Konsep sistem seluler

Konsep dasar Kapasitas yang tinggi dengan membatasi daerah cakupan menjadi daerah layanan yg lebih kecil yaitu sel Frekuensi/time slot /kode yg sama digunakan kembali secara spatial oleh BS yg berbeda dan terpisah Ada mekanisme handover karena tiap perpindahan MS harus diberikan ke sel yg lain tanpa adanya gangguan dalam proses percakapannya Mampu mengatasi keterbatasan spektrum radio

Konsep dasar (2) BS yg berdekatan menggunakan grup kanal yg berbeda untuk mencegah terjadinya interferensi Secara sistematik BS dan grup kanal dapat digunakan kembali beberapa kali sesuai dengan kebutuhan Saat demand (kebutuhan) meningkat maka jumlah BS juga akan meningkat untuk menambah kapasitas *(prinsip kerja menit ke 6:35)

Kanal kontrol dan trafik Reverse (uplink channel) control channel Forward (downlink channel) control channel Reverse (uplink channel) traffic channel Forward (downlink channel) traffic channel Base Station Mobile Station

Forward dan reverse channel Forward voice channel (FVC) digunakan transmisi suara dari BS ke MS Reverse voice channel (RVC) digunakan untuk transmisi suara dari MS ke BS Forward control channel (FCC) digunakan untuk menginisiasikan sebuah panggilan dari BS ke MS Reverse control channel(RCC) digunakan untuk menginisiasikan sebuah panggilan dari MS ke BS RCC dan FCC dinamakan channel setup

Anatomi dari sebuah panggilan seluler Sebuah telepon seluler ketika dinyalakan meskipun tidak sedang mengadakan percakapan mendeteksi adanya sebuah grup FCC dan menentukan mana yg sinyalnya paling kuat. Mobile phone memonitor kanal tersebut sampai sinyalnya jatuh kebatas ambang dia dapat digunakan, kemudian dia mencari sinyal FCC lain yg lebih kuat. Kanal kontrol ditentukan dan distandarisasi diseluruh daerah cakupan service, biasanya kanal kontrol menggunakan 5% dari total jumlah kanal

Sebuah panggilan ke mobile user The MSC menyampaikan permintaan panggilan tersebut ke semua BS (bisa melalui fiber atau point to point microwave). Mobile Indentification number menyebarkannya sebagai paging ke semua FCC tiap BS di service area MS menerima pesan paging dari BS yang memonitoringnya. MS meresponsnya dengan mengidentifikasi respon tersebut melalui RCC BS membangun handsake ke MSC. MSC mengintruksikan BS untuk bergerak ke sebuah kanal suara yg kosong

continued BS memberitahu MS untuk beralih ke FVC atau RVC yang tidak sedang digunakan. Pesan data (dinamakan alert)ditransmisikan melalui FVC memerintahkan MS untuk berdering. Semua kejadian ini berlangsung hanya beberapa detik dan tidak disadari oleh pengguna. Saat panggilan sedang berlangsung MSC menyesuaikan power untuk mempertahankan kualitas panggilan

Panggilan dari mobile user Inisiasi permintaan panggilan dikirim melalui RCC Bersamaan dengan ini MS mentransmisikan MIN , ESN dan nomer telepon tujuan. MS juga mentransmisikan station class mark (SCM) yang mengidentifikasikan tingkat daya maksimum yg ditransmisikan untuk pengguna tertentu BS menyampaikan data ke MSC yang memvalidasi data dan membuat hubungan ke nomor yg dituju melalui PSTN.

Frekuensi reuse Jika kita menggunakan jaringan telepon fixed yg melalui kabel ke tiap rumah Jika kita ingin memberikan tiap rumah sebuah alokasi spektrum frekuensi untuk suara analog dg bandwidth 4 khz Jika jumlah rumahnya 12,5 juta maka bandwidth yg dibutuhkan : 12,5 x 4 = 50 GHz Jelas tidak praktis, karena tak ada layanan yg akan mampu menggunakan transmisi radio dan kelak spektrum tersebut akan banyak yg kosong

Frekuensi reuse Sistem radio seluler sgt tergantung pada kecerdasan alokasi dan channel reuse pada daerah layanan. Setiap BS mengalokasikan sekelompok kanal radio untuk dapat digunakan pada daerah geographis yg kecil pada selnya. BS yang berdekatan diberikan alokasi kanal yg yg berbeda

Frekuensi reuse Dengan merancang antena daerah cakupan suatu sel dapat dibatasi dan kelompok frekuensi yg sama di reuse untuk dapat mencakup sel yg lain yg dipisahkan dengan jarak yg cukup besar untuk menghindari interferensi co-channel dalam batasannya. Prosedur perancangan alokasi grup frekuensi untuk semua sel BS dalam sistem dinamakan dengan frequency reuse atau frequency planning

Frekuensi reuse faktor 4, 7 X

Contoh frequency reuse (lihat video 31:28) Frequenc reuse 1/7 cochannel cell Sel yg memiliki warna yg sama memiliki set frekuensi band yg sama pula, batas 1 cluster adalah tanda hitam tebal

contoh Jika total bandwidth yg diberikan 33 MHz untuk sistem telepon seluler FDD yg menggunakan 25 KHz kanal simplex , untuk menyediakan kanal suara full duplex, hitung jumlah kanal yang ada dalam sel jika sistem menggunakan: faktor frekuensi reuse 4, 7 dan 9 Jawab total kanal 33 MHz akan memberikan A. untuk faktor frekuensi reuse 4 , maka jumlah kanal per sel = 660/4 kanal Untuk faktor frekuensi reuse 7 akan ada 660/7 kanal per sel

Bentuk sel Mulai dari lingkaran segitiga, square hingga lingkaran Kuat sinyal dalam dBm -60 -90 -80 -70 -100 -60 -90 -80 -70 -100 Kuat sinyal yg ideal/1 sel

Bentuk sel Kuat sinyal dalam dBm -60 -90 -80 -70 -100 -60 -90 -80 -70 Sinyal sel deg kontur yg mengindikasikan adanya coverage sesungguhnya dari suatu sel, tergantung dari permukaan tanah, halangan dan propagasi sinyal di udara

Bentuk sel Ukuran sel yg ideal radiusnya 2 – 50 km Base station

Bentuk sel Base station

Bentuk sel Base station

Bentuk sel Ukuran sel yg ideal radiusnya 2 – 50 km Base station

Bentuk sel Sel hexagonal hanya berupa konsep Secara teoritis bentuk sel hexagonal digunakan karena: - bentuk hexagonal mendekati bentuk geometri lingkaran - dg bentuk hexagonal akan lebih luas daerah yg dicakup dg jumlah sel yg sedikit.

Hexagon Y V U D X D D

Bentuk geometri Hexagon Axis U dan V berpotongan pada 60o Satuan skala adalah jarak antara pusat sel Jika radius sel ke titik hexagon adalah R, maka - 2Rcos300 = 1 atau R = 1/3 Untuk mencari jarak titik P(u,v) dari sel pusat gunakan x, y untuk transformasi koordinat u,v N =

Geometri Hexagon Dengan menggunakan persamaan ini, untuk mencari lokasi sel co-channel, kita mulai dari sel referensi dan menggerakkan hexagon i sepanjang aksis u kemudian hexagon j sepanjang axis v Untuk itu jarak antara sel co-channel dalam cluster yg berdekatan , didapat dari pers. Berikut: Jumlah sel dalam 1 cluster adalah Dimana i dan j adalah integer, sehingga nilai N yg mungkin adalah : 1,3,4,7,12…..

contoh Reuse koordinat Jumlah sel di pola reuse Jarak pengulangan yg dinormalisasi i j N D=N 1 3 1,732 2 7 2,646 12 3,464 13 3,606 19 4,359 21 4,583

Penempatan Co-channel Metode menempatkan co-channel Arah j 600 Co-channel i = 3, j =1 Arah i Formasi cluster N = 7 dan i = 2, j = 1

Frekuensi Reuse N = 12 i = 2, j = 2

Rasio Reuse Untuk sel hexagonal , jarak reuse adalah: Dimana R adalah panjang sisi sel dan N adalah ukuran cluster Faktor reuse F6 F5 F7 Cluster F1 F2 F4 F6 F3 F5 F7 F1 F4 F2 F3 Jarak reuse (D)