Disusun oleh : Panji Krisna DC / 105060307111050

Disusun oleh :
Panji Krisna DC /
105060307111050
MAKALAH
[KONSEP SELULER DALAM KOMUNIKASI
BERGERAK]
1|Page
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ........................................................................................................
i
DAFTAR ISI ...................................................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang ..............................................................................................................
1
1.2
Perumusan Masalah .....................................................................................................
2
1.3
Tujuan...........................................................................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Definisi Frequency Reuse .............................................................................................
3
2.2
Strategi Handoff ...........................................................................................................
5
2.3 Interfrensi dan Kapasitas Sistem ...................................................................................
7
2|Page
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya
tiada henti sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan judul : " KONSEP
SELULAR PADA SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK ".
Untuk kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada pihak-pihak yang
telah membantu penulisan makalah ini, diantaranya :
1. Dosen-dosen Teknik Elektro Brawijaya yang telah membimbing selama perkuliahan;
2. Orang tua saya, Terimakasih atas doa yang terus dipanjatkannya dan dukungan penuhnya
baik secara moril dan financial yang telah diberikan nya
3. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro Universitas Brawijaya Malang;
Penulis yakin bahwa makalah ini masih sangat jauh dari kata sempurna, sehingga masukan
dan kritik selalu penulis harapkan untuk memperbaiki makalah ini. Akhir kata penulis mohon
maaf yang sebesar-besarnya jika dalam proses pembuatan makalah ini penulis melakukan
kesalahan baik yang disengaja maupun yang tidak disengaja. Besar harapan penulis, makalah ini
dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya.
Malang, 20 September 2013
Penulis
3|Page
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Definisi Komunikasi seluluer
Komunikasi adalah, proses pengiriman dan penerimaan informasi atau pesan antara dua
orang atau lebih dengan cara yang efektif, sehingga pesan yang dimaksud dapat
dimengerti.Telekomunikasi adalah penyampaian informasi dari transmitter ke receiver.
3 komponen komunikasi :
a. Sumber informasi, dapat berupa suara data dan histogram
b. Terminal dibedakan atas transmitter dan receiver
c. Media/jalur transmisi terdiri dari :
- Media Fisik (disebut dengan sistem wireline) seperti kabel dan fiber optik
- Media non fisik (dsibeut juga sistem seluler) menggunakan udara bebas ( gelombang
radio) sebagai media penghantar seperti satelit.
Komunikasi sistem wireline memiliki karakteristik:
d. 1.Mobilitias pengguna terbatas (dibatasi oleh panjang kawat/kabel)
2. Kapasitas sistem kecil (kecuali fiber optik)
3. Ekspansi sistem memiliki kendalaa yaitu:
- Kondisi alam
- Teknologi
e. Untuk mengatasi keterbatasan komunikasi wireline maka dikembangkan komunikasi
nirkabel (seluler). Komunikasi seluler memiliki karakteristik:
1. Mobilitias pengguna tidak terbatas (pembatasnya adalah daerah jangkauan dari sistem)
2. Kapasitas sistem relatif lebih besar
3. Mudah untuk di ekspansi
f. Ditinjau dari segi daerah jangkauan (coverage) maka sistem komunikasi bergerak dapat
dibedakan menjadi 2 macam:
1. Komunikasi Sistem Konvesional ( Large Zone)
2. Komunikasi Sistem Seluler (Multi Zone)
4|Page
1.2.
Perumusan Masalah
1. Mengetahui apa itu Frequency Reuse ?
2. Mengetahui apa itu Handoff ?
3. Mengetahui apa itu Interferensi co-channel dan adjacent-channel ?
4. Mengetahui apa itu Power control ?
1.3.
Tujuan
1. Memahami apa yang dimaksud Frequency Reuse ?
2. Memahami apa yang dimaksud Handoff ?
3. Memahami apa yang dimaksud Interferensi co-channel dan adjacent-channel ?
4. Memahami apa yang dimaksud Power control ?
5|Page
BAB II
PEMBAHASAN
2.1.
Defini Frequency Reuse
Sistem radio selular bergantung pada alokasi cerdas dan penggunaan kembali saluran
seluruh wilayah cakupan [0et83]. Setiap base station selular dialokasikan sekelompok saluran
radio yang akan digunakan dalam wilayah geografis kecil yang disebut sel. BTS di sel yang
berdekatan ditugaskan kelompok saluran yang mengandung sepenuhnya saluran yang
berbeda dari sel-sel tetangga. Dasar antena stasiun yang dirancang untuk mencapai cakupan
yang diinginkan dalam sel tertentu. dengan membatasi cakupan area untuk dalam batas-batas
sel, kelompok yang sama saluran dapat digunakan untuk menutupi sel yang berbeda yang
terpisah dari satu sama lain dengan jarak cukup besar untuk menjaga tingkat interferensi
dalam batas toleransi. Itu Proses desain memilih dan mengalokasikan kelompok saluran
untuk semua.
Gambar kaidah penomoran sel
Gambar 2.1 mengilustrasikan konsep reuse frekuensi seluler, di mana sel-sel
berlabel huruf yang sama menggunakan kelompok yang sama saluran. Frekuensi Rencana
reuse adalah overlay pada peta untuk menunjukkan di mana kanal frekuensi yang berbeda
digunakan. Bentuk sel heksagonal ditunjukkan dalam. Gambar 2.1 adalah konseptual dan
merupakan Model sederhana dari liputan radio untuk setiap base station, tetapi telah
universally diadopsi sejak segi enam memungkinkan analisis mudah dan dikelola dari sistem
6|Page
selular. Cakupan radio sebenarnya sel dikenal sebagai tapak dan ditentukan dari pengukuran
lapangan atau model prediksi propagasi. Meskipun jejak nyata amorf di alam, bentuk sel
biasa adalah diperlukan untuk desain sistem yang sistematis dan adaptasi untuk pertumbuhan
di masa depan. sementara itu mungkin tampak alami untuk memilih lingkaran untuk
mewakili wilayah cakupan dasar stasiun, lingkaran yang berdekatan tidak dapat dilakukan
overlay pada peta tanpa meninggalkan celah atau
menciptakan daerah tumpang tindih. Jadi, ketika mempertimbangkan bentuk geometris yang
mencakup seluruh wilayah tanpa tumpang tindih dan dengan luas yang sama, ada tiga masuk
akal pilihan: persegi, segitiga sama sisi, dan segi enam. Sebuah sel harus dirancang untuk
melayani ponsel terlemah dalam tapak, dan ini biasanya terletak di tepi sel. Untuk jarak
tertentu antara pusat dari polygon dan yang terjauh poin perimeter, segi enam memiliki luas
terbesar dari tiga. Jadi, dengan menggunakan segi enam geometr3ç jumlah paling sedikit sel
dapat menutupi wilayah geografis, dan segi enam erat mendekati radiasi melingkar pola yang
akan terjadi karena basis omni-directional antena stasiun dan bebas ruang propagasi. Tentu
saja, jejak selular sebenarnya ditentukan oleh kontur di mana pemancar diberikan melayani
ponsel berhasil. Bila menggunakan segi enam ke daerah cakupan Model, basis pemancar
stasiun digambarkan sebagai baik berada di tengah sel (sel-tengah bersemangat) atau tiga dari
enam simpul sel (sel tepi-senang). Biasanya, omni-directional antena yang digunakan dalam
sel-tengah bersemangat dan antena directional sektoral yang digunakan dalam sel sudutbersemangat. Pertimbangan praktis biasanya tidak memungkinkan basis stasiun untuk
7|Page
JARAK BEBAS INTERFERENSI
F2
F3
F3
F1
2
1
Reuse frekuensi
2
1
3
3
2
1
Reuse frekuensi
3
ditempatkan persis seperti yang muncul dalam tata letak heksagonal. kebanyakan sistem
desain memungkinkan base station untuk diposisikan hingga seperempat sel
radius jauh dari lokasi yang ideal.
2.2.
Strategi Handoff
Ketika bergerak seluler ke dalam sel yang berbeda saat percakapan dalam kemajuan, MSC
secara otomatis mentransfer panggilan ke saluran baru milik base station baru. Handoff Operasi
ini tidak hanya melibatkan baru base station, tetapi juga mensyaratkan bahwa sinyal suara dan
kontrol dialokasikan untuk saluran yang terkait dengan base station baru. Pengolahan handoffs
merupakan tugas penting dalam sistem radio selular. Banyak strategi handoff memprioritaskan
permintaan handoff atas permintaan inisiasi panggilan ketika mengalokasikan saluran yang tidak
digunakan dalam sebuah situs sel. Handofts harus dilakukan berhasil an jarang karena mungkin,
dan menjadi tidak terlihat ke pengguna. Di memesan untuk memenuhi persyaratan ini, perancang
sistem harus speci & optimal sinyal tingkat di mana untuk memulai handoff. Setelah tingkat
sinyal tertentu ditentukan sebagai sinyal minimum yang digunakan untuk kualitas suara yang
diterima pada base station penerima (biasanya diambil sebagai antara -90 dBm dan -100 dBm),
8|Page
BS 1
RNC
BS 2
sedikit tingkat sinyal kuat digunakan sebagai ambang batas di mana handoff dibuat. Margin
ini, diberikan oleh A = minimum digunakan 'tidak bisa terlalu besar atau terlalu kecil. Jika
Sebuah terlalu besar, handoffs tidak perlu yang beban MSC dapat terjadi, dan jika A terlalu kecil,
mungkin ada waktu yang cukup untuk menyelesaikan handoff sebelum panggilan sedang hilang
karena kondisi sinyal lemah. Oleh karena itu, A dipilih dengan cermat untuk memenuhi
persyaratan yang saling bertentangan. Gambar 2.3 menggambarkan situasi handoff. Gambar 2.3
(a) menunjukkan kasus di mana handoff tidak dibuat dan sinyal turun di bawah tingkat minimum
yang dapat diterima untuk menjaga saluran aktif. Panggilan ini menurun kejadian dapat terjadi
ketika ada penundaan yang berlebihan oleh MSC dalam menetapkan handoff, atau bila ambang
batas z \ diatur terlalu kecil untuk waktu handoff dalam sistem.
Penundaan yang berlebihan dapat terjadi selama kondisi lalu lintas tinggi karena komputasi
pemuatan di MSC atau karena fakta bahwa ada saluran yang tersedia di salah satu BTS terdekat
(sehingga memaksa MSC untuk menunggu sampai saluran di sel terdekat menjadi bebas). Dalam
memutuskan kapan handoff, penting untuk memastikan bahwa penurunan tingkat sinyal diukur
bukan karena memudar sesaat dan bahwa mobile benar-benar bergerak menjauh dari base station
melayani. Untuk memastikan hal ini, base station memonitor tingkat sinyal untuk jangka waktu
tertentu sebelum handoff dimulai. Ini menjalankan pengukuran rata-rata kekuatan sinyal harus
dioptimalkan sehingga handoffs tidak perlu dihindari, sementara ensuring'that diperlukan
handoffs selesai sebelum panggilan dihentikan karena tingkat sinyal miskin. Lamanya waktu
yang dibutuhkan untuk memutuskan apakah handoff diperlukan tergantung pada kecepatan di
9|Page
mana kendaraan bergerak. Jika kemiringan rata-rata jangka pendek level sinyal yang diterima
dalam interval waktu tertentu curam, handoff harus dibuat cepat. Informasi tentang kecepatan
kendaraan, yang dapat berguna dalam keputusan handoff, juga dapat dihitung dari statistik yang
diterima memudar jangka pendek sinyal pada base station. Waktu di mana panggilan dapat
dipertahankan dalam sel, tanpa handoff, disebut waktu tinggal [Rap93b]. Waktu tinggal dari
pengguna tertentu diatur oleh sejumlah faktor, yang meliputi propagasi, interferensi, jarak antara
pelanggan dan base station, dan waktu lainnya efek yang bervariasi. Bab 4 menunjukkan bahwa
bahkan ketika pengguna mobile stasioner, gerak ambien di sekitar base station dan mobile dapat
menghasilkan memudar, sehingga bahkan pelanggan stasioner mungkin memiliki acak dan
terbatas waktu tinggal. Analisis Rap9SbJ menunjukkan bahwa statistik waktu tinggal sangat
bervariasi, tergantung pada kecepatan pengguna dan jenis cakupan radio. Misalnya, dalam sel
matang yang menyediakan cakupan bagi pengguna jalan raya kendaraan, sebagian besar
pengguna cenderung memiliki kecepatan relatif konstan dan perjalanan sepanjang jalur tetap dan
terdefinisi dengan baik dengan baik cakupan radio. I1i hal demikian, waktu tinggal untuk
pengguna sewenang-wenang adalah acak variabel dengan distribusi yang sangat terkonsentrasi
tentang rata-rata waktu tinggal. Di sisi lain, bagi pengguna dalam padat, lingkungan mikro
berantakan, biasanya ada variasi besar waktu tinggal terhadap mean, dan tinggal kali biasanya
lebih pendek dari geometri sel sebaliknya akan menyarankan. Hal ini jelas bahwa statistik dari
waktu tinggal penting dalam praktis desain algoritma handoff [LiC93], [Sun941, [Rap93b].
10 | P a g e
Dalam generasi sistem seluler pertama analog, pengukuran kekuatan sinyal dibuat oleh BTS
dan diawasi oleh MSC. Setiap base station selalu memantau kekuatan sinyal semua saluran
terbalik suara untuk menentukan lokasi relatif dari setiap pengguna ponsel sehubungan dengan
base station tower. Selain mengukur RSSI panggilan berlangsung dalam sel, penerima cadangan
di setiap base station, yang disebut receiver locator, digunakan untuk menentukan sinyal
kekuatan pengguna ponsel yang berada di sel tetangga. Locator penerima dikendalikan oleh
MSC dan digunakan untuk memantau kekuatan sinyal pengguna dalam sel tetangga yang
tampaknya membutuhkan handoff dan laporan semua RSSI nilai ke MSC. Berdasarkan locator
penerima sinyal informasi kekuatan dari masing-masing base station, MSC memutuskan apakah
handoff diperlukan atau tidak.
Dalam sistem generasi kedua yang menggunakan teknologi TDMA digital, handoff
keputusan bersifat mobile dibantu. Dalam handoff dibantu seluler (MAHO), setiap ponsel stasiun
mengukur daya yang diterima dari sekitar BTS dan terus melaporkan hasil pengukuran tersebut
ke base station melayani. A handoff dimulai ketika kekuatan diterima dari base station dari
tetangga sel mulai melebihi daya yang diterima dari base station saat ini oleh tingkat tertentu
atau untuk jangka waktu tertentu. Metode MAHO memungkinkan panggilan akan diserahkan
antara BTS di tingkat yang lebih cepat daripada di generasi pertama sistem analog karena
11 | P a g e
pengukuran handoff yang dibuat oleh masing-masing ponsel, dan MSC tidak lagi terus
memantau kekuatan sinyal. MAHO adalah terutama cocok untuk mikroselular environmeiits
mana posisi handoffs lebih sering.
2.3. Interferensi dan Kapasitas Sistem
Interferensi merupakan faktor pembatas utama dalam kinerja radio selular sistem. Sumber
gangguan meliputi ponsel lain dalam sel yang sama, berbicara di telepon kemajuan dalam sel,
base station lain tetangga beroperasi di frekuensi yang sama Band, atau sistem noncellular yang
sengaja kebocoran energi ke pita frekuensi seluler. Gangguan pada saluran suara menyebabkan
cross talk, dimana pelanggan mendengar gangguan di latar belakang karena adanya diinginkan
transmisi. Pada saluran kontrol, gangguan menyebabkan panggilan tak terjawab dan diblokir
karena kesalahan dalam sinyal digital.
Interferensi lebih parah di daerah perkotaan, karena semakin besar kebisingan lantai HF dan
sejumlah besar BTS dan ponsel. Interferensi telah diakui sebagai hambatan utama dalam
meningkatkan kapasitas dan sering bertanggung jawab untuk panggilan menjatuhkan. Dua jenis
utama dari sistem- gangguan seluler yang dihasilkan adalah co-chann gangguan dan berdekatan
gangguan saluran. Meskipun sinyal campur sering generated'within sistem selular, mereka sulit
untuk mengontrol dalam praktek (karena propagasi acak efek). Bahkan lebih sulit dikendalikan
gangguan akibat out-of-band pengguna, yang muncul tanpa peringatan karena front end
kelebihan pelanggan peralatan atau produk intermodulation berselang. Dalam prakteknya,
pemancar dari operator selular bersaing sering merupakan sumber signifikan dari out-of-band
nterferensi, karena pesaing sering menemukan stasiun basis mereka di dekat satu sama lain
dalam rangka untuk menyediakan cakupan sebanding dengan pelanggan.
2.3.1. Co-channel Interferensi dan Kapasitas Sistem
Frekuensi reuse menyiratkan bahwa di daerah cakupan yang diberikan ada beberapa sel
yang menggunakan set yang sama frekuensi. Sel-sel ini disebut sel co-channel dan
interferensi antara sinyal dari sel-sel ini disebut interferensi co-channel. Tidak seperti thermal
noise yang dapat diatasi dengan meningkatkan sinyal-tonoise ransum (SNR), co-channel
interferensi tidak dapat dilawan hanya dengan meningkatkan daya pembawa pemancar Hal
12 | P a g e
ini karena peningkatan pembawa daya pancar meningkatkan interferensi ke sel co-channel
tetangga. Untuk mengurangi gangguan co-channel, sel co-channel harus secara fisik
dipisahkan oleh jarak minimum untuk menyediakan isolasi yang cukup karena propagasi.
Ketika thesize setiap sel kira-kira sama, dan BTS mengirimkan daya yang sama, rasio
interferensi co-channel independen dari daya yang ditransmisikan dan menjadi fungsi dari
radius sel (B) dan jarak antara pusat sel co-channel terdekat (D). Dengan meningkatkan rasio
DIR, pemisahan ruang antara sel-sel co-channel relatif terhadap cakupan jarak sel meningkat.
Jadi gangguan berkurang dari peningkatan isolasi HF energi dari sel co-channel. Parameter
Q, disebut cochannel menggunakan kembali rasio, berkaitan dengan ukuran cluster. Untuk
geometri heksagonal
Sebuah kecil nilai Q menyediakan kapasitas yang lebih besar karena ukuran cluster N
adalah kecil, sedangkan nilai besar Q meningkatkan kualitas transmisi, akibat tingkat yang
lebih kecil dari gangguan co-channel. Sebuah trade-off harus dilakukan antara dua tujuan
dalam desain selular yang sebenarnya.
Mari I0 menjadi jumlah co-channel mengganggu sel. Kemudian, sinyal-tointerference ratio
(S atau SIR) untuk penerima ponsel yang memonitor maju channel dapat dinyatakan sebagai
2.3.2. Power Control untuk Mengurangi Interferensi
Dalam radio selular praktis dan sistem komunikasi pribadi daya tingkat ditularkan oleh
setiap unit pelanggan berada di bawah kendali konstan oleh melayani BTS. Hal ini dilakukan
untuk memastikan bahwa setiap mentransmisikan mobile daya terkecil yang diperlukan
untuk mempertahankan kualitas link yang baik pada kanal reverse. Power control tidak hanya
13 | P a g e
membantu memperpanjang masa pakai baterai untuk unit pelanggan, tetapi juga secara
dramatis mengurangi kanal reverse S / I dalam sistem. Seperti ditunjukkan dalam Bab 8 dan
10, power control sangat penting untuk muncul CDMA spread sistem spektrum yang
memungkinkan setiap pengguna di setiap sel untuk berbagi radio yang sama channel.
14 | P a g e
Gambar Perkembangan Sistem Komunikasi Seluler
 Pada awalnya GSM hanya menawarkan transmisi data berkecepatan rendah (9,6 Kbps)

Circuit-switching based
 Untuk memenuhi naiknya permintaan transmisi data dilahirkanlah:

Teknologi pengkodean kanal baru sehingga throughput user bisa sampai 14,4
Kbps
•
User-user yang berdekatan dengan BS menggunakan pengkodean ini
sehingga bisa mencapai throughput 14,4 Kbps
•
User-user yang jauh dengan BS menggunakan teknologi pengkodean yang
semula sehingga throughputnya maksimum 9,6 Kbps (agar tidak
terganggu interferensi)

Teknologi High-speed Circuit-switched Data (HSCSD)
•
Throughput ditingkatkan dengan menggabungkan satu sampai empat
timeslot di dalam satu frekuensi carrier
–
•

Circuit-switching based
GPRS (General Packet Radio Service)
•
15 | P a g e
Maximum user data rate = 4 × 14.4 Kbps = 57.6 Kbps.
Packet-switching based

16 | P a g e
•
Implement new coding schemes
•
Data rate: 56 up to 114 Kbps
Enhanced Data rate in GSM Evolution (EDGE)
•
Data rate: up to 384 Kbps
•
2,5 G Technology