Modul 2 Konsep Dasar Sistem Seluler

1
Modul 2 Konsep Dasar Sistem Seluler
TT 4113 SISTEM KOMUNIKASI SELULER
Jurusan Teknik Elektro Program Studi
S1 INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM 2008
2
Pokok Bahasan

• a. Arsitektur dan komponen jaringan seluler
• b. Frekuensi re-use,hand-off
• c. Modulasi, mutiple akses pada seluler

3
(No Transcript)
4

• Arsitektur Dasar Sistem GSM

5
Core Network Network Sub System
6

• Arsitektur Jaringan GSM terdiri dari 3 bagian
• utama
• Switching Subsystem (SSS) Network Switching
  Subsystem (NSS)
• Radio Subsystem (RSS) Base Station Subsystem
  (BSS) Mobile Station (MS)
• Operation Maintenance System (OMS)

7
Fungsi Subsystem GSM
Administrasi Pelanggan
OSS (Operation Subsystem)
Keamanan
Operasi dan Pemeliharaan
NSS (Network Switching Subsystem)
Mobilitas Pelanggan
Pengaturan Pensinyalan
Pengaturan Komunikasi Pelanggan
Mengatur jaringan radio
BSC
RSS (Radio Subsystem)
Kanal Radio
BTS
Perangkat transmisi
8
GSM Interface
9
Karakteristik Sistem Cellular.

• What makes cellular radio work?
• Frequency Reuse
• Channel Sharing (trunk effect)
• Handover/Handoff
• High Spectral efficiency
• Other related considerations
• Propagation Attenuation is like d-g, 2ltglt6 (path
  loss exponent)
• Multipath fading
• Doppler spread
• Multiple access interference
• Quality of service

10
KAIDAH PENENTUAN NOMOR SEL.
11
Signal-to-Interference Ratio.

• Consider closest co-channel cells
• Ukuran Kluster
• Co-channel Reuse
• Distance Ratio

Dco
R
12
Kluster.
K 7
1 kluster
13
Frequency Reuse.
Definisi
Pengulangan frekuensi yang sama pada area yang
berbeda di luar jangkauan interferensinya
14
Latar Belakang Frequency Re-Use.

• Keterbatasan alokasi frekuensi
• Keterbatasan area cakupan cell (coverage area).
• Menaikkan jumlah kanal.
• Membentuk cluster yang berisi beberapa cell.
• Co-channel interference.

15
Frequnecy Reuse
16
(No Transcript)
17
Cell Splitting

• To increase the capacity, the operator performs
  cell splittings

18
Cell Splitting

• Diperlukan pada saat
• Kepadatan trafik dalam cell meningkat.
• Kanal yang ada tidak mampu melayani.

19
(No Transcript)
20
Location Area and Cell Identity
CI 1
CI 3
CI 2
21
Definisi HandOver.

• HandOver adalah proses perpindahan kanal trafik
  user pada saat user aktif tanpa terjadi pemutusan
  hubungan.
• Penyebab HandOver sel
• - RF kriteria (RF Level dan Kualitas Hubungan).
• - Network kriteria (masalah trafik load,OM).
• Jenis HandOver
• I. Internal HandOver (Dikendalikan oleh
  BSC)
• Intra-cell HandOver pemindahan hubungan ke kanal
  yang berbeda pada satu BTS yang sama.
• Inter-cell HandOver pemindahan hubungan antar
  BTS yang berbeda dalam satu BSC.
• II. External HandOver (Dikendalikan oleh MSC)
• MSC intra HandOver pemindahan hubungan yang
  terjadi antar BSC dalam satu MSC.
• MSC inter HandOver perpindahan hubungan yang
  terjadi pada 2 MSC yg berbeda.

22
HandOver.

• 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 --gt HO traffic burden
• - Too small Margin --gthigher Drop Call
• MAHO (Mobile Assisted Hand Over) in GSM
• Soft HO in IS-95

23
HandOver Pada FDMA/TDMA.
Level at B
RSL
Level dimana terjadi HO
time
BS1
BS2
A
B
24
(No Transcript)
25
Handover Types
Intra-BSS
Intra-cell
BTS
Handover performed
f 1, TS 1 f 2, TS 2
BSC
BTS
MSC
BTS
Handover performed
Intra-MSC
MSC
Inter-MSC
basic
MSC - A
subsequent
26
Measurement connection quality
strength strength of serving BTS surrounding
BTSs
MS
Handover Decision
Timing Advance, Power control
Measurement connection quality
strength, distance measurement (TA)
Measurement report
BTS
Measurement value processing (averaging, limit
values,..)
Measurementreport
HOdecision
Evaluation list (suitable BTSs for HO...)
BSC
Initiation of HO type
Handover
BSC/ MSC
27
BSC to MSC (A) HO please!
Handover example
BSC
VLR
cell B ? MSC (B)
MSC (A)
B
VLR
A
MSC (B)
Level cell A cell B cell C
BSC
C
1. BSC HO necessary 2. Parallel connection
setup 3. MS changes phys. channel 4. Original
connection released
28
(No Transcript)
29
MACAM-MACAM HANDOFF PADA CDMA

• Soft handoff Selama proses handoff MS
  terhubung ke dua atau tiga
• BTS

BSC
MSC
Daerah soft handoff
Down-link
MS
BTS
BTS
Menggunakan Rake receiver
30
Lanjutan soft-handoff
MSC
BSC
Up-link
BTS
BTS
Daerah soft handoff
31
CDMA Soft HandOver.

• The same signal is sent from BS1 and BS2 within
  one RNC, Except Power Control Command

32
(No Transcript)
33
(No Transcript)
34

• Softer handoff pengalihan layanan dari satu
  sektor ke sektor
• lain dalam satu cell. Arah down-link sama
  dengan soft handoff
• sedang arah up-link proses seleksi terjadi
  di BTS.

BTS
35
Softer HandOver.

• The same signal is sent from both sectors to an
  MS

36
(No Transcript)
37

• Hard handoff

• CDMA to CDMA handoff melibatkan dua carrier (
  bisa berbeda
• operator ) sering disebut D to D handoff.
• CDMA to Analog handoff, juga disebut D to A
  handoff.

F1
F1n
38

• Basis handoff

• Didasari atas hasil diteksi PILOT_PN oleh MS
  yaitu Ec/I0
• Setiap Cell atau sektor mempunyai PILOT_PN yang
  berbeda
• Ingat short PN code ada 512 nomor
• Pilot tersebut akan dideteksi nilai Ec/I0

39
? Status maintenance set

• Active set berisi pilot-pilot dari beberapa
  cell atau sector yang
• secara aktif berkomunikasi dengan MS pada
  kanal trafik . Jika
• active set hanya berisi 1 pilot saja maka MS
  bukan pada kondisi
• soft handoff.

• Candidate set berisi pilot-pilot dengan
  Ec/I0 yang memadai
• sebagai calon untuk melakukan handoff,
  artinya pilot yang
• mempunyai Ec/I0 gt pilot detection threshold
  T_ADD akan
• dimasukan sebagai candidate. Satu pilot
  akan dipindahkan ke
• posisi neighbor set jika kuat sinyalnya
  jatuh dibawah pilot
• drop threshold T_DROP untuk durasi lebih
  besar dari T_TDROP

• Neighbor set berisi pilot-pilot tetangga
  dari cell yang sedang
• aktif melayani MS tetapi di luar active
  candidate set

• Remaining set pilot-pilot di luar yang
  disebut di atas.

40

• Proses handoff

MS
Cell-B
Cell-A
Ec/I0
Jarak
41

• Langkah-langkah Handover pada CDMA

(1) MS hanya dilayani oleh cell A dan active set
hanya terdiri dari pilot A. MS mengukur pilot B
(Ec/Io), diperoleh kecendrungan gt T_ADD. MS
mengirim pesan hasil ukur pilot B dan
memindahkan status pilot B dari neighbor ke
candidate set. (2) MS menerima pesan dari cell
A berisi PN offset cell B dan alokasi Walsh code
untuk TCH dan MS start komunikasi menggunakan TCH
tsb. (3) MS memindahkan status pilot B dari
candidate set ke active set, MS mengirim pesan
handoff complited. Sekarang ada 2 pilot yang
aktif. (4) MS menditeksi pilot A jatuh lt
T_DROP, MS start mengaktifkan timer.
(5) Timer mencapat T_TDROP, MS mengirim PSMM
(pilot strength measurement message) (6) MS
menerima handoff direction message , pesan ini
berisi hanya PN offset cell B ( tanpa PN offset
cell A ). (7) MS memindahkan status pilot A
dari active set ke neighbor set