sistem komunikasi bergerak

1. LOGO
Konsep Dasar Sistem Cellular
Sigit Yatmono

2. DEFINISI.
Sistem komunikasi yang memberikan layanan jasa
telekomunikasi bagi pelanggan bergerak dimana
daerah layanannya dibagi-bagi menjadi daerah
yang kecil-kecil yang disebut CELL / sel..
.
SIFAT : Pelanggan mampu bergerak secara bebas
di dalam area layanan sambil berkomunikasi
tanpa terjadi pemutusan hubungan.

3. CELL.
DEFINISI :
Area Cakupan (coverage area) dari Radio Base Station
Ukuran :
Makrocell (>5km), Microcell (3-<5km),Picocell (<1km)
SEL IDEAL SEL REAL SEL MODEL
• Konsep bentuk sel dalam perencanaan :
Konsep Sel

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

5. Sistem Komunikasi Bergerak Seluler.
Yang mendasari perkembangan
 Keterbatasan spektrum frekuensi
 Efisiensi penggunaan spektrum frekuensi
Parameter Dasar
 Frequency Reuse
 Konsep Hand Off

6. Frequency Reuse.
Definisi
Penggunaab kembali frekuensi yang sama pada
area yang berbeda di luar jangkauan batas bebas
interferensinya
Reuse frekuensi
F3
F3
F1
F2
JARAK BEBAS INTERFERENSI
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Reuse frekuensi

7. Parameter – Parameter Dasar.
C/I (Carrier to Interference Ratio)
 Adalah ukuran kualitas komunikasi
 Besarnya tergantung dari teknik akses jamak
yang dipakai (FDMA, TDMA, dan CDMA)
 AMPS (FDMA) C/I > 18 dB
 GSM (TDMA C/I > 12 dB
 CDMA parameter kualitas yang ditinjau
adalah Eb/Io, karena C/I kecil sekali
Ukuran Kluster ( K )
 Kluster adalah kumpulan sel yang memiliki kelompok
frekuensi operasi yang berbeda
 Kelompok frekuensi itu, nantinya diulang lagi pada
kluster yang lain
 Ukuran kluster tergantung dari (C/I) syarat sistem

8. Kluster.
K = 7
1 kluster

9. Rumus-Rumus.
4
1







R
D
N
I
C
K
R
D
3
 N
K
I
C 2
9

D
R
AMPS, C/I = 18 dB
GSM, C/I = 12 dB
7
48
,
6
9
6
.
63
9
63




N
K
4
26
,
3
9
6
.
16
9
16




N
K
N = Jumlah sel
penginterferensi

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

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

13. Cell Splitting.
before cell splitting after cell splitting
• To increase the capacity, the operator performs cell splittings
1
0
2
1
0
0
1
P
P
R
R
C
C











14. 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.

15. Definisi HandOver.
 HandOver adalah proses perpindahan kanal trafik user pada saat user
aktif tanpa terjadi pemutusan hubungan dan campur tangan pengguna.
 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.
pergerakan MS
HO
F1
HO
F2
Sel #1 Sel #2 Sel #3
F3
F1 ke F2 F2 ke F3

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

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

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

20. 20
Perkembangan
Sistem Komunikasi Seluler
FDMA

21. 21
Jalur evolusi ke 3G

22. 22
SIM : subscriber identity module
Struktur Jaringan GSM

23. 23
GSM Enhanced Data Services
 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
– Maximum user data rate = 4 × 14.4 Kbps = 57.6 Kbps.
• Circuit-switching based
 GPRS (General Packet Radio Service)
• Packet-switching based
• 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

24. 24
HSDPA
High Speed Downlink Packet Access
Merupakan layanan packet-based data service
dalam jaringan W-CDMA downlink
Kecepatan transmisi data sampai 8-10 Mbps
 Ada yang menyebut-nyebut bahwa HSDPA
merupakan teknologi 3,5G
HSDPA merupakan bagian dari teknologi pada
UMTS yang disebut HSPA (High Speed Packet
Access)
 Pada sisi uplink, digunakan teknologi HSUPA (High
Speed Uplink Packet Access)
 HSUPA speed: up to 5,5 Mbps

25. 25
Prinsip kerja CDMA

26. 26
CDMA2000
CDMA2000 merupakan keluarga standard yang
meliputi:
 CDMA2000 1X
 CDMA2000 1xEV-DO Technologies
• CDMA2000 1xEV-DO Rel 0
• CDMA2000 1xEV-DO Rev A
• CDMA2000 1xEV-DO Rev B
 CDMA2000 EV-DV
 Ultra Mobile Broadband - UMB

27. 27
CDMA2000 1X
Key features:
 Voice Capacity
 Bisa mendukung 33-35 sampai 40 panggilan voice per satu
kanal FDD 1.25 MHz
 Teknologi codec baru, 4GV, untuk CDMA2000 1X akan
meningkatkan kapasitas voice sampai 40%
 High-Speed Data
 Release 0 : up to 153 kbps
 Release 1 : up to 307 kbps
 Aplikasi:
 circuit-switched voice, short messaging service (SMS),
multimedia messaging service (MMS), games, GPS-based
location services, music and video downloads
 Handset CDMA2000 1X backwards compatible dengan
cdmaOne

28. 28
Source: CDMA Development Group
CDMA2000 Network Diagram

29. Uke Kurniawan Usman - 2005 29
CDMA2000 1x Network
BTS - Base Transceiver Station
BSC - Base Station Controller
MS - Mobile Station
MSC - Mobile Switching Center
HLR - Home Location Registry
SMS-SC - Short Message
Service - Serving Center
STM – Synchronous Transfer Mode
PDSN – Packet Data Serving Node
AAA – Authentication, Authorization, and Accounting
Home Agent – Mobile IP Home Agent
A10 – Bearer interface between BSC (PCF) and PDSN for packet data
A11 – Signaling interface between BSC (PCF) and PDSN for packet data
MSC
PSTN
A Ref (A1, A2, A5) STM over
T1/T3
STM over T1/T3 or
AAL1 over SONET
HLR
SMS-
SC
BSC
Proprietary Interface
BTS
BTS
IS-2000
MS
PDSN
Home
Agent
IP
Firewall
IP
Router
Internet
Privata
Data
Network
IP
Router
AQuarter Ref (A10, A11)
IP over Ethernet/AAL5
AAA
RADIUS over UDP/IP

30. 30
CDMA2000 1xEV-DO
Technologies
 CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized) menawarkan
peak data rates lebih dari 2 Mbps
 CDMA200 1xEV-DO Release 0 (Rel 0) menawarkan high-speed data
access sampai 2.4 Mbps
• Pada jaringan komersial, menawarkan throughput 300-700 pada forward link
dan 70-90 kbps pada reverse link
 CDMA2000 1xEV-DO Revision A (Rev A)
• Evolusi dari CDMA2000 1xEV-DO Rel 0 yang menawarkan peak data rate
sampai 3,1 Mbps pada forward link dan 1,8 Mbps pada reverse link
– Pada jaringan komersial menawarkan throughput 450-800 kbps pada forward link
dan 300-400 kbps pada reverse link
 CDMA2000 1xEV-DO Revision B
• Evolusi dari Rev A
• Dapat memberikan peak rates 46.5 Mbps pada forward link dan 27 Mbps
pada reverse link
• Baru akan ada tahun 2008
 CDMA2000 EV-DV (Evolution-Data/Voice)
 Supports downlink (forward link) data rates up to 3.1 Mbit/s and uplink
(reverse link) data rates of up to 1.8 Mbit