PENGANTAR SISTEM KOMUNIKASI SELULER

PENGANTAR
SISTEM
KOMUNIKASI
SELULER
DASAR TEKNIK TELEKOMUNIKASI
YUYUN SITI ROHMAH, ST,.MT
1
11/11/2014
OUTLINES
A. Pendahuluan
B. Frequency Reuse
C. Handoff
D. Channel Assignment Strategies
2
11/11/2014
A. Pendahuluan
Yang mendasari perkembangan
 Keterbatasan spektrum frekuensi
 Efisiensi penggunaan spektrum frekuensi
• High power transmitter
• Large coverage area
3
•
•
•
•
•
•
Low power transmitter
Small coverage area
Frequency reuse
Handoff
Central control
Cell splitting to increase call capacity
11/11/2014
A. Pendahuluan
Representasi cakupan sel
 Sel menunjukkan cakupan sinyal
 Sel berbentuk heksagonal ( atau bentuk yang lain ) hanya
digunakan untuk mempermudah penggambaran pada layout
perencanaan
SEL IDEAL
4
SEL REAL
SEL MODEL
11/11/2014
A. Pendahuluan
Representasi coverage sistem selular
Bentuk geometris yang meliputi
keseluruhan daerah service tanpa overlap
dengan luas daerah yang sama
Realitas ?
Jauh berbeda ! Grid sel teoritik digunakan
untuk mempermudah penggambaran / perencanaan
5
11/11/2014
A. Pendahuluan
Macam-Macam Konfigurasi Sel ...
1) Omnidirectional
Rx
Rx
Tx
2) Sectoring 120o
 Pada kondisi awal
biasanya digunakan
pola omnidirectional
( tergantung demand ).
 Kegunaan dari pola
Sectoring
a. Menambah
kapasitas
b. Mengurangi
interferensi
3) Sectoring 60o
6
11/11/2014
A. Pendahuluan
Macam-Macam Konfigurasi Sel
4 sector ( quad sector )
7
11/11/2014
Geometri Sel
8
11/11/2014
A. Pendahuluan
Parameter Dasar Pada Siskomber Selular
Konsep fundamental dalam teknologi komunikasi bergerak seluler:
1. Frequency Reuse
2. Konsep Hand Off
• 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 interferensinya
• Sedangkan handoff 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
9
11/11/2014
A. Pendahuluan
Arsitektur Umum:
Voice link
Data link
RBS / BTS
MS
PSTN
SEL # 1
Base Station
Controller
RBS / BTS
MS
SEL # 2
BSC
Mobile Station
Gateway
Radio Base Station (AMPS) or Base
Transceiver System (GSM)
MSC/ MTSO
HLR
OMC
Operation and
Maintenance
Centre
VLR
Home Location Register
10
Mobile Switching Centre (GSM)
or Mobile Telephone Switching
Office (AMPS)
11/11/2014
Visitor
Location Register
A. Pendahuluan
MS
= Mobile Station / Mobile Unit
= Perangkat yang terdiri dari :
 Subscriber Transceiver
 Control Unit
 Antena
MTSO / MSC
= Mobile Telephone Switching Office / Mobile Switching Center.
= Merupakan pusat koordinasi dari semua cell site yang ada +
berfungsi sebagai perangkat penyambung utama.
= Elemen-elemen :
 Switching Unit
 Prosesor :

Database processor

Switch processor

Coordination processor
• Data base unit berisi :
• VLR (Visitor Location Register), penyimpan data-data temporer yang masuk
dari MSC lain , dan sifatnya resident
11
• HLR (Home Location Register), penyimpan data-data tetap dari pelanggan
11/11/2014
dalam MSC itu sendiri.
A. Pendahuluan
RBS / BTS
= Radio Base Station / 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
 Data terminal
site 3 sektor dengan 7
How does site location look
like ?
12
array antena tiap
sektornya
single
antenna
base station
housing
jalur transmisi
gelombang
mikro menuju
BSC
11/11/2014
Mixed Cell Architecture
13
11/11/2014
A. Pendahuluan
Macrocell, Microcell, dan Picocell serta femtocell...
Satellite
Cell
Macrocell
Microcell
Indoor
Picocells
14
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Definisi Frequency Reuse
Pengulangan atau menggunakan kembali frekuensi yang sama pada
area yang berbeda di luar jangkauan interferensinya
Jarak 'bebas' interferensi
Sinyal yang diinginkan = C
F1
F3
F2
F2
titik A
Sinyal interferensi = I
15
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Parameter Kinerja
 C/I ( Carrier to Interference Ratio )
Jarak 'bebas' interferensi
Sinyal yang diinginkan = C
F1
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
16
11/11/2014
B. Frequency Reuse
 C/I minimum tergantung dari sistem seluler yang
diimplementasikan…
C 1 D
  
I iO  R 
4
C 9K

I
i0
D
 3K
R
2
AMPS, C/I = 18 dB
63.i0
63.6
K

 6,48  7
9
9
GSM, C/I = 12 dB
K
R
D
17
16i0
16.6

 3,26  4
9
9
i0= Jumlah sel penginterferensi
K = Ukuran Kluster
11/11/2014
B. Frequency Reuse
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
K=4
artinya terdapat 3 sel dalam 1 kluster
artinya terdapat 4 sel dalam 1 kluster
freq. reuse pattern / cluster
freq. reuse pattern
K=3
K=4
2
1
2
1
1
3
reuse
2
1
2
1
2
reuse
3
3
4
3
1
18
2
3
3
4
4
reuse
reuse
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Kaidah Penentuan Nomor Sel
 Kaidah Parameter Geser
Lalui sejauh i sel dari sel referensi sepanjang rantai heksagonalnya (
garis lurus yang menghubungkan dua pusat sel), lalu berputar 60o
berlawanan dengan arah jarum jam, kemudian lalui sepanjang j sel
pada arah tersebut. Pada posisi akhir  disitulah letak freq. reuse
nya.
Z2 = i2 + j2 - 2ij.cos 120o
i,j = 0,1,2,3, ...
sel referensi
z
0
j=2
60
120
i=1
i
0
j
Z2 = i2 + j2 + 2.i.j (0,5)
Z2 = i2 + j2 + i.j
Z2  K ---- K = ukuran
cluster
K = i2 + j2 + i.j
untuk,
i = 1 dan j = 1  K = 3
i = 1 dan j = 2  K = 7
i = 0 dan j = 2  K = 4
19
11/11/2014
i = 2 dan j = 0  K = 4
B. Frequency Reuse
Sistem Koordinat
v
u
v2  v1 
u2  u1 sin 30o
20
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Berbagai nilai kluster K
atau N , yang mungkin
terjadi
21
11/11/2014
B. Frequency Reuse

2

2

D  u 2  u1  cos 30
  v
o 2
2
 v1   u 2  u1 sin 30
D  u 2  u1   v 2  v1   u 2  u1 v 2  v1 
2

1
o 2 2

1
2
u1, v1   0,0
u 2 , v2   merupakan nilai integer = ( i , j )
Jika,
Maka,
D  i 2  ij  j2
Pada contoh di samping,
i= 2 dan j = 1
D  i 2  ij  j2  22  2.1  12  2,65
22
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Kaidah Penentuan Nomor Sel
Contoh # 1 : K = 3
 Kaidah Parameter Geser
1
1
2
3
2
1
3
1
2
utk i = 1 dan j = 1  K = 3
3
 i=1,j=1
 K = 12 + 12 + 1.1 = 3
1
2
1
2
3
3
2
3
 Sumber
maksimum = 6.
1
2
3
Kluster
23
11/11/2014
interferensi
B. Frequency Reuse
Contoh # 2 : K = 4
Kaidah Penentuan Nomor Sel
 Kaidah Parameter Geser
i  0, j  2
K  i 2  ij  j2  4
Q  3K  3,46
Kluster
24
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Kaidah Penentuan Nomor Sel
Contoh # 3 : K = 7
 Kaidah Parameter Geser
i  1, j  2
K  i 2  ij  j2  7
Q  3K  4,58
Kluster
25
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Contoh # 4 : K = 12
Kaidah Penentuan Nomor Sel
 Kaidah Parameter Geser
Kluster
i  2, j  2
K  i 2  ij  j2  12
Q  3K  6
26
11/11/2014
B. Frequency Reuse
Contoh # 5 : K = 19
Kaidah Penentuan Nomor Sel
 Kaidah Parameter Geser
i  3, j  2
K  i 2  ij  j2  19
Q  3K  7,55
Kluster
27
11/11/2014
C. Handoff
Definisi
• 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
F1
Sel #2
F2
Sel #3
F3
pergerakan MS
28
HO
F1 ke F2
HO
F2 ke F3
11/11/2014
THANK U
29
11/11/2014