Modul 2 Konsep Dasar Sistem Seluler

Modul 2 Konsep Dasar Sistem Seluler

Pokok Bahasan a. Arsitektur dan komponen jaringan seluler b. Frekuensi re-use,hand-off c. Modulasi, mutiple akses pada seluler

Arsitektur Dasar Sistem GSM

Core Network Network Sub System Air A MSC VLR M SC VLR HLR O & M

Arsitektur Jaringan GSM terdiri dari 3 bagian utama : 1. Switching Subsystem (SSS) = Network Switching Subsystem (NSS) 2. Radio Subsystem (RSS) = Base Station Subsystem (BSS) & Mobile Station (MS) 3. Operation & Maintenance System (OMS)

Fungsi Subsystem GSM OSS (Operation Subsystem) Administrasi Pelanggan Keamanan Operasi dan Pemeliharaan NSS (Network Switching Subsystem) Mobilitas Pelanggan Pengaturan Pensinyalan Pengaturan Komunikasi Pelanggan RSS (Radio Subsystem) BSC BTS Mengatur jaringan radio Kanal Radio Perangkat transmisi

GSM Interface

Karakteristik Sistem Cellular. What makes cellular radio work? Frequency Reuse Channel Sharing (trunk effect) Handover/Handoff High Spectral efficiency Other related considerations Propagation Attenuation is like d -g, 2<g<6 (path loss exponent) Multipath fading Doppler spread Multiple access interference Quality of service

KAIDAH PENENTUAN NOMOR SEL. sel referensi i,j = 0,1,2,3,... i=1 j=2 60 0 z 120 0 j i

Signal-to-Interference Ratio. Consider closest co-channel cells: min K1 10 Dco R 10 2 1 = K log D / R 1 7.78 db SIR log / 1 10log 7-1 db 1 10 co 3 6 7 1 2 6 4 5 3 Ukuran Kluster: 2 2 N i ij j Co-channel Reuse Distance Ratio: D / R 3N co 2 3 7 1 4 6 5 2 2 3 1 4 7 6 5 2 3 7 D co 1 4 7 R 6 5 2 3 7 1 4 4 6 5 2 3 7 1 4 5 2 3 6 2

Kluster. K = 7 1 kluster

Frequency Reuse. Definisi Pengulangan frekuensi yang sama pada area yang berbeda di luar jangkauan interferensinya F2 JARAK BEBAS INTERFERENSI F1 F3 F3 Reuse frekuensi 2 2 1 1 3 3 2 1 3 Reuse frekuensi

Latar Belakang Frequency Re-Use. 1. Keterbatasan alokasi frekuensi 2. Keterbatasan area cakupan cell (coverage area). 3. Menaikkan jumlah kanal. 4. Membentuk cluster yang berisi beberapa cell. 5. Co-channel interference.

Frequnecy Reuse freq. reuse pattern / cluster K = 3 2 2 freq. reuse pattern K = 4 2 1 1 1 3 3 3 4 2 reuse 2 2 1 3 1 reuse 1 3 4 3 4 reuse reuse

Disain frekuensi sederhana GSM 1 2 3 4 6 7 5 1 2 3 4 6 7 1 2 Cluster - 3 5 a a a CDMA a a a a a a a a a a a a a Cluster - 1 3 4 5 a a a 6 7 Cluster - 2 a a

Cell Splitting To increase the capacity, the operator performs cell splittings C C 1 0 R R 0 1 2 P0 P 1 before cell splitting after cell splitting

Cell Splitting Diperlukan pada saat : - Kepadatan trafik dalam cell meningkat. - Kanal yang ada tidak mampu melayani.

SIEMENS SIEMENS MSC/VLR Subscriber Data LAI addressed by Signaling Point Code BSS BSS addressed by Signaling Point Code Cell Cell Cell Cell Cell Cell Cell Cell Cell Location Area Cell Cell Cell Location Area Cell: CGI = MCC/MNC/LACODE/CI Location Area: LAI = MCC/MNC/LACODE Location Area

Location Area and Cell Identity CI 1 CI 2 CI 3 LA 5 LA 4 LA 1 MSC VLR LA 3 LA 2

Definisi HandOver. HandOver adalah proses perpindahan kanal trafik user pada saat user aktif tanpa terjadi pemutusan hubungan. Penyebab HandOver sel : - RF kriteria (RF Level dan Kualitas Hubungan). - Network kriteria (masalah trafik load,o&m). Jenis HandOver : I. Internal HandOver (Dikendalikan oleh BSC) 1. Intra-cell HandOver: pemindahan hubungan ke kanal yang berbeda pada satu BTS yang sama. 2. Inter-cell HandOver: pemindahan hubungan antar BTS yang berbeda dalam satu BSC. II. External HandOver (Dikendalikan oleh MSC) 1. MSC intra HandOver: pemindahan hubungan yang terjadi antar BSC dalam satu MSC. 2. MSC inter HandOver : perpindahan hubungan yang terjadi pada 2 MSC yg berbeda. Sel #1 Sel #2 Sel #3 F1 F2 F3 pergerakan MS HO F1 ke F2 HO F2 ke F3

HandOver. Handoff or Handover is a process of transferring a mobile station from one channel or base station to another one. Margin: = P r,ho - P r,min - Too big Margin --> HO traffic burden - Too small Margin -->higher Drop Call MAHO (Mobile Assisted Hand Over) in GSM Received Power dbm base A -60-70 -80-90 -100-110 received power from base A received power from base C from base C received power from base B base B Soft HO in IS-95-120 -130 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Normalized Distance from Base A

HandOver Pada FDMA/TDMA. Level at B RSL Level dimana terjadi HO time BS1 BS2 A B

Handover Types Intra-BSS Intra-cell f 1, TS 1 f 2, TS 2 BTS BSC Handover performed BTS BTS BSC Handover performed MSC Intra-MSC MSC Inter-MSC basic BSS MSC - A MSC - B MSC BSS subsequent MSC - C

Handover example cell B MSC (B) VLR MSC (A) BSC BSC to MSC (A): HO please! BTS BTS VLR MSC (B) B BTS A BTS BSC BTS BTS C Level: cell A cell B cell C BTS BTS BTS 1. BSC: HO necessary 2. Parallel connection setup 3. MS changes phys. channel 4. Original connection released

SIEMENS SIEMENS SIEMENS LAI -> VLRISD MSC/VLR CGI -> MSCID SIEMENS SIEMENS SIEMENS old VLR new MSC BSS Location Area Id (LAI) BSS Cell Global Identity (CGI) BSS SIM old LAI Roaming SIM Handover old LAI

Soft handoff : Selama proses handoff MS terhubung ke dua atau tiga BTS MSC Down-link BSC Daerah soft handoff BTS MS Menggunakan Rake receiver BTS

Lanjutan soft-handoff BSC MSC Up-link BTS BTS Daerah soft handoff

CDMA : Soft HandOver. BS 1 RNC BS 2 The same signal is sent from BS1 and BS2 within one RNC, Except Power Control Command

Soft handoff Neighbor BTS Neighbor BTS Serv BTS

Softer handoff : pengalihan layanan dari satu sektor ke sektor lain dalam satu cell. Arah down-link sama dengan soft handoff sedang arah up-link proses seleksi terjadi di BTS. Sektor B BSC BTS Sektor A Sektor C

Softer HandOver. Sector 1 RNC Sector 2 BS The same signal is sent from both sectors to an MS

Hard handoff 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

Proses handoff Ec/I 0 Active set 1 pilot A Cell-A MS Active set 2 pilot A & B Cell-B Active set 1 pilot B Start T_TDROP T_ADD T_DROP (1)(2) (3) (4) (5) (6)(7) Jarak

Langkah-langkah Handover pada CDMA (1) MS hanya dilayani oleh cell A dan active set hanya terdiri dari pilot A. MS mengukur pilot B (Ec/Io), diperoleh kecendrungan > T_ADD. MS mengirim pesan hasil ukur pilot B dan memindahkan status pilot B dari neighbor ke candidate set. (2) MS menerima pesan dari cell A berisi PN offset cell B dan alokasi Walsh code untuk TCH dan MS start komunikasi menggunakan TCH tsb. (3) MS memindahkan status pilot B dari candidate set ke active set, MS mengirim pesan handoff complited. Sekarang ada 2 pilot yang aktif. (4) MS menditeksi pilot A jatuh < T_DROP, MS start mengaktifkan timer. (5) Timer mencapat T_TDROP, MS mengirim PSMM (pilot strength measurement message) (6) MS menerima handoff direction message, pesan ini berisi hanya PN offset cell B ( tanpa PN offset cell A ). (7) MS memindahkan status pilot A dari active set ke neighbor set

Background LTE di Indonesia

Background LTE di Indonesia

The First 3G Standardization The present organizational partners of 3GPP are ARIB (Japan), CCSA (China), ETSI (Europe), ATIS (USA), TTA (South Korea), and TTC (Japan).

Project ITU

Tahap pengembangan 4G

Perkembangan LTE 3G-4G

3GPP Roadmap

Arsitektur

Mobile

E-Node B

MME

HSS

S-GW,P-GW,PCRF

OFDM (DL)

SC-FDMA

OFDM dan SC FDMA

Multiple Antena

TERIMA KASIH