Jaringan Seluler.

Presentasi berjudul: "Jaringan Seluler."— Transcript presentasi:

1 Jaringan Seluler

2 Materi Pengenalan Jaringan Seluler Operasi Jaringan Seluler
Generasi Seluler : 1G, 2G, 3G, 4G

3 Pengenalan Jaringan Seluler

4 Tren Perkembangan Seluler

5 Prinsip Jaringan Seluler
Teknologi utama yang dipakai pada mobile phone dan jaringan nirkabel Menggantikan sistem transmitter/receiver dengan kebutuhan daya besar Seluler menggunakan perangkat dengan daya rendah Jangkauan transmisi lebih pendek Lebih banyak transmitter

6 Organisasi Jaringan Seluler
Banyak transmitter dengan kebutuhan daya rendah 100W atau kurang Area dibagi menjadi menjadi beberapa cell Setiap cell punya antena Cell bisa berbentuk kotak atau hexagonal Setiap cell punya jangkauan sendiri Dilayani oleh Base Station Transmitter, Receiver, dan Control Unit Cell yang bertetangga menggunakan frekuensi yang berbeda Konsep frequency reuse

7 Bentuk Cell : Kotak Square
Width d cell has four neighbors at distance d and four at distance d Better if all adjacent antennas equidistant Simplifies choosing and switching to new antenna

8 Bentuk Cell : Hexagonal
Provides equidistant antennas Radius defined as radius of circum-circle Distance from center to vertex equals length of side Distance between centers of cells radius R is R Not always precise hexagons Topographical limitations Local signal propagation conditions Location of antennas

9 Frequency Reuse Penggunaan daya dari base transciever dibatasi
Setiap cell diberi beberapa alokasi frekuensi Power dibatasi agar tidak mengganggu cell tetangga Alokasi frekuensi dapat digunakan ulang oleh cell yang TIDAK bertetangga Cell bertetangga TIDAK boleh pakai alokasi frekuensi yang sama Contoh : N : jumlah cell yang menggunakan frekuensi yang sama K : jumlah keseluruhan frekeuensi yang dialokasikan Setiap cell punya alokasi rata-rata K/N frekuensi Pada 1G (AMPS) K=395, N=7 sehingga setiap cell dialokasikan rata-rata 57 frekuensi

10 Frequency Reuse Pattern

11 Peningkatan Kapasitas Jaringan (1)
Menambah channel Peminjaman frekuensi Cell yang padat pinjam frekuensi ke cell tetangga Atau alokasi frekuensi dinamis Cell splitting Trafik data dan topografi penduduk cenderung non-uniform Cell dipecah jadi cell-cell dengan ukuran lebih kecil Cell asli km Bisa dipecah sampai 1.5 km Butuh lebih banyak BS Lebih sering terjadi handoff

12 Cell Splitting

13 Peningkatan Kapasitas Jaringan (2)
Cell Sectoring Cell dibagi jadi beberapa bagian berbentuk potongan (wedge) 3-6 sector per cell Setiap sector punya channel set sendiri Subset dari channel di cell Memanfaatkan antena directional

14 Peningkatan Kapasitas Jaringan (3)
Microcell Antena dipindahkan dari perbukitan/gedung tinggi ke gedung lebih kecil Membentuk microcell Pengurangan daya yang dipakai Cocok untuk jalanan kota atau dalam gedung

15 Operasi Jaringan Seluler

16 Komponen Jaringan Seluler
Base Station (BS) berada di tengah setiap cell Antenna, controller, transceiver Controller mengatur proses call Mengetahui jumlah station yang dipakai dalam satu waktu BS terkoneksi ke Mobile Telecomunications Switching Office (MTSO) 1 MTSO melayani beberapa BS Antara MTSO dan BS dihubungkan oleh kabel/nirkabel MTSO Menghubungkan call antar mobile station dan antara mobile station ke fixed network Mengatur voice channel yang dipakai Mengatur handoff Billing Fully automated

17 Komponen Jaringan Seluler (2)

18 Channel Control channels Traffic channels
Setting up and maintaining calls Establish relationship between mobile unit and nearest BS Traffic channels Carry voice and data

19 Mekanisme Call (1)

20 Mekanisme Call (2)

21 Mekanisme Call (1)

22 Paging Mekanisme broadcast untuk mengetahui di cell mana sebuah perangkat mobile terhubung Dilakukan ketika MTSO ingin terkoneksi ke mobile station Biasanya MTSO punya informasi beberapa cell yang mungkin terhubung ke perangkat mobile

23 Handoff Mekanisme perubahan asosiasi dari BS lama ke BS baru
Dapat diinisiasi oleh mobile station maupun BS Deteksi dari signal strength Target performance metric Min. Cell blocking probability Min. Call dropping probability Max. Call completion probability Min. Probability y of unsuccessful handoff Min. Handoff blocking probability Min. Handoff probability Min. Rate of handoff Min. Interruption duration Min. Handoff delay

24 Handoff (2)

25 Fungsionalitas Lain Call blocking Call termination Call drop
During mobile-initiated call stage, if all traffic channels busy, mobile tries again After number of fails, busy tone returned Call termination User hangs up MTSO informed Traffic channels at two BSs released Call drop BS cannot maintain required signal strength Traffic channel dropped and MTSO informed Calls to/from fixed and remote mobile subscriber MTSO connects to PSTN MTSO can connect mobile user and fixed subscriber via PSTN MTSO can connect to remote MTSO via PSTN or via dedicated lines Can connect mobile user in its area and remote mobile user

26 Generasi Seluler

27 Generasi Seluler 1G  AMPS (Advanced Mobile Phone Service)
2G  GSM (Global System for Mobile Communication) 2.5G  GPRS (General Packet Radio Services) 2.75G  EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) 3G  EVDO (Evolution Data Optimized) 3.5G  HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) 3.75G  HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) 4G  LTE (Long Term Evolution) 5G  ??

28 Generasi Seluler

29 1G Dasar dari mobile selular

30 1G Contoh: AMPS, TACS Diperuntukkan pada ponsel analog
Di Amerika Utara menggunakan range frekuensi MHz dengan alokasi pita 25MHz Transmisi dari mobile unit ke base station MHz Transmisi dari base station ke mobile unit MHz

31 Keterbatasan1G

32 2G Contoh: D-AMPS, GSM Diperuntukkan pada ponsel digital

33 Perbandingan 1G dan 2G

34 Spesifikasi TDMA-GSM Jumlah time slot/user per kanal: 8
Maximum cell radius (R): 35 km Frequency: region around 900 MHz Maximum vehicle speed (Vm):250 km/hr Maximum coding delay: approx. 20 ms Maximum delay spread (m): 10 s Bandwidth: tidak melebihi 200 kHz (25 kHz per channel)

35 2G CDMA

36 Keuntungan CDMA Keragaman frekuensi  gangguan transmisi kurang berpengaruh Tahan terhadap multipath  menggunakan kode chip Privasi  menggunakan spread spectrum Meningkatkan kapasitas suara CDMA merupakan pondasi dasar dari teknologi 3G

37 Kelemahan CDMA Self-jamming – transmisi yang datang dari beberapa user tidak selaras Near-far problem – sinyal yang lebih dekat ke penerima diterima sedikit terjadi pelemahan daripada sinyal yang lebih jauh Soft handoff – mengharuskan mobile phone mengakuisisi sel baru sebelum melepaskan dari sel lama, lebih kompleks dari hard handoff yang digunakan pada FDMA dan TDMA

38 3G

39 3G EVDO

40 3G EVDO dan HSPA

41 Keuntungan 3G

42 4G LTE LTE menggunakan teknologi OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) OFDM : teknik transmisi yang menggunakan beberapa buah frekuensi yang saling tegak lurus (orthogonal) Mirip seperti FDM dengan membagi beberapa kanal yang dialokasikan tiap user, tetapi OFDM menggunakan spektrum yang lebih efisien dengan channel spacing antar pengguna lebih dekat

43 Keuntungan 4G LTE

44 5G ? Masih berupa riset Direncanakan launching 2020
Peningkatan data rate hingga sekian Gbps Belum ada standar penamaan khusus seperti EVDO, WCDMA, atau LTE pada generasi sebelumnya

45 Terima Kasih