Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Pertemuan Keenam Teknologi Selular. Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi sangat pesat. Komunikasi menggunakan kabel mulai ditinggalkan. Manusia.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Pertemuan Keenam Teknologi Selular. Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi sangat pesat. Komunikasi menggunakan kabel mulai ditinggalkan. Manusia."— Transcript presentasi:

1 Pertemuan Keenam Teknologi Selular

2 Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi sangat pesat. Komunikasi menggunakan kabel mulai ditinggalkan. Manusia tidak lagi bergantung pada teknologi ‘kabel’. Jaringan nirkabel telah menggeser peranan jaringan berkabel. Dengan mengusung keunggulan dalam kepraktisan, efesiensi dan efektifitas, jaringan nirkabel telah berhasil memuaskan user-nya. Pengantar Teknologi Selular

3 Teknologi jaringan selular berevolusi dari analog menjadi sistem digital, dari circuit switching menjadi packet switching. Evolusi teknologi selular terbagi menjadi: 1G: AMPS (Advanced Mobile Phone System) 2G: GSM (Global System for Mobile Communication) 2.5G: GPRS (General Packet Radio System) 3G: UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) 3.5G: HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) 4G: LTE (Long Term Evolution) Pengantar Teknologi Selular (2)

4 Klasifikasi WIRELESS

5 Ada sedikitnya satu terminal bergerak di dalam komunikasi Daya pancar tinggi Antena setinggi-tingginya Cakupan sel sebesar-besarnya Konsep Handoff tidak ada Pada awalnya Sistem Komunikasi Bergerak Syarat

6 Generasi Awal Sistem Komunikasi Bergerak Kelemahan Biaya mahal karena perlu penguat daya tinggi dan antena tinggi Kenyamanan pelanggan terganggu saat berpindah cakupan Kapasitas rendah Efisiensi spektrum rendah

7  AMPS adalah generasi pertama dari teknologi selular.  Menggunakan teknologi analog dan hanya melayani komunikasi suara.  Bekerja pada band frekuensi 800 Mhz  Menggunakan metode akses FDMA (Frequency Division Multiple Access).  Teknologi AMPS mulai digunakan tahun 1970 seiring penemuan mikroprosesor untuk komunikasi nirkabel.  Semakin meningkatnya jumlah pelanggan tidak bisa ditampung generasi pertama. 1G: AMPS (Advanced Mobile Phone System)

8 2G: GSM (Global System for Mobile Communication)

9 Konsep Kanal pada GSM Kanal terdiri dari dua jenis : Kanal fisik: Satu TimeSlot (TS) frame TDMA merupakan satu kanal fisik Setiap carrier RF terdiri dari 8 TS(CH 0 – 7) Kanal Logic: Kanal Trafik (TCH) dapat membawa suara atau data untuk layanan komunikasi. TCH dibagi dua jenis, full rate channel dengan Bit rate 13 Kbps dan half rate channel dengan kecepatan bit 6,5 Kbps Kanal Kontrol digunakan untuk keperluan signalling Kanal logik ditumpangkan pada kanal fisik

10 Struktur Frame GSM

11 2.5G: GPRS (General Packet Radio System)  Jaringan GPRS adalah hasil pengembangan dari GSM  Theoretically, the data rate can reach kbps and the actual data rate can be approximately 115 kbps.  GPRS is a technology that is “always on”, meaning that the user is always connected and does not need to dial up to gain the connection again.  The total cost will be charged based only on the amount of data transmitted  GPRS technology enables accessing of the Internet via mobile telephone.  GPRS is developed using GSM technology and therefore the speed of data for Internet connection using GPRS is not quite satisfactory.

12 3G: UMTS (Universal Mobile Telephone Standard)

13 3G: UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)  Generasi ini lebih dikenal dengan sebutan WCDMA (Wideband - Coded Division Multiple Access).  Kecepatan transmisi data yang ditawarkan hingga mencapai 2 Mbps untuk fixed user dengan lebar bandwidth 5 Mhz.  The user is allowed to get varied bandwidth according to the user demand which is one of the excellent features of UMTS networks.  Salah satu contoh layanan yang paling terkenal dalam 3G adalah video call dimana gambar dari teman kita bicara dapat dilihat dari handphone 3G kita.  Layanan lain adalah, video conference, video streaming, baik untuk Live TV maupun video portal, Video Mail, PC to Mobile, serta Internet Browsing.

14 3.5G: HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)  HSDPA merupakan evolusi dari UMTS, sehingga arsitektur jaringan HSDPA tetap menggunakan arsitektur jaringan UMTS.  Teknologi 3.5 G atau disebut juga super 3G merupakan peningkatan dari teknologi 3G, terutama dalam peningkatan kecepatan transfer data yang lebih dari teknologi 3G (>2 Mbps) sehingga dapat melayani komunikasi multimedia seperti akses internet dan video sharing.  Tujuan utama dari HSDPA adalah untuk meningkatkan kapasitas paket data yang ditransmisikan dan mengurangi delay dari sebuah transmisi paket data tersebut.  Di pasar Indonesia baru sampai pada teknologi 3.5G, dimana untuk Generasi 4G belum bisa diimplementasikan karena belum mendapatkan izin penggunaan frekwensi dari pemerintah (masih tahap persiapan)

15 4G: LTE (Long Term Evolution)  Pada teknologi 4G akan berbasis IP yang mampu mengintegrasikan seluruh sistem dan jaringan yang ada.  Kecepatan akses yang dapat diberikan pada teknologi 4G berkibar antara 100 Mbps sampai 1 Gbps, baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan dengan QoS (Quality of Service) yang terjamin baik, sistem keamanan yang terjamin, dan penyampaian informasi yang real-time, dimanapun dan kapanpun.  Teknologi 4G diharapkan dapat memenuhi kebutuhan aplikasi nirkabel, seperti mobile TV, HDTV, serta digital video broadcasting.  LTE pertama kali diluncurkan oleh TeliaSonera di Oslo dan Stockholm pada 14 Desember LTE adalah teknologi yang didaulat akan menggantikan UMTS/HSDPA. LTE diperkirakan akan menjadi standarisasi telepon selular secara global yang pertama.

16 Sistem Selular

17  Sistem komunikasi yang digunakan untuk memberikan layanan jasa telekomunikasi bagi pelanggan bergerak.  Disebut sistem cellular karena daerah layanannya dibagi-bagi menjadi daerah yang kecil-kecil yang disebut CELL.  SIFAT : Pelanggan mampu bergerak secara bebas di dalam area layanan sambil berkomunikasi tanpa terjadi pemutusan hubungan. Sistem Selular

18 Suatu area (kota misal), dibagi menjadi beberapa sub area (sel) Setiap sel berukuran rata-rata 26 km 2 Ruang lingkup suatu sel berbentuk hexagon dan membentuk suatu hexagon grid besar. Oleh karena ponsel dan base station (BTS) menggunakan transmiter bertenaga rendah, frekuensi yang sama dapat digunakan ulang pada sel yang tidak berdekatan Setiap sel memiliki sebuah base station yang terdiri dari tower dan bangunan kecil berisi perangkat radio Sistem Selular (2)

19 Area Splitting Membagi satu sel menjadi beberapa subsel Tujuan: membagi suatu area yang terlalu padat agar layanan dapat masih tersedia

20 Arsitektur Sistem Selular Sel Unit dasar sistem selular Ukuran sel tergantung pada area Cluster Sekumpulan sel Tidak ada channel frekuensi yang digunakan ulang

21 A typical network layout

22 Prinsip kerja jaringan seluler

23

24 Handover

25 FDMA (Frequency Division Multiple Access) FDMA membagi slot frekwensi menjadi kanal-kanal kecil yang bandwidthnya sama, yang kemudian digunakan secara individual oleh user. Setiap user yang satu dengan yang lainnya tidak terjadi saling interferensi. FDMA digunakan pada jaringan 1G dan dilanjutkan pada teknologi jaringan 2G dengan kombinasi TDMA. 1G hanya menggunakan FDMA yang mengalokasikan setiap user dengan frekwensi yang berbeda. Tingkat keamanan sangat rendah dan alokasi frekwensi terbatas. Apabila frekwensi sudah penuh, maka tidak memungkinkan adanya penambahan user baru.

26 12.26 Channelization : FDMA  In frequency-division multiple access (FDMA), the available bandwidth is shared by all stations.  Each station uses its allocated band to send its data. Each band is reserved for a specific station.  The band belongs to the station all the time. FDMA is a data link layer protocol that uses FDM at the physical layer.

27 12.27 Frequency-division multiple access (FDMA)

28 Diagram of an FDMA system

29 Band Frekuensi =Downlink (BS  MS) ~ MHz Uplink (MS  BS) ~ MHz Jumlah carrier =124 carrier spacing =200KHz Duplex Spacing = 45 MHz ARFCN =1 ~ 124 Struktur FDMA

30 TDMA (Time Division Multiple Access) Pada TDMA, kanal frekwensi tidak secara permanen didedikasikan kepada mobile user secara individual, tetapi digunakan secara bersama- sama dengan user lain hanya dengan waktu yang berbeda. Perbedaan waktu tersebut dibagi menjadi bagian-bagian yang dinamakan TDMA timeslot, yang kemudian akan diberikan secara individual kepada mobile user. Sistem TDMA digunakan dalam sistem jaringan selular GSM

31 12.31 Channelization : TDMA  In time-division multiple access (TDMA), the entire bandwidth is just one channel.  The stations share the capacity of the channel in time. Each station is allocated a time slot during which it can send data.  TDMA is a data link layer protocol that uses TDM at the physical layer. TDMA is used in the cellular telephone network

32 12.32 Time-division multiple access (TDMA)

33 Operation of a TDMA system

34 ARFCN atau “Absolute Radio Frequency Channel Number” adalah nomer channel yang berurutan yang digunakan untuk mengidentifikasi carrier yang berbeda. Hubungan antara parameter ARFCN dan frekuensi carrier adalah sebagai berikut: fUplink = *(ARFCN-1) MHz fDownlink = fUplink + 45 MHz Prinsip kerja Time-Division Multiple Access (TDMA)

35 8 Percakapan, 8 Channel Delapan percakapan -- satu channel Proses Kerja TDMA Dengan satu channel bisa membawa kedelapan percakapan dengan cara membagi-bagi percakapan tersebut ke dalam fragmen-fragmen yang disebut Timeslot, Komunikasi antara BTS dan MS melalui physical channel berupa burst

36 CDMA (Code Division Multiple Access) Pada CDMA, setiap mobile user tidak akan dibedakan oleh frekwensi ataupun waktu, tetapi menurut kode yang unik. Base station dan mobile user harus mempunyai kemampuan untuk mengidentifikasi kode dan membaca informasi yang terdapat didalamnya Informasi dari user diubah dari sinyal narrowband yang sempit menjadi sinyal wideband yang lebar, dengan mengalikan dengan kode frekwensi tinggi yang disebut chiprate. Kemudian sinyal wideband tersebut ditransmisikan melalui jaringan radio, pada sisi penerima setelah sinyal wideband tersebut diterima, kode diterjemahkan kembali menjadi informasi awal dengan mengalikannya kembali dengan kode frekwensi tinggi semula. Sistem CDMA ini digunakan pada akses jamak sistem 3G (UMTS)

37 Struktur Jaringan CDMA

38 Sistem W-CDMA adalah teknologi multiple akses yang ditebar dalam bandwith yang lebar (5-5MHz), lebih lebar daripada bandwith sistem CDMA Teknologi ini berbeda dengan sistem GSM konvensional yang menggunakan pembagian bandwith frekuensi yang tersedia serta time slot. WCDMA dapat dikatakan sebagai CDMA pita lebar berbasis GSM yang sering juga dikenal sebagai Teknologi Akses UMTS (Universal Mobile Telecommunication) merupakan implementasi dari 3G yang dapat mencapai kecepatan sampai 2 Mbps. Wideband CDMA (WCDMA)

39 Jaringan WCDMA

40 CDMA  Let us assume that four stations (1,2,3,4 with codes c1,c2,c3,c4) connected to the same channel are sending data d1,d2,d3,d4.  Let us assume that the assigned codes have two properties: 1. If we multiply each code by another, we get If we multiply each code by itself, we get 4(the number of stations)  The stations send data If any station, (say station2) wants to get data sent by another station (say station1), station2 multiplies the data on the channel by the code of the sending station (i.e c1) and divides the result by 4:  Data received by station2= {(d1.c1+d2.c2+d3.c3+d4.c4).c1}x1/4 =d1 The code assigned to each station is a sequence of numbers called chips

41 12.41 Simple idea of communication with code

42 12.42 Chip sequences

43 12.43 Data representation in CDMA

44 12.44 Sharing channel in CDMA

45 12.45 Digital signal created by four stations in CDMA

46 12.46 Decoding of the composite signal for one in CDMA. The Fig. shows how station 3 can detect the data sent by station2.

47 12.47 CDMA: Sequence Generation  Sequence Generation: To generate sequences, we use a Walsh table, a two- dimensional table with an equal number of rows and columns.  Each row is a sequence of chips. The Walsh table W1 for a one-chip sequence has one row and one column. We can choose -1 or +1 for the chip for this trivial table (we chose +1).  According to Walsh, if we know the table for N sequences WN, we can create the table for 2N sequences W2N, as shown in Figure  The WN with the overhead bar stands for the complement of WN, where each +1 is changed to -1 and vice versa.  Let us see how we can create W2 and W4 from W1. Figure shows the process. After we select W1, W2 can be made from four W1‘s, with the last one the complement of W1.

48 12.48 General rule and examples of creating Walsh tables

49 12.49 The number of sequences in a Walsh table needs to be N = 2 m. Note

50 12.50 Find the chips for a network with a. Two stations b. Four stations Example 12.6 Solution We can use the rows of W 2 and W 4 : a. For a two-station network, we have [+1 +1] and [+1 −1]. b. For a four-station network we have [ ], [+1 −1 +1 −1], [+1 +1 −1 −1], and [+1 −1 −1 +1].

51 12.51 What is the number of sequences if we have 90 stations in our network? Example 12.7 Solution The number of sequences needs to be 2 m. We need to choose m = 7 and N = 2 7 or 128. We can then use 90 of the sequences as the chips.

52 12.52 Prove that a receiving station can get the data sent by a specific sender if it multiplies the entire data on the channel by the sender’s chip code and then divides it by the number of stations. Example 12.8 Solution Let us prove this for the first station, using our previous four-station example. We can say that the data on the channel D = (d 1 ⋅ c 1 + d 2 ⋅ c 2 + d 3 ⋅ c 3 + d 4 ⋅ c 4 ). The receiver which wants to get the data sent by station 1 multiplies these data by c 1.

53 12.53 Example 12.8 (continued) When we divide the result by N, we get d 1.

54 Tahapan Evolusi GSM/GPRS/EDGE/WCDMA-UMTS/HSDPA

55 Pengertian Paket Switching Data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan dan diubah kembali menjadi data semula. Dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket perdetik Memungkinkan untuk pemakaian kanal transmisi secara bersamaan oleh pengguna lain Transmisi melalui PLMN (Public Land Mobile Network)dengan menggunakan IP backbone

56 Evolution step GSM / GPRS/UMTS/HSDPA MSC HLR/AuC EIR BSC BTS PSTN Network SS7 Network Um GSM INFRASTRUCTURE Border Gateway (BG) Serving GPRS Support Node (SGSN) Gateway GPRS Support Node (GGSN) Lawful Interception Gateway (LIG) Inter- PLMN network GPRS backbone network (IP based) Internet PCU GPRS INFRASTRUCTURE Node-B RNC Iu IWU Um UMTS (WCDMA) INFRASTRUCTURE Edge Edge TRX Abis HSDPA HSDPA TRX

57 Tahapan Evolusi CDMA CDMA2000 PCN/Mobile IP Interworking function CDMA2000 cdmaOne All IP IS-95A CDMA Voice, packet- 9.6/14.4 Kbps IS-95B CDMA Voice, packet- 64 Kbps IS X 144 Kbps 600 Kbps peak IS XEV-DO 600 Kbps; 2.4 Kbps peak IS XEV-DV 2-5 Mbps peak

58 Any Questions


Download ppt "Pertemuan Keenam Teknologi Selular. Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi sangat pesat. Komunikasi menggunakan kabel mulai ditinggalkan. Manusia."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google