Teknik Transmisi Seluler (DTG3G3) Yuyun Siti Rohmah, ST.,MT Dadan Nur Ramadan,S.Pd,MT Trinopiani Damayanti,ST.,MT Suci Aulia,ST.,MT KONSEP DASAR SISTEM SELULER 2
OUTLINES LATAR BELAKANG KONFIGURASI SEL PARAMETER PADA SISTEM KOMUNIKASI SELULER ARSITEKTUR UMUM SISTEM KOMUNIKASI SELULER FREKUENSI REUSE KONSEP PENOMORAN SEL HANDOVER
LATAR BELAKANG
Latar Belakang Perkembangan Teknologi Seluler Keterbatasan spektrum frekuensi Efisiensi penggunaan spektrum frekuensi High power transmitter Large coverage area Low power transmitter Small coverage area Frequency reuse Handoff Central control Cell splitting to increase call capacity
KONFIGURASI SEL
REPRESENTASI CAKUPAN SEL Sel menunjukkan cakupan sinyal Sel berbentuk heksagonal ( atau bentuk yang lain ) hanya digunakan untuk mempermudah penggambaran pada layout perencanaan SEL IDEAL SEL REAL SEL MODEL
Konfigurasi Sel 1. Omnidirectional 2. Sectoring 120 o 3. Sectoring 60 o Rx Rx Tx Pada kondisi awal biasanya digunakan pola omnidirectional ( tergantung demand ). Kegunaan dari pola Sectoring a. Menambah kapasitas b. Mengurangi interferensi
Mixed Cell Architecture
Macrocell, Microcell, dan Picocell serta femtocell Satellite Cell Macrocell Microcell Indoor Picocells
PARAMETER DASAR SISTEM KOMUNIKASI SELULER
Parameter Dasar Sistem Komunikasi Bergerak Seluler Frekuensi Reuse Konsep frequency reuse memungkinkan penggunaan frekuensi yang sama pada sel yang berbeda (pada cluster yg berbeda), diluar jangkauan interferensinya. Parameter yang menjadi ukuran adalah perbandingan daya sinyal / carrier terhadap total daya. Handover Handover memungkinkan seorang pengguna pindah dari suatu sel ke sel yang lain tanpa adanya pemutusan hubungan. Terjadi pemindahan frekuensi / kanal secara otomatis yang dilakukan oleh sistem.
ARSITEKTUR UMUM SISTEM SELULER
ARSITEKTUR UMUM Voice link Data link MS RBS / BTS SEL # 1 PSTN MS RBS / BTS Base Station Controller Mobile Station SEL # 2 BSC Radio Base Station (AMPS) or Base Transceiver System (GSM) Home Location Register HLR VLR MSC/ MTSO OMC Gateway Operation and Maintenance Centre Mobile Switching Centre (GSM) or Mobile Telephone Switching Office (AMPS) Visitor Location Register
ARSITEKTUR UMUM Cont MS Mobile Station Perangkat yang terdiri dari : Subscriber Transceiver Control Unit Antena MSC MobileSwitching Center Merupakan pusat koordinasi dari semua cell site yang ada + berfungsi sebagai perangkat penyambung utama. Unit Data Base VLR (Visitor Location Register), penyimpan datadata temporer yang masuk dari MSC lain, dan sifatnya resident HLR (Home Location Register), penyimpan datadata tetap dari pelanggan dalam MSC itu sendiri.
ARSITEKTUR UMUM Cont BTS Base Transceiver Station Merupakan perangkat transceiver yang berhubungan dari / ke pelanggan (Interface / repeater antara MS dan MSC) Elemen-elemen RBS : Transceiver Control Unit / BSC / Base Station Controller Antena How does site location look like??? site 3 sektor dengan 7 array antena tiap sektornya jalur transmisi gelombang mikro menuju BSC single antenna base station housing
FREKUENSI REUSE
FREKUENSI REUSE Pengulangan atau menggunakan kembali frekuensi yang sama pada area yang berbeda di luar jangkauan interferensinya Jarak 'bebas' interferensi F1 Sinyal yang diinginkan = C F3 F2 F2 titik A Sinyal interferensi = I
FREKUENSI REUSE PARAMETER KINERJA :C/I ( Carrier to Interference Ratio ) Jarak 'bebas' interferensi F1 Sinyal yang diinginkan = C F3 F2 F2 titik A Sinyal interferensi = I Dari gambar di atas, kondisi kasus terburuk ada pada titik A Pada kondisi kasus terburuk tersebut, perbandingan antara daya carrier terhadap daya interferensi ( C/I = Carrier to Interference ) harus tetap lebih besar atau sama dari C/I minimum yang dipersyaratkan oleh sistem seluler yang bersangkutan
FREKUENSI REUSE C/I minimum tergantung dari sistem seluler yang diimplementasikan C I D R 1 i O D R 3K 4 C I 9K i 0 2 AMPS, C/I = 18 db 63. i 63.6 K 0 6,48 9 9 GSM, C/I = 12 db 7 16 i 16.6 K 0 3,26 9 9 4 R D i 0 = Jumlah sel penginterferensi K = Ukuran Kluster
KONSEP KLUSTER Kluster adalah sekelompok sel yang masing-masing selnya memiliki 1 set frekuensi yang berbeda dengan sel yang lain Ukuran kluster ( dilambangkan = K, sering juga dilambangkan = N ) adalah jumlah sel yang terdapat dalam 1 kluster Contoh K=3 artinya terdapat 3 Sel dalam 1 kluster K=4 artinya terdapat 4Sel dalam 1 kluster freq. reuse pattern / cluster K = 3 2 1 1 2 freq. reuse pattern K = 4 2 1 3 reuse 3 2 3 2 4 1 2 3 1 reuse 1 3 4 3 4 reuse reuse
KAIDAH PENENTUAN NOMOR SEL Lalui sejauh i sel dari sel referensi sepanjang rantai heksagonalnya ( garis lurus yang menghubungkan dua pusat sel), lalu berputar 60 o berlawanan dengan arah jarum jam, kemudian lalui sepanjang j sel pada arah tersebut. Pada posisi akhir disitulah letak freq. reuse nya. sel referensi i=1 j=2 i,j = 0,1,2,3,... z 60 0 120 0 i j Z 2 = i 2 + j 2-2ij.cos 120 o Z 2 = i 2 + j 2 + 2.i.j (0,5) Z 2 = i 2 + j 2 + i.j Z 2 K ---- K = ukuran cluster K = i 2 + j 2 + i.j i = 1 dan j = 1 K = 3 i = 1 dan j = 2 K = 7 i = 0 dan j = 2 K = 4 i = 2 dan j = 0 K = 4
FREKUENSI REUSE Berbagai nilai kluster K atau N, yang mungkin terjadi
FREKUENSI REUSE Contoh # 1 : K = 3 untuk i = 1 dan j = 1 K = 3 1 i = 1, j = 1 1 2 3 1 K = 1 2 + 1 2 + 1.1 = 3 Sumberinterferensi maksimum = 6. 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Kluster 2 3
FREKUENSI REUSE Contoh # 2 : K = 4 i 0, j 2 K i 2 ij Q 3K 3,46 j 2 4 Kluster
FREKUENSI REUSE Contoh # 3 : K = 7 i 1, j 2 K i 2 ij 7 Q 3K 4,58 j 2 Kluster
FREKUENSI REUSE Contoh # 4 : K = 12 Kluster i 2, j 2 K i 2 ij j Q 3K 6 2 12
FREKUENSI REUSE i 3, j 2 2 K i ij Q 3K 7,55 j 2 19 Kluster Contoh # 5 : K = 19
KAPASITAS KANAL TIAP SEL Jumlah kanal tiap sel dinyatakan oleh rumus berikut : N BW BW Alokasi ch RF jumlah kanal ch RF K BW 1 2 3 n 1' 2' 3' n' 1'' 2'' 3'' n'' F1 F2 F3 Dapat disimpulkan, jumlah frekuensi carrier dalam satu sel adalah lebih dari satu buah. F2 F1 F2 F3 F1 F3 K = 3
Perbandingan 3 Teknologi Seluler AMPS GSM IS-95 Akses jamak FDMA TDMA CDMA Modulasi FM GMSK QPSK Bandwidth RF 30 khz 200 khz 1,25 MHz Kanal / carrier RF 1 8 20-30 Uplink (MHz) 824-849 890-915 824-849 Downlink (MHz) 869-894 935-960 869-894
KONSEP KLUSTER CDMA Ukuran kluster di jaringan selular CDMA, K CDMA = 1, artinya frekuensi operasi yang sama diterapkan disemua sel CDMA memakai konsep clustering untuk perencanaan kode PN, hal ini untuk mencegah kemungkinan terjadinya aliasing antar kode didalam satu sel. Pada jaringan CDMA, dikenal istilah PN reuse factor
HANDOVER
HANDOFF Handoff adalah suatu peristiwa perpindahan kanal dari MS tanpa terjadinya pemutusan hubungan dan tanpa melalui campur tangan dari pemakai. Handoff tidak berbeda dengan handover kecuali bahwa istilah handoff digunakan di Amerika, sedangkan istilah handover digunakan di Eropa. Peristiwa hand over (H.O) umumnya terjadi karena pergerakan MS sehingga keluar dari cakupan sel asal dan masuk cakupan sel baru. Sel #1 Sel #2 Sel #3 F1 F2 F3 pergerakan MS HO F1 ke F2 HO F2 ke F3
Alasan proses HO MS keluar dari cakupan BTS Level sinyal terima terlalu rendah Bit error rate (BER) terlalu tinggi Untuk keseimbangan beban jaringan Trafik disatu sel terlalu tinggi sehingga beberapa MS diserahkan ke sel yang lain 2 Fase HO MONITORING PHASE Pengukuran kualitas sinyal dan melihat kemungkinan radio link alternati Inisiasi handoff jika diperlukan HANDOVER HANDLING PHASE Penentuan point of attachment (PoA) yang baru Inisiasi kemungkinan prosedur re-routing
HANDOFF Internal HandOver (Dikendalikan oleh BSC) Intra-cell HandOver: pemindahan hubungan ke kanal yang berbeda pada satu BTS yang sama. Inter-cell HandOver: pemindahan hubungan antar BTS yang berbeda dalam satu BSC. External HandOver (Dikendalikan oleh MSC) MSC intra HandOver: pemindahan hubungan yang terjadi antar BSC dalam satu MSC. MSC inter HandOver : perpindahan hubungan yang terjadi pada 2 MSC yg berbeda.
Handover Types Intra-cell f 1, TS 1 f 2, TS 2 Intra-MSC Intra-BSC BTS BTS BSC Handover performed MSC Inter-MSC BTS basic BSC Handover performed MSC BSS MSC MSC - A MSC - B BSS subsequent MSC - C
MEKANISME HANDOFF
HO antar sektor dalam BTS HO antar sektor dalam BTS: pengalihan layanan dari satu sektor ke sektor lain dalam satu cell, proses seleksi terjadi di BTS. Sektor B BSC BTS Sektor A Sektor C
HO antar sektor dalam BTS Sector 1 RNC Sector 2 BS The same signal is sent from both sectors to an MS
MEKANISME HANDOFF
Handover example cell B MSC (B) VLR MSC (A) BSC BSC to MSC (A): HO please! BTS BTS VLR MSC (B) BSC BTS B BTS BTS C Level: cell A cell B cell C BTS A BTS BTS BTS 1. BSC: HO necessary 2. Parallel connection setup 3. MS changes phys. channel
Macam-macam HO pada CDMA Soft handoff : Selama proses handoff MS terhubung ke dua atau tiga BTS MSC Down-link BSC Daerah soft handoff BTS MS BTS
Macam-macam HO pada CDMA CDMA to CDMA handoff melibatkan dua carrier ( bisa berbeda operator ) sering disebut D to D handoff. CDMA to Analog handoff, juga disebut D to A handoff. F1 F1+n TekTransSel-Modul#2
THANK YOU FOR YOUR TIME