BAB II DASAR TEORI. fasilitas media udara atau ruang bebas (free space), teknologi ini akhirnya menjadi

BAB 2 Dasar Teori

6

BAB II DASAR TEORI

2.1

Dasar Sistem Komunikasi Selular Sistem komunikasi tanpa kabel adalah sistem komunikasi yang memanfaatkan

fasilitas media udara atau ruang bebas (free space), teknologi ini akhirnya menjadi inspirasi lahirnya sistem komunikasi selular. Sistem tersebut mampu memberikan kebebasan dan mobilitas yang tinggi pada user. Namun, tidak hanya mobile communication yang memanfaatkan teknologi selular ini, dilatarbelakangi oleh tidak praktisnya komunikasi lewat kabel, kini berkembang pula fixed wireless communication.

SEL 1

Voice Link Data Link PSTN

MS

RBS/ BTS

MS SEL 2

RBS/ BTS

BSC

HLR

MSC/MTSO

VLR

Gateway OMC

Operation and Maintenance Centre

Gambar 2.1 Arsitektur Sistem Komunikasi Bergerak Teknologi ini disebut sebagai komunikasi seluler karena coverage dari jaringan komunikasi ini menggunakan atau terdapat dalam beberapa daerah cakupan

Perancanaan Jaringan CDMA 2000 1X EVDO Rev.A Frekuensi 800 MHz di Area Yogyakarta

BAB 2 Dasar Teori

7

kecil yaitu sel seperti sel-sel pada sarang lebah. Masing-masing sel memiliki daerah cakupan (coverage) tertentu yang dipengaruhi oleh jumlah user serta topologi daerah tersebut. Dari gambar 2.1 terdapat perangkat-perangkat secara umum yang mendukung sistem komunikasi selular adalah sebagai berikut :  Mobile Station Adalah peranglat yang dipakai user, perangkat yang fleksibel, ringan compatibel ini terdiri dari subscriber transceiver, control unit, dan antenna.  MTSO (Mobile Telephone Switching Office) / MSC (Mobile Switching Center) Adalah perangkat yang berfungsi sebagai pusat kordinasi dari semua cell site yang ada dan berfungsi pula sebagai perangkat penyambung utama. Elemenelemen yang mendukung kerja dari perangkat ini adalah switching unit, processor (data base processor, switch processor, dan coordination processor), serta database unit yang terdiri dari VLR (Visitor Location Register) yang bertugas menyimpan data-data temporer yang masuk dari MSC lain dan bersifat resident, juga terdiri atas HLR (Home Location Register) yang bertugas menyimpan datadata tetap dari pelanggan dalam MSC itu sendiri.  RBS/BTS (Radio Base Station/Base Transceiver Station) RBS/BTS adalah perangkat transceiver yang berhubungan dari/ke pelanggan (interface/repeater antara MS dan MSC). Terdiri dari elemen-elemen : transceiver, control unit/BSC, antenna, dan data terminal.


BAB 2 Dasar Teori

2.2

8

CDMA 2000 1X Teknologi telekomunikasi nirkabel (wireless) CDMA (Code Division Multiple

Acces). CDMA muncul sebagai jawaban atas keterbatasan sumber daya (resources) frekuensi dan slot waktu pada sistem FDMA/TDMA. CDMA2000 memiliki dua fasa yaitu CDMA2000 1x dan CDMA2000 3x. Perbedaan mendasar kedua fasa tersebut terletak pada bandwidth dan kecepatan data yang dikirimkan. Fasa kedua mampu mengakomodasi layanan multimedia dan menjadi dasar dari layanan generasi ketiga termasuk voice over IP.

2.2.1 Konfigurasi jaringan CDMA2000 1x

MSC HL

SMSSC

BSC

R

BTS MSC

Public Telphone Network

BSC BTS

Internet Router

Fire Wall

Router

AAA

PDSN

BTS

Private/Public Data Network

Home Agent

Gambar 2.2 Konfigurasi jaringan CDMA2000 1X


BAB 2 Dasar Teori

9

Berikut penjelasan setiap komponen dari konfigurasi jaringan CDMA 2000 1x : 1.

Base Transceiver Station (BTS) BTS bertanggung jawab untuk mengalokasikan daya yang digunakan oleh pelanggan serta berfungsi sebagai antar muka antara jaringan CDMA2000 1x dengan perangkat pelanggan. BTS terdiri dari perangkat radio yang digunakan untuk mengirimkan dan menerima sinyal CDMA.

2. Base Station Controller (BSC) BSC bertanggung jawab untuk mengontrol semua BTS yang berada di dalam daerah cakupannya serta mengatur rute paket data dari BTS ke PDSN atau sebaliknya serta trafik suara berbasis TDM dari BTS ke MSC atau sebaliknya. 3. Home Location Register (HLR) HLR merupakan tempat yang berisi informasi pelanggan yang digabungkan dengan pengantar layanan paket data. Layanan informasi HLR diambil dalam Visitor Location Register (VLR) pada jaringan switch, selama proses registrasi berhasil. 4. Packet Data Serving Node (PDSN) PDSN adalah komponen baru yang terdapat dalam sistem CDMA2000 1x yang bertujuan untuk mendukung layanan paket data. Fungsi PDSN antara lain: -

Membentuk, memelihara, dan memutuskan sesi Point-to-Point Protocol (PPP) dengan pelanggan.

-

Membentuk, memelihara, dan memutuskan hubungan dengan Radio Network melalui antar muka radio-packet.


BAB 2 Dasar Teori

-

10

Mengumpulkan data autentifikasi, autorisasi, dan akunting yang diperlukan oleh AAA.

5. Authentication, Authorization, and Accounting (AAA) AAA berhubungan dengan PDSN melalui jaringan IP dan memiliki fungsi autentifikasi, autorisasi, dan akunting. 6. Home Agent HA berfungsi untuk menelusuri lokasi keberadaan mobile station sekaligus mengecek apakah paket data telah diteruskan pada mobile station tersebut. 7. Router Router berfungsi untuk merutekan paket data dari jaringan CDMA2000 1x ke jaringan data dan sebaliknya.

2.2.2 Model Kanal pada Sistem CDMA2000 1X Model kanal pada sistem CDMA2000 1x terdiri dari kanal reverse yang arahnya dari mobile station ke base station dan kanal forward yang arahnya dari base station ke mobile station. 1. Kanal Reverse Perbedaan utama struktur kanal reverse pada sistem IS-95 dan CDMA2000 1x adalah adanya kanal pilot yang memungkinkan demodulasi secara koheren dan menyediakan informasi power control. Pelanggan pada arah reverse dipisahkan dengan pembedaan time offset dari suatu kode panjang (long code) dengan panjang 242 – 1 chips. Kode panjang ini


BAB 2 Dasar Teori

11

dihasilkan oleh suatu generator PN dengan masukan 42 bit dan laju kode 1,2288 Mcps. Untuk mengantisipasi terjadinya multipath dan delay, maka time offset antar kode dipisahkan minimal sebesar 64 chips. Sedangkan kanal-kanal pada arah reverse dibedakan dengan menggunakan kode Walsh yang saling orthogonal.

Kanal-kanal yang ditransmisikan pada arah reverse dapat dikategorikan menjadi: 1. Forward Common Channel yang menyediakan hubungan antara base station dengan beberapa mobile station (point to multipoint) yang terdiri dari : 

Access Channel Access channel berfungsi untuk menyediakan komunikasi dari mobile station ke BTS pada saat mobile station tidak sedang menggunakan traffic channel. Fungsi utama access channel adalah untuk merespon paging channel dan pengalamatan panggilan.



Enhanced Access Channel (R-EACH) Enhanced Access Channel merupakan pengembangan dari access channel yang mampu meminimalisasi terjadinya tabrakan serta mengurangi daya yang dibutuhkan oleh access channel.



Reverse Common Control Channel Kanal ini digunakan untuk mengirim signaling message dari mobile station ke base station.

2. Forward Dedicated Channel yang yang dialokasikan bagi setiap mobile station (point to point) dan terdiri dari:


BAB 2 Dasar Teori



12

Reverse Pilot Channel (R-PCH) Kanal ini berfungsi sebagai pilot yang memungkinkan deteksi koheren pada arah reverse dan memungkinkan mobile station berkomunikasi pada level daya yang lebih rendah dengan cara menginformasikan pada base station level daya yang telah diterima sehingga base station dapat mengatur kembali daya pancarnya.



Reverse Dedicated Control Channel (R-DCCH) Kanal ini bertujuan untuk menggantikan metode dim and burst serta blank and burst pada traffic channel dan digunakan untuk mengirimkan pesan serta mengontrol panggilan.



Reverse Fundamental Channel (R-FCH) Kanal ini digunakan untuk mengakomodasi layanan suara dan data berkecepatan rendah, yaitu 9,6 kbps (rate set 1) dan 14.4 kbps (rate set 2).



Reverse Supplemental Channels (R-SCH) Kanal ini digunakan untuk mengakomodasi layanan dengan data rate yang lebih besar dari 9,6 kbps dan 14,4 kbps serta diterapkan pada radio configuration 3 sampai 6, yang memiliki skema modulasi, coding, dan vocoder yang berbeda-beda.



Reverse Supplemental Code Channels (R-SCCH) Fungsi kanal ini hampir sama dengan Reverse Supplemental Channels hanya saja digunakan pada radio configuration 1 dan 2 yang didesain agar kompatibel dengan sistem CDMA IS-95.


BAB 2 Dasar Teori

13

2. Kanal Forward Pada komunikasi arah forward, sinyal dari sel atau sektor yang berbeda dipisahkan dengan pembedaan time offset dari dua buah kode pendek (short code) dengan panjang 215 - 1 chips, satu untuk kanal I dan satu untuk kanal Q. Kode pendek ini dihasilkan oleh generator PN dengan masukan 15 bit dan laju kode 1,2288 Mcps. Untuk mengantisipasi terjadinya multipath dan delay, maka time offset antar kode dipisahkan minimal sebesar 64 chips. Dan karena hanya ada 512 kode PN, maka alokasi kode PN harus benar-benar direncanakan. Sebagaimana pada arah reverse, kanal-kanal yang ditransmisikan pada arah forward dapat dikategorikan menjadi : 1. Forward Common Channel yang terdiri dari : 

Forward Pilot Channel (F-PICH) Forward pilot channel secara kontinu memancarkan informasi frekuensi dan fasa ke seluruh mobile station yang berada dalam sel tersebut dengan menggunakan kode penebar yang sama yaitu kode Walsh ke-0 yang dimodulasi dengan kode pendek (short code) tetapi dengan time offset yang berbeda untuk membedakan pilot channel dari sel/sektor tertentu. Untuk menjamin deteksi fasa dan referensi frekuensi pembawa yang akurat, maka pilot channel ini ditransmisikan dengan level daya yang relatif lebih besar dari pada kanal-kanal lainnya.



Forward Common Auxiliary Pilot (F-CAPICH)


BAB 2 Dasar Teori

14

Forward Common Auxiliary Pilot diarahkan pada spot beam tertentu agar dapat meningkatkan kapasitas, luas daerah cakupan, serta performansi beberapa mobile station dalam spot beam yang sama. 

Forward Sync Channel (F-SYNC) Forward Sync Channel digunakan oleh mobile station yang berada dalam cakupan base station tertentu untuk sinkronisasi initial time.



Forward Paging Channel (F-PCH) Setiap base station memiliki beberapa paging channel dengan data rate 9,6 kbps atau 4,8 kbps yang digunakan untuk menginformasikan pada mobile station jika ada panggilan yang datang serta memberikan informasi tentang parameter sistem, parameter akses, offset kanal bersebelahan, dan frekuensi yang disediakan.



Forward Common Control Channel (F-CCCH) Kanal ini digunakan untuk signaling massages dari base station ke mobile station dan dapat beroperasi pada data rate 9,6 kbps, 19,2 kbps, atau 38,4 kbps dengan panjang frame yang berbeda-beda.

2. Forward Dedicated Channel terdiri dari Forward Fundamental Channel (F-FCH) dan Forward Supplemental Channel (F-SCH) yang fungsinya sama dengan Reverse Fundamental Channel (R-FCH) dan Reverse Supplemental Channel (RSCH).


BAB 2 Dasar Teori

2.3

15

CDMA 2000-1X EVDO

EVDO merupakan standard dalam sistem telekomunikasi wireless yang mempunyai ciri khas untuk broadband internet access. EVDO menggunakan teknik multiplesxing Code Division Multiple Access (CDMA) dan juga menggunakan Time Division Multiple Access (TDMA) untuk memaksimalkan besarnya throughput yang diperoleh per user maupun throughput pada sistem secara keseluruhan. EVDO mereupakan generasi ke-3 yang sudah mempunyai standard 3GPP2 – 3rd Generation Partnership Project 2, yang mana bagian dari standard CDMA2000. EVDO di dirancang sebagai evolusi dari CDMA2000 (IS-20000 yang sangat mendukung untuk kecepatan data tinggi. Kanal EVDO mempunyai bandwidth 1,25 MHz, sama dengan bandwidth yang digunakan pada sistem IS-95A (IS-95) dan IS2000 (1xRTT). Namun demikian, secara struktur kanal sangat berbeda, karena untuk kedepanya sistem lebih berdasarkan paket data dan berbasis IP dibanding jaringan circuit switch. Kecepatan EVDO untuk layanan mobile forward link mencapai 2,4 Mbps untuk Rev.0 dan sampai 3.1 Mbps untuk Rev A. Sedangkan untuk reverse link untuk Rev.0 mencapai 153 kbps dan 1,8 Mbps untuk Rev A. Aplikasi EVDO antara lain : Mobile Office, Broadcast/Multicast servicesMass Media Services, Video Telephony/Conferencing, Real-time gaming, Push-toTalk/See, Voice over IP, Location Services, Video Monitoring, Personalized Media Services dan Photo and video clips down/uploading.


BAB 2 Dasar Teori

2.3.1

16

Sistem Arsitektur Sistem arsitektur EVDO mempunyai kesamaan dengan sistem arsitektur

CDMA 2000-1X, dengan adanya upgrade elemen dan penambahan elemen baru. Berdasarkan standard (C.S0032, C.S0024) ada perubahan penamaan elemen pada struktur jaringan EVDO, seperti: -

AN (Access Network) - BS (Base Station) yaitu perangkat yang mempunyai beberapa sector

-

RNC (Radio Network Controller) / BSC (Base Station Controller)

-

AT (Access Terminal) / MS (Mobile Station).

Gambar.2.3 Arsitektur Jaringan EVDO


BAB 2 Dasar Teori

17

Pada gambar 2.3 ditunjukkan bahwa pada CDMA2000 1x EV-DO Rev. A, PDSN dibagi menjadi 2 bagian, yaitu untuk paket suara diteruskan packet core dan selanjutnya melewati media gateway dan masuk ke PSTN. Sedangkan untuk paket data, paket dilanjutkan ke Packet Data Service Network. Adapun beberapa perangkat jaringan CDMA 2000 EVDO-DO Rev.A adalah : 1. Access Terminal (AT), merupakan alat penghubung komunikasi data ke user 2. Base Transceiver Station (BTS), yang bertanggung jawab mengalokasikan frekuensi dan daya serta kode walsh yang akan digunakan pelanggan. 3. Radio Node, seperti BTS yang digunakan pada komunikasi data. 4. Base Station Controller (BSC), yang bertanggung jawab untuk mengontrol semua BTS yang berada pada daerah cakupan serta mengatur rute paket data dari BTS ke PDSN serta mengatur trafik komunikas BTS-MSC. 5. Radio Network Control (RNC), yang bertanggung jawab untuk mengontrol radio node yang berada pada daerah cakupannya. 6. Mobile Switching Centre, merupakan pusat koordinasi dari semua cell site yang ada dan berfungsi sebagai perangkat penyambung utama. 7. Paket Data Service Network (PDSN), mendukung layanan paket data dan membentuk sejumlah fungsi utama dalam hal pemetaan data antara lain : a. Membentuk, memelihara dan mengakhiri sesi point to point protocol (PPP) dengan pelanggan. b. Memulai proses autentifikasi, autorisasi, dan akunting untuk mobile station client ke server AAA. c. Merutekan paket data


BAB 2 Dasar Teori

18

d. Mengumpulkan data yang akan dikirim menuju server AAA.

2.3.2

Struktur Kanal Struktur kanal evolusi CDMA seperti pada gambar dibawah terdiri atas

kanal forward dan kanal reverse. Kanal forward memberikan layanan kepada subscriber setiap saat dengan memberikan daya penuh oleh BTS transmitter dan nantinya akan diterima oleh MS terminal akses. Pada kanal reverse, evaluasi dilakukan untuk mengetahui performansi dari suatu jaringan. Hal ini dilakukan sebagai

dampak

dari

keterbatasan kanal yang diberikan kepada MS untuk

menentukan kapasitas yang tersedia.

Gambar 2.4 Struktur Kanal EVDO


BAB 2 Dasar Teori

19

Kanal Forward Pada kanal forward terdapat beberapa kanal seperti kanal : pilot, medium access, traffic dan control, dimana pada kanal medium access terdapat dua kanal yaitu reverse activity dan reverse power control channel. forward link menawarkan sejumlah data rate yang berbeda. Data rate akan menyesuaikan dengan melihat kondisi kanal jaringan secara khusus. Modulasi QPSK digunakan untuk data rate 38,4 kbps hingga 1228,8 kbps dengan perkecualian pada 921,6 kbps dan 1843,2 kbps dan modulasi 16QAM untuk 1228,8 kbps dan 2457,6 kbps.

Gambar.2.5 Struktur Kanal Forward Link Pada

control channel digunakan untuk sistem parameter

broadcast dan

layanan negosiasi selama proses call setup. Pilot channel digunakan untuk membantu dalam hal penerimaan, soft handoff, estimasi kanal dan prediksi jarak terjauh serta untuk seleksi kecepatan. Kanal reverse activity digunakan untuk

reverse link

overload dan rate control untuk menunjukkan besar interferensi pada suatu sektor. Kanal reverse power control digunakan untuk kecepatan kontrol daya pada reverse link. Kanal traffic digunakan untuk mengirim data pada suatu multiple user. Struktur


BAB 2 Dasar Teori

20

aktif generasi ketiga EVDO-DO dan idle time slot ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Kanal Reverse Link Struktur kanal reverse EVDO terdiri dari ukuran tetap paket layer fisik (16 slot, durasi 26,67 ms). Tiap slot hanya merupakan dari unit waktu. Reverse link berbeda dari forward link pada physical layer, yang memiliki skema modulasi variabel dalam 1,67 ms unit waktu. EVDO menggunakan pilot yang dimodulasi secara koheren pada

arah reverse. Mekanisme kontrol daya dan

soft handoff

didukung pada hubungan reverse. Terminal akses EVDO bisa mengirim kecepatan dari 9,6 kbps hingga 153,6 kbps pada reverse link.

Gambar.2.6 Struktur Kanal Reverse Link


BAB 2 Dasar Teori

21

Kanal reverse EVDO terdiri atas access channel dan traffic channel. Access channel terdiri dari

pilot channel,

Medium Acces Control (MAC)

channel, acknowledgement (ACK) channel dan data channel. Traffik kanal MAC mengandung kanal Reverse Rate Indicator (RRI) dan kanal Data Rate Control (DRC). Kanal akses digunakan oleh terminal

akses untuk memulai komunikasi

dengan jaringan akses atau sebagai respon kepada terminal akses agar informasi dilangsungkan. Kanal akses terdiri atas kanal pilot dan kanal data. Saat proses preamble transmission, hanya kanal pilot yang ditransmisikan. Selama dilakukannya transmisi paket data oleh kanal akses, kedua kanal pilot dan kanal data ditransmisikan. Kanal trafik reverse link digunakan oleh terminal akses untuk mengirim trafik userspecific atau sinyal informasi pada jaringan akses. Kanal trafik terdiri atas kanal pilot, kanal MAC, kanal ACK dan kanal data. Kanal MAC mengandung kanal DRC dan kanal RRI. Kanal ACK digunakan oleh terminal akses untuk memberitahukan kepada jaringan akses apakah paket data yang telah ditransmisikan pada kanal trafik forward link telah diterima atau tidak.

2.4

Model Propagasi Radio dan RF Link Budget Terdapat tiga hal utama dalam proses RF Planning jaringan selular, yaitu

cakupan area pelayanan (coverage), kapasitas dan kualitas. Cakupan area pelayanan berhubungan dengan luas daerah yang mendapat sinyal RF yang mencukupi untuk melakukan komunikasi. Kapasitas sistem berhubungan dengan jumlah pengguna yang dapat dilayani oleh sistem. Kualitas sistem berhubungan dengan kemampuan


BAB 2 Dasar Teori

22

sistem untuk menghadirkan kembali sinyal suara atau data dari sinyal digital. Dalam CDMA ketiga hal tersebut saling berkaitan erat. Untuk meningkatkan kualitas, sebagian cakupan area dan kapasitas terkadang harus dikorbankan. Atau untuk meningkatkan kapasitas, cakupan area dan kualitas harus dikorbankan.

Untuk merencanakan cakupan area pelayanan diperlukan suatu analisa RF Link budget dengan tujuan untuk mendapatkan asumsi seluruh gain dan loss (redaman) dalam RF Path seperti loss kendaraan, gedung, ambient noise margin dan daya transmit maksimum untuk pengguna. Kemudian tujuan lain dari RF link budget adalah untuk memperhitungkan maximum allowable path loss (MAPL). MAPL ini digunakan bersamaan dengan model propagasi untuk mengestimasi cakupan area setiap site. Sehingga kita dapat memprediksikan untuk melayani suatu luas daerah dibutuhkan berapa jumlah BTS agar pengguna mendapat level sinyal yang mencukupi untuk melakukan komunikasi. Model propagasi digunakan untuk memprediksi redaman dari gelombang radio sepanjang jalur propagasi (propagation path) dan karakteristik dari model propagasi setiap daerah berbeda satu sama lain. Hal ini disebabkan oleh lanskap yang berbeda dari setiap daerah seperti dataran, bukit atau pegunungan. Kawasan pemukiman juga turut mempengaruhi seperti daerah perkotaan (urban), pinggiran (suburban) dan pedesaan (rural). Kemudian cuaca atau iklim juga turut memberikan kontribusi pada model propagasi. Terdapat beberapa model propagasi radio yang umum digunakan dalam perencanaan jaringan

selular. Masing-masing memiliki

karakteristik dalam


BAB 2 Dasar Teori

23

aplikasinya, termasuk frekuensi yang sesuai untuk model propagasi tersebut. Tabel 2.1 berikut beberapa model propagasi dan aplikasinya

Tabel 2.1 Model Propagasi dan Aplikasinya Model Propagasi

Aplikasi

Okumura - Hata

Applicable to 800/1900 MHz macro-cell prediction

Cost231-Hata

Applicable

to

1900

MHz

macro-cell

prediction Cost231 Walfish-Ikegami

Applicable to 800/1900 MHz micro-cell prediction

Keenan-Motley

Applicable

to

800/1900

MHz

indoor

prediction Planning

software

PLANET Applicable to 800/1900 MHz macro-cell

used in K parameter model

2.4.1

prediction

Model Okumura-Hata Model ini adalah salah satu model yang umum digunakan dalam perencanaan

jaringan selular. Model ini berdasarkan pengukuran data secara empiris yang dilakukan oleh Okumura di Jepang. Nilai rata-rata redaman sepanjang jalur propagasi (Path loss) dalam area perkotaan (urban area) digambarkan dalam pendekatan berikut:


BAB 2 Dasar Teori

24

( (

)

[2.1]

)

Jika deketahui nilai Path loss maksimal atau Maximal Allowable Path Loss (MAPL) dalam satu sel, dan kita ingin mengetahui Radius sel tersebut, dapat menggunakan persamaan berikut [

*

( (

)

)+

]

[2.2]

Dimana Lp

= Path Loss dari BTS sampai MS (dB)

f

= Frekuensi Carrier (150-1500 MHz)

hb

= Tinggi antena BTS (Meter)

hm

= Tinggi antena MS (Meter)

R

= Jarak dari BTS ke MS (Km)

Faktor Koreksi untuk kota kecil dan sedang (Small and medium-sized city):

(

)

(

)

(

) dB

Faktor Koreksi untuk kota Besar (Large-sized city):


[2.3]

BAB 2 Dasar Teori

(

)

(

)

25

( (

)

dB (untuk f<300MHz )

[2.4]

)

dB (untuk f>300MHz )

[2.5]

Untuk daerah Suburban, model propagasi akan terkoreksi menjadi: (

(

)

)

,

[2.6]

( ⁄

)-

( (

)

,

[2.7]

)

[2.8] ( ⁄

)-

[2.9] *

[

( (

)

,

(⁄

)-

)

Untuk daerah Rural, model propagasi akan terkoreksi menjadi: (

)

(

)

[2.10]

Model propagasi ini valid untuk frekuensi 150 MHz sampai dengan 1500 MHz.

2.4.2

Model Cost 231-Hata Co-operative for Scientific and Technical research (EURO-COST) di eropa

membentuk COST-231 working committee untuk mengembangkan extended version


+

]

BAB 2 Dasar Teori

26

dari Hata Model, untuk mengembangkan Model Hata pada Frekuensi 1500-2000 MHz. Dalam model Cost 231-Hata, path loss untuk daerah urban digambarkan dalam pendekatan berikut:

( (

)

[2.11]

)

Dan untuk mencari radius sel urban dapat menggunakan persamaan sebagai berikut:

*

[

( (

)+

)

]

[2.12]

Dan untuk daerah suburban nilai Path Loss akan menjadi [

(

[2.13]

)]

Atau ( (

)

)

[2.14] [

(

)]

Dan untuk mencari Radius sel suburban dapat menggunakan persamaan sebagai berikut:


BAB 2 Dasar Teori

27

[2.1 *

( (

)+

{

(

5] )}

)

[

]

Dan untuk daerah rural yang tidak terlalu terbuka nilai Path Loss akan menjadi ,

( )-

[2.16]

Atau ( ,

)

(

)

[2.17

( )-

]

Dan untuk mencari Radius sel rural yang tidak telalu terbuka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut:

[2.1 [

*

( (

,

)+

8] ( )-

)

Dan untuk daerah rural yang benar-benar terbuka nilai Path Loss akan menjadi: ,

( )-

[2.19]

Atau [2.20]


BAB 2 Dasar Teori

28

( ,

)

(

)

( )-

Untuk mencari radius sel rural yang benar-benar terbuka dapat menggunakan persamaan sebagai berikut [2.2 [

*

(

,

)+

(

(1])-

)

Dimana CM

=

0 dB untuk kota berukuran sedang dan Suburban (Medium sized city and

=

suburban area)

3 dB Untuk pusat Metropolitan (Metropolitan Centers) atau daerah yang sangat padat a(hm) seperti yang telah didefinisikan dalam persamaan [2.3]

Lp

=

Path Loss dari BTS sampai MS (dB)

f

=

Frekuensi Carrier (1500-2000 MHz)

hb

=

Tinggi antena BTS (30-200 Meters)

hm

=

Tinggi antena MS (1-10 Meters)

d

=

Jarak dari BTS ke MS (1-20 Km)


BAB 2 Dasar Teori

29

Tabel 2.2 Acuan Untuk Penentuan Kategori Geografis Suatu Area Kategori

Penjelasan

Dense Urban

Daerah bisnis yang padat dengan gedung pencakar langit, kepadatan populasi lebih dari 20.000 pelanggan per mil persegi

Urban

Daerah Urban (perkotaan) dengan wilayah permukiman dan perkantoran, dengan populasi pelanggan mulai dari 7.500 sampai dengan 20.000 pelanggan per mil persegi

Suburban

Kawasan campuran antara daerah permukiman dan bisnis dengan populasi pelanggan 500 sampai 7.500 pelanggan per mil persegi

Rural

Daerah pedesaan dengan areal pertanian, daerah terbuka, area pemukiman yang saling terpisah berjauhan dengan populasi pelanggan dibawah 500 pelangganper mil persegi

Tidak ada aturan yang pasti untuk menentukan kategori geografis suatu area apakah termasuk dense urban, urban, suburban atau rural. Tetapi ada panduan yang dapat dijadikan acuan untuk penentuan kategori geografis suatu area, seperti dijelaskan pada tabel 2.3

2.5

Aspek-Aspek Perencanaan Sebelum membangun sebuah jaringan sistem CDMA 2000 1X EVDO Rev A,

maka perlu dibuat suatu perencanaan dengan menggunakan pendekatan yang sistematik agar didapat hasil yang mendekati dengan yang kita inginkan. Dalam


BAB 2 Dasar Teori

30

melakukan perencanaan maka harus memperhatikan aspek-aspek seperti di bawah ini : 2.5.1

Penentuan Daerah Layanan Dalam penentuan daerah layanan maka harus diprioritaskan berdasarkan data-

data yang telah kita perhitungkan. Misalkan kita dahulukan pada daerah dimana banyak permintaan pemasangan satuan sambungan telepon (sst). Dapat saja kita mulai membangun base station dari tempat-tempat yang potensial dan memungkinkan untuk banyak menarik perhatian pelanggan baru seperti pada daerah perkotaan, industri, atau daerah perdagangan. Tidak lupa pula kita perhatikan topologi daerah yang akan kita bangun, termasuk dalam daerah rural, suburban, urban, atau metropolitan, sehingga kita dapat memperhitungkan power link budget dan estimasi kebutuhan trafik serta kapasitas dengan tepat.

2.5.2

Alokasi Frekuensi Perencanaan frekuensi pada sistem CDMA sangat tergantung pada bandwidth

yang tersedia dan alokasi frekuensi yang diperoleh. Masing-masing kanal pada sistem CDMA2000 1x memiliki bandwidth 1,23 MHz dengan spasi antar frekuensi tengah kanal CDMA adalah sebesar 1.23 MHz. Pengaturan frekuensi pembawa berdasarkan nomor kanal yang dapat digunakan dapat dieroleh dengan persamaan dalam tabel berikut.


BAB 2 Dasar Teori

31

Tabel 2.3 Persamaan Matematis untuk Menentukan Frekuensi Carrier Transmitter

CDMA Channel Number

Center Frequency (MHz)

Personal Station

0 ≤ N ≤ 1199

1850.000 + 0.050 × N

Base Station

0 ≤ N ≤ 1199

1930.000 + 0.050 × N

Penentuan frekuensi untuk sistem CDMA2000 1x dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan frekuensi baru atau menggunakan frekuensi yang sudah ada sama dengan frekuensi carrier untuk sistem CDMA IS-95). Cara kedua tidak diperbolehkan jika kapasitas sistem CDMA IS-95 hampir mendekati batas maksimumnya dan kedua sistem harus memiliki kode pengacak yang saling orthogonal. 2.5.3

Estimasi Kebutuhan Trafik Dalam mengestimasi kebutuhan trafik harus dibedakan antara kebutuhan

trafik untuk data. Untuk menghitung kebutuhan trafik bagi setiap pelanggan akan layanan suara digunakan persamaan di bawah ini. (

)

[2.22]

Dimana : Equipment Active Proportion (EAP) = (Average Online User / Total Online User):


BAB 2 Dasar Teori

32

[2.23]

2.5.4

Jumlah dan Ukuran Sel

Jumlah sel ditentukan oleh kapasitas sel dan jumlah trafik yang dibutuhkan, yang kemudian dapat dihitung dengan persamaan.

[2.24]

Luas sel dapat dihitung dengan membagi luas area layanan dengan jumlah sel yang telah dihitung.

(

)

[2.25]

Kemudian jari – jari sel dapat dihitung dengan persamaan hexsagonal. [2.26] √

Rcell :

Jari – jari Cell (km)


BAB 2 Dasar Teori

2.5.5

33

Power Link Budget Perhitungan path loss harus diketahui dulu besarnya maximum allowable

pathloss (MAPL) atau path loss maksimum yang diizinkan. Parameter ini dihitung dengan menggunakan persamaan (2.17).

Gambar. 2.7. Link Budget Calculation

[2.27]

MAPL (Lp)

: Maximum Available Path Loss (dBm)

EIRP

: Effective Isotropic Radiated Power (dBm)

Rx Level

: Recive Signal Threshold (dBm)

Dimana EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) merupakan total power yang dikeluarkan dengan dikurangi total loss, dalam persamaan: [2.28]


BAB 2 Dasar Teori

34

[2.29] Ptx

: Power Tx (dBm)

GTx

: Gain Antena (dB)

GRx

: Gain Antena Rx (dB)

LK

: Loss Konnector (dB)

Lf

: Feeder Loss per m (dB)

FM

: Fade Margin (dB)

Ab

: Body Attenuation (dB)

Av

: Vehicle Attenuation (dB)

Abld

: Building Attenuation (dB)

2.5.6

Perencanaan PN Offset Dalam CDMA, semua sel menggunakan spektrum frekuensi dan waktu yang

sama untuk berkomunikasi. Untuk mengatasi interferensi antar sel, setiap sel dibedakan berdasarkan PN (Pseudo Noise) offset atau Pilot Channel, dan setiap user dibedakan berdasarkan Walsh Code. Pilot channel merupakan sinyal spread spektrum yang tidak berisi data, tetapi berisi time shift dan phase reference yaitu basic sequence yang disebut juga zero shift pilot atau PN offset sequence. Pilot channel berfungsi untuk paging yang selalu di transmit oleh BTS pada arah downlink atau forward channel. Pelanggan menggunakan Pilot Channel untuk mengkases jaringan, sebagai referensi untuk fungsi signal processing seperti sinkronisasi, referensi fasa untuk demodulasi, shoft handoff dan estimasi channel. PN offset memiliki sequence sepanjang 32.768 Chip, dengan separasi antar PN senilai 64 Chip. Sehingga tersedia


BAB 2 Dasar Teori

35

PN offset sebanyak 32.768 / 64 yaitu 512 buah PN offset/PN number dalam system CDMA dengan nomor PN 0 sampai dengan 511. Ada 2 pendekatan menentukan PN Offset, yaitu pendekatan Rumus dan Pendekatan Kluster 2.5.6.1 Pendekatan Rumus

Gambar 2.8 Cluster Reuse [2.30]

N

= Jumlah Cell Reuse Cluster

i,j

= intejer Positif

2.5.6.2 Pendekatan Kluster Metode pendekatan kluster yaitu dengan menggabungkan beberapa cell AN kedalam satu kelompok yang terdiri dari 10 atau 11 cell. Dengan keterbatan jumlah cell PN yang hanya berjumlah 42 cell, maka akan ada pengulangan kluster.


BAB 2 Dasar Teori

Sector1 4 Sector2 172 Sector3 340 Sub-cluster 2 Sector1 8 Sector2 176 Sector3 344 Sub-cluster 3 Sector1 12 Sector2 180 Sector3 348 Sub-cluster 4 Sector1 16 Sector2 184 Sector3 352

36

Tabel 2.4 Sub Cluster 52 68 84 100 220 236 252 268 388 404 420 436

20 188 356

36 204 372

116 284 452

132 300 468

148 316 484

164 332 500

24 192 360

40 208 376

56 224 392

72 240 408

88 256 424

104 272 440

120 288 456

136 304 472

152 320 488

168 336 504

28 196 364

44 212 380

60 228 396

76 244 412

92 260 428

108 276 444

124 292 460

140 308 476

156 324 492

32 200 368

48 216 384

64 232 400

80 248 416

96 264 432

112 280 448

128 296 464

144 312 480

160 328 496

Sitem distribusinya adalah :

Gambar 2.9 Distribusi Sub Cluster Cell


BAB II DASAR TEORI. fasilitas media udara atau ruang bebas (free space), teknologi ini akhirnya menjadi

Recommend Documents