Teknik Transmisi Seluler (DTG3G3)

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
OUTLINES
LATAR BELAKANG
KONFIGURASI SEL
PARAMETER PADA SISTEM KOMUNIKASI SELULER
ARSITEKTUR UMUM SISTEM KOMUNIKASI SELULER
FREKUENSI REUSE
KONSEP PENOMORAN SEL
HANDOVER
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
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
Rx
2. Sectoring 120o
3. Sectoring 60o
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
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
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
Operation and
Maintenance Centre
OMC
VLR
Home Location Register
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
data-data temporer yang masuk dari MSC lain ,
dan sifatnya resident
• HLR (Home Location Register), penyimpan
data-data 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
site 3 sektor dengan 7
array antena tiap
sektornya
jalur transmisi
gelombang
mikro menuju
BSC
How does
site location
look like
???
single
antenna
base station
housing
FREKUENSI 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
FREKUENSI 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
FREKUENSI REUSE
C/I minimum tergantung dari sistem seluler yang diimplementasikan
C
1 D

I
iO  R 
D

R
4
C 9K

I
i0
3K
2
AMPS, C/I = 18 dB
K
63.i0

9
63.6
 6,48  7
9
GSM, C/I = 12 dB
K
R
D
16i0
16.6

 3,26  4
9
9
i0= 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
freq. reuse pattern
K=3
K=4
2
1
2
2
1
1
3
reuse
4
3
2
3
1
2
1
2
reuse
1
3
3
3
4
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 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
Z2 = i2 + j2 + 2.i.j (0,5)
Z2 = i2 + j2 + i.j
Z2  K ---- K = ukuran cluster
i,j = 0,1,2,3, ...
sel referensi
z
0
j=2
60
120
i=1
i
0
j
K = i2 + j2 + 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
utk i = 1 dan j = 1  K = 3
 i=1,j=1
1
1
2
3
2
1
3
1
2

K = 12 + 12 + 1.1 = 3

Sumberinterferensi maksimum = 6.
3
1
2
1
2
3
3
2
1
2
3
3
Kluster
FREKUENSI REUSE
Contoh # 2 : K = 4
i  0, j  2
K  i 2  ij  j 2  4
Q
3K  3,46
Kluster
FREKUENSI REUSE
Contoh # 3 : K = 7
i  1, j  2
K  i 2  ij  j2  7
Q
Kluster
3K  4,58
FREKUENSI REUSE
Contoh # 4 : K = 12
Kluster
i  2, j  2
K  i 2  ij  j2  12
Q
3K  6
FREKUENSI REUSE
i  3, j  2
K  i 2  ij  j2  19
Q
3K  7,55
Kluster
Contoh # 5 : K = 19
KAPASITAS KANAL TIAP SEL
• Jumlah kanal tiap sel
dinyatakan oleh rumus
berikut :
jumlah kanal
N
BWAlokasi
BWch RF
ch RF
K
BW
1
2
3
F1
n
1'
2'
3'
n' 1'' 2'' 3''
F2
n''
F3
Dapat disimpulkan, jumlah frekuensi
carrier dalam satu sel adalah lebih dari
satu buaH
F2
F1
F2
F1
F3
F3
K= 3
Perbandingan 3 Teknologi Seluler
Akses jamak
Modulasi
Bandwidth RF
Kanal / carrier RF
Uplink (MHz)
Downlink (MHz)
AMPS
FDMA
FM
30 kHz
1
824-849
869-894
GSM
TDMA
GMSK
200 kHz
8
890-915
935-960
IS-95
CDMA
QPSK
1,25 MHz
20 - 30
824-849
869-894
KONSEP KLUSTER CDMA
Ukuran kluster di jaringan
selular CDMA, KCDMA = 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
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
F1
Sel #2
F2
Sel #3
F3
pergerakan MS
HO
F1 ke F2
HO
F2 ke F3
Alasan proses HO
MS keluar dari
cakupan BTS
Untuk
keseimbangan
beban jaringan
• Level sinyal terima terlalu rendah
• Bit error rate (BER) terlalu tinggi
• Trafik disatu sel terlalu tinggi sehingga
beberapa MS ‘diserahkan’ ke sel yang lain
2 Fase HO
MONITORING
PHASE
HANDOVER
HANDLING
PHASE
• Pengukuran kualitas sinyal dan ‘melihat’ kemungkinan radio link
alternati
• Inisiasi handoff jika diperlukan
• 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
Intra-BSC
BTS
f 1, TS 1
BTS
f 2, TS 2
Intra-MSC
BSC
BSC
Handover
performed
MSC
MSC
BTS
Inter-MSC
BSS
Handover
performed
basic
MSC - A
MSC - B
MSC
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
BSC to MSC (A):
HO please!
Handover
example
cell B
 MSC (B)
BSC
VLR
BTS
MSC (A)
BTS
B
VLR
BTS
BTS
MSC (B)
A
Level:
BTS
BSC
BTS
C
BTS
cell A
cell B
cell C
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
BSC
Daerah soft handoff
Down-link
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