4. Interferensi pada BTS yang berbeda : 1 I oc = I sc + 10 log 1 fr 5. Total Interferensi I ch = 10log(10 0,1Isc + 10 0,1Ioc ) 6. Thermal Noise Density dari MS : No = 10log (290.k) + NF BTS + 30 7. Rasio Sinyal Balik N Eb ch = Pr, ch o + I ch -10 log R ch -10 log (10 0,1No +10 0,1Ich ) BAB III KONFIGURASI SISTEM CDMA 2000 IX Sistem CDMA 2000 Ix ini merupakan proses panjang dari perkembangan sistem komunikasi yang di mulai dari generasi pertama dan sekarang telah menginjak pada sistem komunikasi generasi ketiga yang salah satunya diwakili oleh CDMA 2000 lx ini. Pada CDMA 2000 Ix ini kapasitas data yang bisa disalurkan dapat mencapai 153,6 kbps. Dibawah ini dapat kita lihat perkembangan sistem komunikasi CDMA ini : 27
Gambar 3.1. Evolusi CDMA Dengan data rate 153,6 kbps diharapkan user akan dapat memilih alternative teknologi data seluler yang bisa ditawarkan pada saat sekarang ini, dengan data rate maksimum seperti itu pelanggan diharapkan akan dapat bisa mempergunakannya dalam pemakaian akses data. III.1 Topologi jaringan CDMA 2000 1X Topologi jaringan CDMA 2000 1X dapat di gambarkan sebagai berikut : Gambar 3.2. Arsitektur jaringan CDMA 28
Dengan komponen - komponen pada jaringan ini adalah : Komponen baru pada CDMA 2000 lx, yaitu : 1. PDSN berfungsi untuk membangun, memelihara, dan mengakhiri PPP (point to point protocol), hubungan logika ke jaringan radio, dan berhubungan dengan AAA. 2. AAA menyediakan fungsi untuk authentication, authorization, dan accounting untuk jaringan paket data, dan digunakan oleh PDSN untuk berhubungan dengan jaringan suara seperti HLR dan VLR. 3. Home Agent melakukan beberapa tugas, diantaranya tracking lokasi dari mobile IP pelanggan ketika bergerak dari satu zone paket ke zone lainnya. 4. Router memiliki fungsi merutekan paket ke dan dari bermacam elemen jaringan. 5. Master Switching Center (MSC) berfungsi untuk mengatur softhandoff, billing pelanggan, serta mengkoordinasi kinerja BSC dan BTS 6. BTS bertanggung jawab pada alokasi sumber daya dan kode Walsh, mengontrol antarmuka jaringan dan unit pelanggan, mengontrol aspek performansi jaringan, dan mengontrol multiple carier yang beroperasi pada sel. BTS memiliki perlengkapan fisik radio yang digunakan untuk pengiriman dan penerimaan sinyal. 7. Base Station Center (BSC) bertanggung jawab untuk mengontrol BTS, mengatur sumber jaringan radio, memberikan mobilitas pelanggan, melakukan kompresi suara, memproses handover, mengatur kontrol daya untuk menjamin efisiensi kapasitas jaringan, mengontrol timing dan sinkronisasi dalam jaringan akses radio, dan memberikan antarmuka ke BTS dan PDSN. 8. Home Location Register (HLR) berfungsi untuk menyimpan data base pelanggan tetap pada zona masing - masing 9. SMS Switch Center (SMS SC) berfungsi sebagai routing sms pelanggan 10. Mobile Subscriber (MS) merupakan pelanggan/user yang mempergunakan jaringan ini. Pada pembangunan jaringan CDMA ini, antar entitas perangkat baik dari user sampai MSC dihubungkan melalui interface - interface yang memiliki tugas yang berbeda pula, 29
interface fisik yang dipergunakan dalam jaringan ini adalah : III.2 Link Forward Link ini dapat menangani pengiriman data dengan kecepatan N x 1,2288 Mcps (N = 1, 3, 6, 9, 12). Untuk kecepatan data dengan N > I, digunakan sistem multicarrier. Untuk mengurangi interferensi intrasel, setiap kanal fisik link forward dimodulasikan dengan kode Walsh dengan panjang kode 2-128 dan digunakan modulasi QPSK sehingga dapat meningkatkan jumlah pengguna. Berbeda dengan sistem IS - 95, pada CDMA2000 digunakan fast closed loop power control. 1. Common physical channels (F - CPHCH), merupakan kumpulan kanal fisik yang membawa informasi secara point-to-multipoint antara base station dan beberapa mobile station. CPHCH terdiri atas. Forward Pilot Channel (F - PICH) Kanal ini ditransmisikan secara kontinu. F - PICH digunakan oleh seluruh kanal trafik dan digunakan untuk memperkirakan channel gain dan fasa, mendeteksi sinyal multi path sehingga penerima RAKE dapat diatur pada path dengan kekuatan terbesar, akuisisi sel dan handoff Forward Sync Channel (F -SYNC ) Kanal ini digunakan pada daerah tertentu dari suatu base station untuk mendapatkan sinkronisasi waktu dan menentukan lokasi kanal paging. Forward Paging Channel (F - PCH) Kanal paging digunakan untuk mengirimkan pengontrolan informasi dan pesan paging. F - PCH membawa pesan overhead, pages, cknowledgements, channel assignments, status permintaan, dan shared secret data (SSD) dari base station ke mobile station. Forward Common Control Channel (F - CCCH) F - CCH digunakan untuk komunikasi antara layer 3 dan media access control dari base station ke mobile station. Forward Broadcast Channel (F - BCH) 30
Kanal ini adalah kanal paging yang digunakan hanya untuk mentrasmisikan pesan overhead dan SMS. Kanal ini mengubah pesan overhead dari kanal paging menjadi beberapa kanal broadcast. Forward Common Power Control Channel (F - CPCCH) F - CPCCH mentransmisikan bit power control ke beberapa user. Kanal ini digunakan oleh user yang berada pada akses power control atau pada kondisi akses reservasi. Forward Transmit Diversity Pilot Channel (F - TDPICH) Bersama kanal pilot men&hasilk~ referensi fasa untuk demodulasi koheren link forward yang menggunakan diversitas transmit. Forward Common Assignment Channel (F CACH) F - CACH digunakan oleh base station untuk menjawab mobile station mobile station yang sedang mengakses enhanced access channel dan pada mode reservasi mentransmisikan alamat reverse common control channel (R - CCCH) dan subkanal associated common power control Forward Auxiliary Transmit Diversity Pilot Channel (F - ATDPICH) F - ATDPICH terhubung dengan F - APICH, dan bersama - sama menyediakan refrensi fasa untuk demodulasi koheren untuk kana! link forward yang terhubung dengan F - APICH dan menggunakan diversitas transmit. 2. Dedicated physical channels (F - DPHCH), merupakan kumpulan kanal fisik yang membawa informasi secara point-to-point antara base station dan sebuah mobile station yang terdiri atas : Forward Dedicated Auxiliary Pilot Channel (F - DAPICH) F - DAPICH digunakan dengan aplikasi beam-forming dan teknik beamsteering untuk meningkatkan daerah atau kecepatan data untuk mobile station khusus. Forward Fundamental Channel (F - FCH) Kanal ini digunakan untuk mengakomodasi layanan suara dan data 31
berkecepatan rendah, yaitu 9,6 kbps (rate set 1) dan 14.4 kbps (rate set 2). Forward Supplemental Channel (F - SCH) F - SCH dapat beroperasi dalam dua kondisi. Kondisi pertama digunakan untuk kecepatan data kurang dari 14,4 kbps dan menggunakan deteksi blind rate. Kondisi kedua kecepatan data lebih dari 14,4 kbps dan memiliki pengkodean convolutional dengan k = 9 atau pengkodean turbo dengan empat komponen enkoder. Dapat lebih dari satu F - SCH pada satu kali pengiriman. Forward Dedicated Control Channel (F - 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. III.3 Link Reverse Link ini menggunakan koreksi kesalahan dengan pengkodean konvolusional dan turbo tergantung jenis kanalnya. Modulasi yang digunakan adalah modulasi hibrid BPSK dan QPSK. Power control yang digunakan open loop dan close loop yang digunakan untuk menghindari terjadinya efek near-far. Kanal fisik link reverse terdiri dari : 1. Common channel merupakan kumpulan kanal fisik yang membawa informasi secara point-to-multipoint antara base station dan beberapa mobile station. Terdiri atas : Reverse Access Channel (R - ACH) R - ACH digunakan untuk menginisialisasi komunikasi dan merespon PCR. (Reverse) Enhanced Access Channel (EACH) EACH dapat digunakan dalam tiga mode yaitu basic access mode, power controlled mode, dan reservation access mode. Pada basic access mode, enhanced access probe terdiri atas preamble yang diikuti oleh data. Pada power controlled mode, enhanced access probe terdiri dari preamble, header, dan data. Sedangkan pada reservation access mode, probe terdiri dari preamble dan header. Reverse Common Control Channel (R - CCCH) R - CCH digunakan untuk transmisi data user dan pensinyalan ke BS pada saat R- 32
TCH tidak digunakan. R - CCH dapat digunakan dalam dua mode yaitu reservation access mode dan designated access mode. 2. Dedicated channel merupakan kumpulan kanal fisik yang membawa informasi secara point-to-point antara base station dan sebuah mobile station. Terdiri atas : Reverse Pilot Channel (R - PICH) Kanal pilot ini digunakan untuk membantu base station mendeteksi transmisi mobile station. R-PICH digunakan juga untuk akusisi awal, time tracking, referensi koheren penerima RAKE, dan pengukuran power control. Reverse Dedicated Control Channel (R - DCCR) R-DCCH digunakan untuk transmisi data user dan pensinyalan ke BS selama panggilan berlangsung Reverse Fundamental Channel (R-SCH) Kanal ini digunakan untk mengakomodasi layana suara dan data berkecepatan rendah, yaitu 9,6 kbps (rate set 1) dan 14.4 kbps (rate set 2). Reverse Supplementary Channel (R - SCCH) 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. Reverse Supplemental Code Channel (R - SCCR) Fungsi kanal ini harnpir sama dengan Reverse Supplemental Channels hanya saja digunakan pada radio configuration 1 dan 2 yang didesain agar kompatibel dengan sistem CDMA IS-95. III.4 Alur Pembentukan jalur komunikasi Pembentukan proses komunikasi dalam sistem CDMA 2000 Ix dapat di jelaskan secara singkat sebagai berikut : 1. Proses initialisasi adalah suatu proses dimana jaringan akan mengindentifikasikan pelanggan sampai ke otentikannya dari status pelanggan ini. 2. Proses pembangunan traflk voice dan data adalah suatu alur proses dimana terjadinya pembentukan komunikasi end to end user. 33
Untuk alur pembangunan komunikasi suara dan data dapat kita jelaskan sebagai berikut 34
Gambar 3.3. Pembentukan komunikasi arah maju 35
1) - 2) Setelah MS mentransmitkan pesan, maka BTS akan meneruskannya ke arah BSC dan akan mengakuisisi permintaan MS tersebut. 3) MS menerima pesan dari BSC, dan BSC sendiri meminta layanan CM (Connection Management) pada MSC. 4) Setelah prosedur authorisasi selesai, MSC akan menyuruh BSC menyediakan kanal. 5) - 6) BSC meminta FDCR (Forward Dedicated Channel) pada BTS. Setelah tersedia BTS akan RC (Radio Configuration) ke BSC. Dalam FDDR akan termasuk FCR (Fundamental Channel), SCR (Supplemental Channel) and DCCR (Dedicated Control Channel). 7) - 9) BSC dan BTS akan mentransmit idle frame untuk mengecek traffik yang eksis 10) Dengan pengawasan BSC, BTS mentransmit extended CAM (Channel Assignment -Message) pada MS. MS akan merespon BTS telah transmits traffic channel berdasarkan permintaan user 11-13) MS melaporkan ke BTS telah menerima pesan'melalui reverse pilot. Menerima pesan melewati pilot, BTS mentransmits pesan normal ke BSC. BSC merespon MS menerima, berdasarkan pesan ini BTS akan merubah pesan dari idle ke normal. Dan BSC mentransmitkan respon ke arah BTS. 14-16) BTS dan MS bertukar informasi untuk mengecek trafik antara BSS dan MS. 17-20) Jika diperlukan BTS dan BSC akan berkoordinasi dengan MS untuk memperbaiki kualitas lewat pengauran daya 21) BSC akan melapor ke MSC bahwa proses set up panggilan berjalan normal. Untuk arah terima dapat kita jelaskan sebagai berikut : 36
Gambar 3.4. Pembentukan komunikasi arah balik 37
1-2) Saat MSC meminta paging pada BSC, BSC mengirim paging sinyal ke MS melalui BTS.. 3) MS menerima pesan dan mentransmit respon ke BTS. 4-6) BTS mentransmits paging respon dari MS ke BSC, dan akan dikirim balik ke MS. Setelah menerima pesan, BSC mentransmit paging respon ke MSC, serta meminta BSC menyediakan kanal yang dibutuhkan: 7-8) BSC meminta FDCH dari BTS. Setelah proses penyediaan selesai, BTS akan mengirim data konfogurasi radio ke BSC. 9-11) BSC dan BTS akan bertukar info idle frame untuk mengecek trafik. BTS akan mentransmit trafik ke MS untuk mendeteksi trafik ke arah MS. 12) Dengan di kontrol BSC, BTS akan mentransmit CAM (Channel Assignment Message) ke MS. MS menyuruh BTS untuk menyediakan kanal trafik 13-15) MS memberitahu BTS melalui reverse pilot. Setelah menerima pilot, BTS akan mentransmitkan ke BSC. BSC tahu kalau MS menerima sinyal, sehingga BTS merubah status idle ke normal. Dan BSC merespon ke arah BTS. 16-18) BTS dan MS akan saling menukar informasi dan mengecek keadaan trafik antara BSS dan MS. 19-22) Jika dibutuhkan, BTS dan BSC akan melakukan perbaikan performansi dengan melibatkan MS. 23-24) Setelah semuanya komplet, BSC akan mentransmit alarm ke MS melalui BTS (ringing). 25-27) MS akan merespon ringing dan akan diteruskan ke BSC melalui BTS, dan BSC akan memutuskan bahwa panggilan dalam kondisi set up normal. 28-31) Saat pengguna menerima panggilan, MS akan mentransmit ke BTS dan BTS akan meneruskan BSC dan akan berhubungan pula ke MSC melalui BSC, komunikasi dimulai. 38