelayakan  adalah  untuk menunjukkan  bahwa  SINR  yang  dibutuhkan  dapat dicapai oleh  semua user . Jika daya yang dihasilkan negatif,  maka  dipastikan  ada  masalah  kendali  daya yang  tidak  layak  [8].  Dengan  demikian  parameter harus disesuaikan kembali. Uji kelayakan dilakukan baik  pada  jaringan  terpusat  maupun  jaringan terdistribusi.  Penelitian  tentang  kendali  daya terdistribusi  telah  dilakukan  oleh  beberapa penelitian  sebelumnya  seperti  pada  [7],  [12],  dan [13].  Yang  membedakan  kedua  jenis  kendali  daya tersebut  adalah  bahwa  uji  kelayakan  sistem terdistribusi  menggunakan  iterasi  dan  harus memenuhi tiga syarat yaitu positivitas, monotonisitas, dan skalabilitas [13].
Pada  jaringan femtocell , femto  access  point (FAP)  dipasang  secara ad-hoc terkadang  tanpa perencanaan  yang  tepat  oleh  operator  jaringan  atau pemilik femtocell .  Dalam  kasus  penyebaran femtocell yang  sangat  padat,  diperlukan  teknik kendali  daya  yang  memadai,  yang  dapat  mengatasi sifat ad-hoc femtocell dan  memberikan  kualitas layanan  bagi user femtocell [14].  Dalam  jaringan femtocell  Orthogonal  Frequency-Division  Multiple Access (OFDMA),  studi  tentang  kendali  daya  juga dibedakan  dengan  penggunaan  saluran,  yaitu
saluran  tunggal  atau  saluran  ganda,  di  mana  setiap pengguna  dapat  mengalokasikan  daya  pancar melalui  beberapa  pita  frekuensi  [15].  Dalam masalah  OFDMA femtocell ,  itu  tergantung  pada alokasi subchannel .  Pada Long  Term  Evolution (LTE) femtocell ,  sub-saluran  dikenal  sebagai Resource  Blocks (RB).  Jika  RB  habis  di femtocell , femtocell akan  menggunakan  sub-saluran  lain  [16] dan  jika  di  antara  pengguna  menggunakan  sub- saluran  yang  berbeda,  gangguan  akan  dihindari [17].  Uji  kelayakan user pada  jaringan  homogen femtocell tidak hanya dilakukan pada kondisi multi- user dengan single-channel ,  tetapi  juga  dilakukan pada  kondisi multi-user dengan  menggunakan multi-channel yang  akan  dibagi  menjadi  beberapa user group .
Dalam  penelitian  ini  diteliti  algoritma  kendali daya  terpusat  dengan  menggunakan single-channel dan multi-channel dalam  jaringan  homogen femtocell .  Sebagai  langkah  awal,  yang  harus ditentukan  terlebih  dahulu  adalah  topologi jaringannya  dan  dalam  penelitian  ini  dicontohkan topologi  jaringan ad-hoc .  Jaringan ad-hoc disini diasumsikan  sebagai  pasangan transmitter-receiver (Tx-Rx)  berupa  pasangan femto  user  equipment (FUE) dan femto access point (FAP) pada femtocell yang  berada  dalam  satu  jaringan macrocell . Kemudian  dilakukan  uji  kelayakan  dengan menghasilkan  daya  pancar  yang  mampu  membuat user memperoleh SINR yang melebihi SINR target yang ditentukan.

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Pemodelan Sistem
Model  sistem  yang  digunakan  dalam  penelitian ini didasarkan pada jaringan ad-hoc . Ini terdiri dari beberapa  pasang  FUE  atau user  femto sebagai transmitter dan  FAP  sebagai receiver untuk  setiap node pada  jaringan femtocell seperti  diilustrasikan pada Gambar 1.
Pada  penelitian  ini  digunakan  10  pasangan  Tx- Rx yang dalam hal ini disebut 10 user dengan SINR target  yang  lebih  rendah  9,5  dB  dan  digunakan  5 user untuk  target  SINR  yang  lebih  tinggi 13 dB. Penggunaan  kedua  skenario  tersebut  dimaksudkan untuk  mengetahui  pengaruh channel secara simultan  terkait  dengan  jumlah user pada channel tersebut  dan  juga  SINR  target  yang  dapat  dicapai oleh  kelompok user .  Skenario  satu  menunjukkan jumlah user yang lebih banyak yakni 10 user dalam penggunaan channel bersama atau dengan kata lain kelompok  tersebut  memiliki  ukuran  yang  lebih besar dari skenario dua dengan 5 user pada channel yang sama.
Signal Interference gii pi FUE i FAP i pj FUE j FAP j gjj
Gambar 1. Model sistem jaringan homogen femtocell
Dalam  model  sistem  ini, user tersebar  secara acak  berdasarkan  jarak user yang  diatur  oleh konfigurasi  jaringan femtocell dalam  cakupan macrocell .  Karena  penelitian  ini  difokuskan  pada jaringan femtocell ,  maka  skema  kendali  daya ditujukan  untuk user sekunder.  Jika  kondisi  ini belum  layak  untuk  dicapai,  dengan  kata  lain  jika memiliki daya pancar yang maksimal namun masih belum  mencapai  SINR  target  ( infeasible  solution ), maka  penurunan  ambang  SINR  target  adalah  suatu keharusan  agar  SINR  target  tercapai  oleh  semua user . Ada  pasangan  pemancar  dan  penerima user kognitif  dalam  model  sistem  di  Gambar  1.  Garis solid  mewakili link komunikasi,  sedangkan  garis putus-putus  menunjukkan link interferensi. Link gain untuk user ke-i antara user pemancar ke-i (Tx) dan user penerima  ke-i  (Rx)  dilambangkan  dengan . Keuntungan dari user ke-j pada link antara user Tx ke- j dan user Rx ke- i dilambangkan dengan . Sebagai  penyederhanaan  notasi,  diasumsikan interferensi dari user kognitif dan noise adalah sama dan  dilambangkan  dengan .  Misalkan adalah kekuatan transmisi pemancar ke-i user dan adalah kekuatan user lain. Oleh karena itu, SINR user ke-i yang  diharapkan  yakni dapat  didefinisikan sebagai berikut [1].
∑ (1)
dengan adalah  rata-rata  level noise dan  bernilai sama untuk semua user .
Penggunaan  beberapa channel oleh  setiap user pada  jaringan femtocell dapat  dianalogikan  dengan penggunaan  RB  pada  teknologi  OFDMA.  Hal tersebut  dapat  diilustrasikan  pada  Gambar  2  dan Gambar  3.  Gambar  2  menunjukkan  model  alokasi user dan channel pada  skema  5  user,  sedangkan Gambar  3  menunjukkan  model  alokasi user dan channel pada skema 10 user.
Ch 1 Ch 2 Ch 1 Ch 3 Ch 2 Ch 4 Ch 4 User 1 User 2 User 3 User 4 User 5 Ch 5 Ch 5 Ch 5 Ch 3 Ch 3 Gambar 2. Model sistem alokasi user dan channel pada skema 5 user Ch 8 Ch 9 Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 2 Ch 8 Ch 7 Ch 7 Ch 9 User 1 User 2 User 3 User 4 User 5 Ch 1 Ch 6 User 6 User 7 User 8 User 9 User 10 Ch 9 Ch 3 Ch 4 Ch 4 Ch 5 Ch 2 Ch 5 Ch 7 Ch 10 Ch 3 Ch 6 Ch 10
Gambar 3. Model sistem alokasi user dan channel pada skema 10 user
Pada Gambar 2, setiap user dapat menggunakan beberapa channel ( multi - channel )  dan  setiap channel dapat digunakan oleh beberapa user ( multi- user ). Misalnya, dua user di sini ( user 1 dan user 2) menggunakan channel yang  sama  yaitu channel 1 pada  waktu  yang  sama. User 3  dan user 4 menggunakan  dua channel yang  sama  yakni channel 2  dan channel 3.  Hal  ini  untuk menunjukkan  efek  penggunaan  beberapa channel secara bersamaan. Dalam banyak kasus, khususnya pada  teknologi  OFDMA  yang  menggunakan  RB, skema multi-user multi-channel dapat diimplementasikan dengan berbagai cara. Penggunaan channel yang  sama  dalam  skema multi-user dapat  menyebabkan  interferensi  antar user .

## B. Femtocell
Femtocell adalah  salah  satu  teknologi  mikro Base Transceiver Station (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, dan pemasangannya secara auto  konfigurasi. Femtocell merupakan  salah  satu metode  atau  konsep  sel  dalam  seluler  yang dikembangkan  dalam  cakupan  yang  kecil  untuk membantu     kontinuitas     konektivitas   pengguna
Tabel 1. Standar parameter femtocell [3] Parameter Nilai Standar 3GPP, 3GPP2 Frekuensi 1,9 – 2,6 GHz Daya 10 – 100 mW Backhaul IP Network Cakupan 20 – 30 m Layanan
Suara dan data
seluler  untuk  tetap  dapat  berkomunikasi  khususnya pengguna  yang  berada  di  dalam  ruangan  [2]. Adapun  standar  parameter  dari femtocell disajikan pada Tabel 1.

## C. Sistem Kendali Daya Terpusat
Setiap  perangkat  telekomunikasi  membutuhkan daya  supaya  perangkat  hidup  dan  dapat  melakukan proses  telekomunikasi,  dalam  hal  ini  memancarkan daya  untuk  mengirim  sinyal  yang  berisi  data/ informasi. Perangkat telekomunikasi yang membutuhkan  sistem  kendali  daya  ( power  control ) dapat berupa telepon seluler, laptop, atau perangkat mobile lainnya.
Power control mengacu pada pengaturan tingkat daya output pemancar,  berupa  BTS  pada  arah downlink dan mobile  station pada  arah uplink dengan tujuan untuk meningkatkan kapasitas sistem, cakupan  dan  kualitas user ( data  rate ),  dan  untuk mengurangi konsumsi daya. Untuk mencapai tujuan ini,  mekanisme  kendali  daya  biasanya  bertujuan memaksimalkan  daya  yang  diterima  dari  sinyal yang  diinginkan  dengan  membatasi  interferensi yang ditimbulkan.
Sistem  kendali  daya  terpusat  atau centralized power  control (CPC)  membutuhkan  kendali  dari pusat  dan  juga  informasi  global  dari  semua link gain . Kendali daya terpusat dapat mencapai  kinerja yang  lebih  baik  daripada  dengan  kendali  daya terdistribusi  atau distributed  power  control (DPC). Algoritma  terpusat  dapat  secara  efisien  mencapai solusi optimal dengan biaya komunikasi rendah dan komputasi  yang  sederhana  hanya  saat  skala  sistem tersebut kecil.
Dalam penelitian ini,  kendali daya  yang diamati adalah  pada  komunikasi  arah uplink ( uplink power control ) sehingga proses kendali dayanya dilakukan dengan  cara  mengatur  daya  pancar user supaya interferensi dapat diminimalisasi. Hal ini dikarenakan  level  interferensi  yang  tinggi  dapat membatasi  area  cakupan uplink jika  daya user menjadi sumber interferensi tersebut tidak dikontrol.
D. Feasible Solution
Pada physical  layer ,  kendali  daya  dapat mengurangi  interferensi  dan  jika  sistem  tersebut layak  ( feasible ),  SINR  pada  semua user mampu
memenuhi SINR target yang ditentukan. User dapat menyesuaikan level daya  transmisi melalui kendali daya  untuk  memastikan  bahwa  semua user yang berbagi channel yang  sama  dapat  memenuhi persyaratan SINR target ke penerima yang dituju.
Untuk user yang berbagi channel frekuensi yang sama,  daya  transmisi  akan  mempengaruhi  kualitas link dan noise temperatur di channel tertentu. Oleh karena  itu,  tujuan  dari  kendali  daya  adalah  untuk menyesuaikan  daya  transmisi  semua user dalam meningkatkan  kualitas link yang  memungkinkan user group untuk mengirimkan data melalui channel yang  sama  untuk  memenuhi  target Bit  Error  Rate (BER) tertentu.
Jika diberikan SINR target ɣ * , untuk solusi yang layak ( feasible solution ) dengan user N maka perlu memenuhi  persyaratan  vektor  daya  non-negatif ( non  negative  power  vector )  yakni P* yang  dapat diperoleh sebagai berikut [18].
(     ) (2)
dimana ( ) adalah  matriks link  gain ternomalisasi yang memenuhi persamaan berikut.
(3)
dan ( ) vektor noise ternormalisasi  yang memenuhi persamaan berikut.
(4)

## E. Power Vector
Vektor  daya  untuk user  group ke- k dapat dibentuk  berdasarkan  [1]  dengan menentukan channel transmisi  yang  dipilih  oleh user i, i ϵ N, yakni
( ) (5)
Notasi adalah vektor daya untuk user group ke- k.  Jumlah  elemen sama  dengan  jumlah user yang  ditransmisikan  menggunakan channel yang sama. ( ) adalah  matriks link  gain ternormalisasi  pada  channel  ke- k yang  memenuhi persamaan berikut [1].
( ) (6)
dengan ( ) adalah vektor noise ternormalisasi untuk .
Untuk feasible  solution ,  daya  pancar  harus memenuhi persamaan berikut [1].
Tabel 2. Jenis modulasi pada modulasi adaptif berdasarkan kebutuhan SINR [1] Tipe Modulasi SINR (dB) 1024 QAM 35,5 256 QAM 29,4 64 QAM 23,3 16 QAM 16,9 QPSK 9,9 BPSK 6,8
( ) (7)
Feasible solution dalam user group seperti yang ditunjukkan  pada  Persamaan  (5)  menggambarkan vektor  daya  dalam user  group ke- k menggunakan channel k i . Persamaan ini akan dikembangkan untuk mendapatkan feasible  solution pada channel group , seperti yang ditunjukkan berikut ini [1].
( )   ∑ ( ) ∑ (( ( ) ) ( ))
(8) untuk  jumlah  user
,  dengan K adalah  jumlah total channel , k adalah  nomor channel ,  dan digunakan  untuk  menunjukkan  apakah  dua user tersebut  menggunakan channel yang  sama  atau tidak.  Jika  nilai  indeks i dan j sama,  atau  dengan kata  lain  kedua user menggunakan channel yang sama, ,  maka
.  Jika  kedua user tidak  menggunakan channel yang  sama, , maka
.

## F. Bit Error Ratio (BER)
Kualitas  tautan  transmisi  dapat  dicirikan  oleh BER  target  yang  diperlukan  dan  spesifik  untuk aplikasi  tertentu.  Sebuah  persyaratan  SINR  target yang  setara  dapat  ditentukan  berdasarkan  jenis modulasi  yang  dipilih  saat  menggunakan  skema modulasi adaptif.
Persyaratan  BER  yang  dipilih  untuk  simulasi adalah  10 -3 dan  diasumsikan  menggunakan  skema modulasi  adaptif  berdasarkan  keenam  jenis modulasi  yakni Bit  Phase  Shift  Keying (BPSK), Quadrature  Phase  Shift  Keying (QPSK),  16 Quadrature  Amplitude  Modulation (QAM),  64 QAM,  256  QAM,  dan  1024  QAM.  Tabel  2 menunjukkan jenis modulasi dan persyaratan SINR target yang digunakan untuk simulasi [7].

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
A. Analisis User User pada pemodelan centralized power control (CPC)  ini  merupakan user  femto pada  topologi
Gambar 4. Topologi jaringan dengan 5 user
Gambar 5. Topologi jaringan dengan 10 user
jaringan  homogen femtocell yang  menggunakan multi-channel . Gambar 4 dan Gambar 5 merupakan topologi  jaringan femtocell dengan  5 user dan  10 user . Pada topologi tersebut user memiliki masing- masing  pasangan user femto yang  disebar  secara acak. Tiap pasangan user femto memiliki jarak yang berbeda-beda. Penggunaan dua skema user yakni 5 user seperti  pada  Gambar  4  dan user 10  seperti pada  Gambar  5  dimaksudkan  untuk  mengetahui efek dari penambahan jumlah user terhadap  sistem yang menggunakan channel bersama.
B. Pengujian  Feasibility  pada  Centralized  Power Control Pengujian feasibility dilakukan untuk memastikan  bahwa  sistem  tersebut feasible (dapat terwujud) berdasarkan nilai power vector yang non- negative ,  yang  berarti  sistem  tersebut  memenuhi persyaratan  kendali  daya.  Untuk  sebuah  sistem yang feasible , power  control selain  dapat mengurangi  interferensi  juga  dimaksudkan  supaya SINR pada semua user dapat memenuhi SINR yang ditentukan. Untuk user yang menggunakan channel frekuensi  yang  sama,  daya  transmisi  akan mempengaruhi  kualitas link pada channel tersebut. Daya  pada user dapat  disesuaikan  level  daya
Gambar 6. SINR user sebelum dan sesudah power control dengan 5 user
transmisi  agar  tiap user tidak  menggunakan  daya yang  berlebihan,  yang  menyebabkan  banyak mengkonsumsi  baterai  pada  perangkat user. Penyesuaian  level  daya  melalui  kendali  daya terpusat untuk memastikan bahwa semua user yang berbagi channel yang  sama  mampu  memenuhi persyaratan SINR target.
Pada  skenario  s ingle-channel  centralized  power control disediakan  satu channel yang  digunakan secara  bersamaan  oleh  beberapa user ,  yakni  skema 5 user dan  skema  10 user .  Kedua  skema  tersebut menampilkan  kondisi  SINR  yang  dicapai  oleh user saat  sebelum  menggunakan power  control atau dikenal  dengan  menggunakan  daya  awal  ( power initial )  dan  SINR  yang  dicapai  oleh user setelah menggunakan  metode power  control .  Gambar  6 menunjukkan  bahwa  untuk  kondisi  sebelum menggunakan metode power control , hanya terdapat satu user yang memenuhi SINR target yakni user -1, tetapi  masih  terdapat  beberapa user yakni user -2, user -3, user -4,  dan user -5  yang  belum  memenuhi SINR  target  sebesar  13  dB.  Untuk  kondisi penggunaan  daya  setelah  menggunakan  metode power  control ( feasible  solution ),  diperoleh  hasil bahwa  semua user mampu  memenuhi  SINR  target. Begitu  juga  dengan  kondisi  yang  ditunjukkan  oleh Gambar 7 dengan skema 10 user yang menunjukkan kondisi SINR target yang tidak tercapai oleh seluruh user saat  menggunakan  daya initial (sebelum menggunakan  metode power  control ).  Akan  tetapi saat  menggunakan  daya  dari  hasil power  control , maka SINR target dapat tercapai untuk semua user . Performansi user akan  sangat  dipengaruhi  oleh banyaknya user dalam  penggunaan channel bersama.  Hal  ini  dapat  dillihat  dari  perbandingan SINR  target  dengan  menggunakan  5 user dan menggunakan  10 user .  Dari  Gambar  6  tersebut dapat  ditunjukkan  pada  saat  terdapat  5 user maka SINR target yang mampu dicapai pada kisaran 13
Gambar 7. SINR user sebelum dan sesudah power control dengan 10 user
Gambar 8. SINR channel group
dB,  sedangkan  pada  Gambar  7  saat user yang menggunakan  satu channel secara  bersamaan berjumlah 10 user maka SINR  target  yang  mampu dicapai menurun pada kisaran nilai 9,5 dB. Hal ini dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  banyak user yang menggunakan channel secara bersamaan maka semakin kecil SINR target yang mampu dicapai.
Gambar  8  menunjukkan  bahwa  pada channel group , user dapat  menggunakan  lebih  dari  satu channel ,  seperti  yang  dicontohkan  pada user -1, user -4, user -5 yang menggunakan 2 channel , user- 2 dan user -3  yang  menggunakan  3 channel .  Dengan menambahkan channel yang  dialokasikan  untuk user ,  SINR  yang  dicapai  oleh user dapat  lebih tinggi.  Pada  gambar  juga  menunjukkan  bahwa SINR  setiap channel akan  bervariasi.  Semakin banyak user menggunakan channel ,  semakin  besar SINR  total  yang  dimiliki  oleh user tersebut sehingga semakin banyak data yang ditransmisikan.
C. Unjuk Kerja Sistem Kendali Daya Terpusat Rata-rata  daya user semakin  turun  dengan bertambahnya  jumlah channel yang  diberikan. Sebagaimana  ditunjukkan  pada  Gambar 9, nilai
Gambar 9. Rata-rata daya saat jumlah channel berubah
Gambar 10. Daya user saat SINR target berubah
Gambar 11. Daya user ketika jumlah user per channel berubah
daya  saat  10 user menggunakan  1 channel ,  2 channel ,  3 channel ,  4 channel ,  dan  5 channel berturut  turut  adalah  0,215  mW,  0,172  mW,  0,151 mW,  0,151  mW,  dan  0,149  mW.  Akan  tetapi  daya user akan  naik  seiring  dengan  meningkatnya  SINR target  yang  diberikan.  Hal  ini  ditunjukkan  pada Gambar 10, saat SINR target meningkat maka daya pada user juga akan meningkat.
Gambar 12. SINR saat jumlah channel berubah
Gambar 13. SINR saat jumlah user per channel berubah
Gambar  11  menunjukkan power  user semakin besar  seiring  dengan  bertambahnya  jumlah user pada  tiap channel .  Sebaliknya,  semakin  sedikit jumlah user yang  menggunakan channel tersebut, maka semakin kecil daya yang dibutuhkan.
Pada  Gambar  12  ditunjukkan  bahwa  SINR  tiap user  akan  naik  seiring  dengan  penambahan  jumlah channel . Bisa dilihat pada saat user menggunakan 1 channel SINR  yang  didapat  sekitar  14  dB, sedangkan  saat user mengunakan  5 channel ,  nilai SINR  meningkat  menjadi  28  dB.  Semakin  banyak jumlah user dalam  satu  kelompok channel maka akan semakin kecil nilai SINR yang diperoleh user dalam kelompok tersebut. Hal ini ditunjukkan pada Gambar  13,  semakin  sedikit  jumlah user yang menggunakan channel tersebut, semakin besar nilai SINR yang didapat.
D. Kondisi Infeasible
Apabila jarak antar user semakin jauh dan SINR target  yang  diberikan  dinaikkan,  maka  dapat mengakibatkan  kondisi feasible  solution tersebut menjadi tidak tercapai (kondisi infeasible ). Hal ini
Gambar 14. Hasil SINR sistem yang infeasible
dibuktikan  dengan  tidak  tercapainya  kondisi non- negative power vector , yang artinya bahwa terdapat komponen  daya  dalam power  vector yang  bernilai negatif. Dalam penelitian ini dicobakan pada skema 10 user dengan hasil power vector kondisi infeasible sebagai berikut
[ ] mW
Efek  dari  kondisi infeasible tersebut  adalah SINR  yang  diperoleh user tidak  seluruhnya mencapai SINR target yang ditentukan. Gambar 14 merupakan hasil SINR pada sistem yang infeasible , dimana  sistem  tersebut  menggunakan  SINR  target sebesar 9,5 dB. Sistem tersebut dikatakan infeasible karena  ada  beberapa user yang  tidak  dapat memenuhi  SINR  target  yaitu  SINR  untuk user -1, user -2, user -5, user -8, dan user -9.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  dapat  disimpulkan bahwa  saat  kondisi  sistem feasible maka  semua daya user akan  memenuhi  kondisi non-negative power  vector sehingga  semua user mampu mencapai  SINR  target  yang  ditentukan.  Hasil simulasi  juga  menunjukkan  kondisi  yang  tidak feasible ( infeasible )  yang  diakibatkan  karena  jarak user terlalu  jauh,  SINR  target  yang  terlalu  besar, atau  jumlah user yang  menggunakan channel bersama  terlalu  banyak.  Selain  itu  dari  hasil  juga ditunjukkan bahwa penggunaan teknik kendali daya
terpusat  dapat  meminimalisasi  interferensi  dengan mengurangi daya pada masing-masing user dengan tetap menjaga SINR yang dicapai. Semakin banyak user yang  memakai channel secara  bersamaan maka semakin kecil pula SINR yang dapat dicapai. Sebaliknya,  semakin  sedikit user yang  memakai channel secara  bersamaan  maka  semakin  besar SINR  yang  dapat  dicapai.  Jarak user ,  jumlah user , jumlah channel ,  dan  SINR  target  mempengaruhi SINR yang akan didapatkan oleh setiap user .
Penelitian  ini  dapat  dilanjutkan  dengan implementasi  skema  kendali  daya  terdistribusi  dan mandiri  baik  pada  jaringan  homogen  maupun heterogen.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penelitian  ini  dibiayai  oleh  LPPM  Institut Teknologi Telkom Purwokerto dalam bentuk hibah internal  tahun  anggaran  2020.  Terimakasih  atas dukungan yang diberikan.

## R EFERENSI
[1] I.  Siddavatm,  “Mapping  of  cognitive  radio  as intelligent  agent  archit ecture,”  in 2011  2nd International Conference on Wireless Communication, Vehicular Technology, Information  Theory  and  Aerospace  &  Electronic Systems  Technology  (Wireless  VITAE) ,  Chennai,
India, Feb. 2011, pp. 1 – 5.
[2]  A.  F.  Isnawati,  R.  Hidayat,  S.  Sulistyo,  and  I.  W. Mustika,  “Preliminary  study:  Non  cooperative power  control  game  model  for  cognitive  femtocell network,”  in Proceedings  of  International Conference  on  Information,  Communication Technology  and  System  (ICTS)  2014 ,  Surabaya, Indonesia, Sep. 2014, pp. 119 – 124.
[3] B.  Benmammar,  A.  Amraoui,  and  F.  Krief,  “A Survey  on  Dynamic  Spectrum  Access  Techniques in  Cognitive  Radio  Networks,” International Journal  of  Communication  Networks  and Information Security (IJCNIS) , vol. 5, no. 2, p. 12, 2013.
[4]   D. T. Ngo, L. B. Le, T. Le-Ngoc, E. Hossain, and D. I. Kim, “Distributed Interference Management in Two- Tier  CDMA  Femtocell  Networks,” IEEE Trans.  Wirel.  Commun. ,  vol.  11,  no.  3,  pp.  979 – 989, Mar. 2012.
[5]    S.  Y.  Lien,  K.  C.  Chen,  Y.  C.  Liang,  and  Y.  Lin, “Cognitive  radio  resource  management  for  future cellular networks,” IEEE Wirel. Commun. , vol. 21, no. 1, 2014.
[6]    F.  H.  Khan  and  Y. J.  Choi,  “Joint  subcarrier  and power  allocations  in  OFDMA-based  cognitive femtocell  ne tworks,”  in 2012  18th  Asia-Pacific Conference on Communications (APCC) , 2012, pp.
812 – 817.
[7]  A.  F.  Isnawati,  R.  Hidayat,  S.  Sulistyo,  and  I.  W. Mustika,  “Feasible  solution  of  centralized  power control  for  multi  channel  cognitive  femtocell network,” in 2015 7th  International  Conference  on
Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE) , Chiang Mai, Thailand, Oct. 2015.
[8]  A.  F.  Isnawati,  R.  Hidayat,  S.  Sulistyo,  and  I.  W. Mustika,  “A  comparative  study  on  centralized  and distributed  power  control  in  cognitive  femtocell network,” in 2016 8th  International  Conference  on
Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE) , Yogyakarta, Indonesia, Oct. 2016.
[9] F.  Li,  X.  Tan,  and  L.  Wang,  “A  New  Game Algorithm  for  Power  Control  in  Cognitive  Radio Networks,” IEEE Trans. Veh. Technol. , vol. 60, no. 9, pp. 4384 – 4391, Nov. 2011.
[10]  P.  Xiaozhen  and  Z.  Qi ,  “Power  Control  Based  On Game  Theory  In  Femtocell,” Int.  J.  Digit.  Content Technol.  Its  Appl. ,  vol.  6,  no.  18,  pp.  357 – 366,
2012.
[11]  X. Deng , W. Xia, Q. Guan, S. Lin, and S. Jiang, “A novel  distributed  power  control  based  on  game theory  in  cognitive  wireless  network,”  in 2014 IEEE/CIC International Conference on Communications  in  China  (ICCC) ,  Shanghai,
China, Oct. 2014, pp. 59 – 63.
[12]  Z. Wan g, L. Jiang, and C. He, “A distributed power control algorithm in cognitive radio networks based
on  Nash  bargaining  solution,”  in 2012  IEEE International  Conference  on  Communications (ICC) , Ottawa, ON, Canada, Jun. 2012, pp. 1672 – 1676.
[13]  A.  F.  Isnawati,  R.  Hidayat,  S.  Sulistyo,  and  I.  W. Mustika,  “A  Novel  Utility  Function  of  Power Control  Game  in  Multi-Channel  Cognitive Femtocell  Network,” International  Journal  of Communication Networks and Information Security , vol. 9, no. 3, p. 7, 2017.
[14]  S. A. Saad , M. Ismail, and R. Nordin, “A Survey on Power Control Techniques in Femtocell Networks,” Journal  of  Communications ,  vol.  8,  pp.  845 – 854,
2013.
[15]  W.  Li,  H.  Zhang,  W.  Zheng,  T.  Su,  and  X.  Wen, “Energy -efficient power allocation with dual-utility in  two-t ier  OFDMA  femtocell  networks,”  in Globecom  Workshops  (GC  Wkshps),  2012  IEEE ,
2012, pp. 535 – 540.
[16]  T.  H.  Chuang,  G.  H.  Chen,  M.  H.  Tsai,  and  C.-L. Lin,  “Alleviating  Interference  through  Cognitive Radio  for LTE- Advanced Network,” Int. J. Electr. Comput.  Eng.  IJECE ,  vol.  5,  no.  3,  p.  539,  Jun. 2015.
[17]  T. Zahir,  K.  Arshad,  A. Nakata, and  K. Moessner, “Interference  Management  in  Femtocells,” IEEE Communication Surveys & Tutorial , vol. 15, no. 1, pp. 293 – 311, 2013.