Electronic Theses and Dissertation

Jaringan generasi kelima (5G) dirancang untuk memberikan kecepatan yang lebih tinggi, latensi yang lebih rendah, dan koneksi yang lebih stabil dibandingkan dengan generasi sebelumnya. Proses transisi antar jaringan disebut handover, yang merupakan perpindahan layanan jaringan dari satu base station (BS) ke base station lainnya ketika user equipment (UE) berpindah ke area dengan kualitas sinyal yang lebih baik. Salah satu masalah umum dalam proses handover adalah efek ping-pong, di mana UE secara berulang berpindah antar BS tanpa stabilitas yang memadai. Pengembangan model handover yang lebih efisien dan tepat sasaran mempertimbangkan arah mobilitas UE, kualitas layanan (QoS), dan efisiensi jaringan. Model ini memanfaatkan deteksi pengguna dan prediksi arah pergerakan untuk mengurangi efek ping-pong dan meningkatkan efisiensi handover, dengan menggunakan algoritma trilaterasi yang melibatkan tiga sinyal referensi dari tiga BS yang berbeda untuk mendeteksi posisi UE. Parameter yang digunakan meliputi daya sinyal yang diterima (RSRP), indikator kekuatan sinyal yang diterima (RSSI), waktu, dan kecepatan pengguna. Dalam setiap simulasi, pergerakan UE dianalisis berdasarkan posisi akhirnya, sehingga memungkinkan prediksi dan pengelolaan handover yang optimal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model handover yang diusulkan secara signifikan meningkatkan kualitas layanan. Hasil menunjukkan bahwa dengan daya sinyal yang diterima sebesar -79 dBm di BS kedua, deteksi sinyal tetap akurat meskipun berada dalam kondisi sinyal lemah dari BS lain, dan terjadi penguatan sinyal yang signifikan di BS target. Waktu eksekusi proses handover berhasil dikurangi hingga 3 milidetik, memungkinkan transisi antar BS yang lebih cepat. Akurasi prediksi posisi UE mencapai 90%, yang berkontribusi pada pengelolaan handover yang lebih optimal. Indeks QoS menunjukkan bahwa layanan diklasifikasikan sebagai sangat baik, yang berarti stabilitas dan efisiensi penggunaan bandwidth meningkat. Kontribusi utama dari penelitian ini adalah pengembangan strategi handover adaptif, yang meningkatkan stabilitas koneksi dan memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik dalam jaringan 5G. Ini menjadi landasan bagi pengembangan jaringan mobile yang lebih efisien dan tangguh dalam menghadapi tantangan mobilitas tinggi.

Fifth-generation (5G) networks are designed to provide higher speeds, lower latency, and more stable connections compared to previous generations. In 5G networks, the transition process between networks is referred to as handover, which is the transfer of network services from one base station (BS) to another when user equipment (UE) moves to an area with better signal quality. A common issue in handover processes is the ping-pong effect, where the UE repeatedly switches between BSs without sufficient stability. The development of a more efficient and targeted handover model considers the direction of UE mobility, quality of service (QoS), and network efficiency. This model utilizes user detection and movement direction prediction to reduce the ping-pong effect and improve handover efficiency, employing a trilateration algorithm with three reference signals from three different BSs to detect the UE’s position. Parameters such as reference signal received power (RSRP), received signal strength indicator (RSSI), time, and user speed are utilized. In each simulation, the UE’s movement is analyzed based on its final position, allowing for optimal handover prediction and management. The research findings demonstrate that the proposed handover model significantly improves the quality of service. The results show that with a reference signal received power of -79 dBm at the second BS, signal detection was accurate even under weak signal conditions from other BSs, and significant signal strengthening occurred at the target BS. The handover process execution time was reduced by up to 3 milliseconds, enabling faster transitions between BSs. The accuracy of UE position prediction reached 90%, contributing to more optimal handover management. The QoS index indicated that services were classified as excellent, meaning that stability and bandwidth efficiency were improved. The main contribution of this research is the development of an adaptive handover strategy, which enhances connection stability and provides a better user experience in 5G networks. It serves as a foundation for the development of more efficient and robust mobile networks in addressing high-mobility challenges.