Meningkatkan cakupan dan Kapasitas Sistem

Ringkasan Minggu lalu Meningkatan Kapasitas dan daerah cakupan - Power Control - Cell Splitting (Pembagian Sel) - Sectoring (pensektoran) - Microcell Zone (daerah mikrosel) - Penggunaan Repeater

Ringkasan Minggu Lalu Kapasitas sel dan reuse  saat N kapasitas  Jenis-jenis interferensi Co Channel Interference (CCI) - Average Case - Worst Case Adjacent Channel Interference (ACI)

Power Control untuk mengurangi Interferensi Dlm prakteknya power level tiap subscriber dibawah pengontrolan tetap BS Power control tak hanya mengurangi interferensi tetapi juga memperpanjang umur baterai Dalam CDMA spread Spectrum power control merupakan fitur kunci untuk memaksimalkan utilisasi dari kapasitas sistem. Mengurangi interferensi akan menigkatkan kapasitas

Meningkatkan kapasitas Saat demand meningkat perancang sistem harus memberikan kanal yg lebih banyak pada daerah cakupan yg sama Teknik yg umum digunakan untuk meningkatkan kapasitas adalah cell splitting, sectoring dan microcell zone. Cell splitting meningkatkan jumlah BS yg disebarkan dan memungkinkan pertumbuhan sistem seluler yg teratur. Pensektoran dengan menggunakan antena directional untuk mengontrol interferensi lebih lanjut dan frekuensi reuse Microcell zoning mendistribusikan coverage sel dan memperluas boundary sel ke tempat-tempat yg sulit dijangkau

Cell Splitting (pemecahan sel) Cell Splitting adalah proses pembagian sebuah sel yang padat ke sel-sel yg lebih kecil dengan - BS masing-masing - pengurangan ukuran antena - pengurangan power transmisi Memecah sel mengurangi ukuran sel sehingga akan lebih banyak sel yg akan digunakan Lebih banyak sel, akan menjadikan lebih banyak cluster dan lebih banyak kanal sehingga kapasitas akan lebih tinggi Pembagian sel memungkinkan sistem berkembang dengan menggantikan sel yg besar menjadi sel yg lebih kecil tanpa mengganggu alokasi kanal

Contoh cell splitting Sel dipecah untuk menambah kanal tanpa menambahkan spektrum baru Tergantung pada pola trafik sel yg kecil diaktifkan atau dimatikan untuk penggunaan sumber-sumber sel secara efisien Sel yang besar dengan densitas yang rendah Sel yang lebih kecil dengan densitas yg tinggi Sel yang lebih kecil dengan densitas yg lebih tinggi

Contoh pemecahan sel

Contoh Pemecahan sel (lihat video 31:28) Frequenc reuse 1/7 Kebutuhan akan kapasitas yg lebih tinggi

Contoh pengurangan transmit power Jika radius sel yg baru berkurang ½ nya Berapa power transmit yg dibutuhkan oleh sel yg baru Untuk n=3 Sehingga P transmit sel ke dua harus 9 dB lebih rendah dibandingkan yg pertama karena 10log(1/8) = -9 dB Dimana PT1 adalah power transmit pada sel besar dan PT2 pada sel kecil. Jika diasumsikan power yg diterima sel baru = power received sel lama maka

Jika ada suatu area yg padat yg semula dilayani dengan 5 sel , dimana tiap sel terdiri dari 80 kanal Kapasitas awal = 80 x 5 = 400 kanal Setelah dipecah Radius yg baru ½ radius awal Sekarang punya 24 sel Kapasitasnya menjadi 24 x 80 = 1920 kanal Untuk n = 4 , transmit power untuk sel yg baru 12 dB lebih rendah karena 10log(1/16) = -12 dB

Sel Sectoring Berlawanan dengan sel splitting , dimana D/R tetap konstan tetapi R nya berkurang. Sel sectoring tidak mengubah R tetapi mengurangi D/R Peningkatan kapasitas dilakukan dengan mengurangi sel per cluster , sehingga meningkatkan frekuensi reuse Harus dapat mengurangi interferensi relatif tanpa mengurangi power transmitted

Sel sectoring (2) CCI dapat dikurangi dengan menggantikan satu antena omnidirectional dengan beberapa antena directional, masing-masing meradiasi ke sector tertentu. Sebuah antena directional hanya mengirim ke dan menerima dari sebagian dari keseluruhan sel cochannel , hal ini akan mengurangi CCI. Sebuah sel biasanya dibagi menjadi 3 sektor 120O, 4 sektor 90O atau 6 sektor 60O

Sel Sectoring (3) a a 120 120 b c b c b) 120 sectoring b) 120 sectoring alternatif a) omni a a 90O 60O b f b d c e c d d) 90O sectoring d) 60O sectoring

Sel sektoring Menempatkan transmiter directional disudut dimana 3 sel adjacent bertemu Sel sectoring meningkatkan S/I

Permasalahan dalam sel sektoring Meningkatkan jumlah antena pada BS Menurunkan efisiensi trunking karena trunking dibagi menjadi grup kanal yg lebih kecil Meningkatkan jumlah handoff dari sektor ke sektor Teknologi saat ini memungkinkan handoff dilakukan BS tanpa bantuan MSC

Konsep Microcell Zone Permasalahan pada sel sectoring dapat diatasi oleh microsel zone (zona mikrosel) Sebuah sel dibagi menjadi beberapa mikrosel atau zona Setiap mikrosel terhubung ke BS yg sama (fibre/microwave link) Tiap zone menggunakan antena directional Saat MS berjalan dari satu zona ke zona yg lain tetap menggunakan kanal yg sama (tak ada handoff) BS hanya memindah kan kanal ke zona yg selanjutnya akan melayani.

Konsep zona mikrosel(2) Zone selector

Konsep zona mikrosel(3) Saat sel mempertahankan coverage area tertentu, CCI berkurang karena: Base station sentral yg besar digantikan oleh beberapa transmiter dg power yg rendah Antena directional digunakan Penurunan CCI meningkatkan: Kualitas Sinyal Kapasitas

Konsep zona mikrosel(4) Contoh: Jika S/I yang diinginkan= 18 dB Eksponen rugi-rugi jalur n = 4 Berapa banyak kapasitasnya bertambah jika kita gunakan zona mikrosel sebanyak 3 buah/sel Jawab : Untuk mencapai S/I = 18 dB kita perlukan faktor frekuensi reuse N =7 Kita gunakan zona mikrosel dan membuat 3 zona per sel, sehingga menjadikan ukuran kluster N = 3 Sehingga faktor peningkatan kapasitas menjadi 7/3 = 2,333

Repeater untuk meningkatkan cakupan Bermanfaat untuk mencapai daerah-daerah yang semula sulit dicapai seperti: - daerah dalam gedung, basement - terowongan - lembah-lembah Transmitter radio yang dinamakan repeater, dapat digunakan untuk memberikan layanan di daerah-daerah sebagaimana disebut di atas. Antena repeater sifatnya bidirectional yg fungsinya: - menerima sinyal dari BS - memperkuat sinyal - Meradiasikan kembali sinyal Posisi repeater merupakan faktor yg penting sehingga posisinya dapat dimanfaatkan untuk menjangkau daerah2 terebut di atas.. Tapi permasalahannya noise dan interference juga di radiasikan kembali.

Ringkasan kuliah Meningkatkan kapasitas dan daerah cakupan - power control untuk mereduksi interfernsi - pembagian sel - sektoring - zona mikrosel - penggunaan repeater

Tugas dari kuliah Interferensi Sebuah penerima(MS) pada daerah urban mendeteksi sinyal sebasar 1 mW pada jarak d0 = 1 m dari transmiter. Untuk mencegah interferensi co-channel , harus dipastikan bahwa sinyal yg diterima MS dari Base Station pengganggu harus di bawah -100 dBm. Tentukan berapa radius minimalnya jika faktor frekuensi reuse 7 dan eksponen path loss-nya 3!