BAB II KONSEP DASAR GSM 2.1
Perkembangan GSM Tahun
Perkembangan
1982
-Terbentuk badan kelompok kerja GSM (Group Special Mobile) melalui Conference of European Posts and Telegraphs (CEPT) dengan liputan Eropa -Penempatan frekuensi pada 900 MHz
1985
-Badan Kelompok Kerja GSM membagi tugas dalam 3 bagian: 1. Definisi pengembangan layanan (services) 2. Sub system radio 3. Aspek Jaringan Keseluruhan
1986
-Badan tetap inti terbentuk
1987
-Memorandum of Understanding (MoU) 13 operator jaringan bertujuan memasang jaringan GSM di tahun 1991 -Penetapan standar air interface GSM 900 Up link
: 890 - 915 MHz.
Down link : 935 - 960 MHz. 1988
-ETSI(European Telecommunication Standards Institute) meliputi proyek CEPT -GSM merupakan bagian dari ETSI
1990
-Akhir dari GSM fasa 1
1991
-Pilot GSM network didemonstrasikan di Geneva.
1992
-Jaringan D1 komersil terpasang dan merupakan jaringan GSM pertama di dunia -Perjanjian Internasional roaming pertama antara Finlandia dan Inggris
4
-Operator Jaringan Australia merupakan operator non Eropa yang menandatangani MoU -Alokasi frekuensi baru GSM 900 ke versi DCS 1800
1993
Up link
: 1710 - 1785 MHz.
Down link
: 1805 - 1880 MHz.
-Mulai saat itu GSM adalah Global System for Mobile Communication -GSM menjadi standar di seluruh dunia -Terdapat 36 jaringan GSM beroperasi.
1995
-Terdapat 120 Jaringan GSM yang beropeasi di seluruh dunia dengan lebih dari 12 juta pelanggan -Anggota MoU berjumlah lebih dari 150 anggota yang terdiri dari 90 negara -Standar GSM fase 2 selesai dibuat, demonstrasi fax, vidio dan komunikasi data via GSM -Adaptasi standar PCS 1900 dan pada bulan November GSM dengan frekuensi 1900 MHz beroperasi di Amerika .
1996
-GSM menguasai 30 % pangsa pasar telekomunikasi wireless.
1998
-Jumlah pelanggan GSM melampaui 100 juta
1999
-Percobaan aplikasi WAP dimulai di prancis dan italia -Kontrak pertama untuk sistem GPRS
2000
-Pemasaran GPRS pertama kali dilakukan -Lisensi 3G pertama mulai diobral -Handset GPRS untuk pertama kali memasuki pasar -Lima milyar SMS dikirim dalam waktu satu bulan
2001
-Jaringan 3G pertama kali diluncurkan -Kongres 3G diadakan di cannes, prancis -50 milyar SMS dikirimkan dalam tiga bulan pertama -Pelanggan GSM melampaui 500 juta
2002
-Band 800 Mhz untuk GSM diperkenalkan
5
-Untuk pertama kalinya pesan MMS(Multimedia message service) diperkenalkan -95 % dari seluruh negara didunia memiliki jaringan GSM -400 milyar SMS dikirimkan dalam waktu satu tahun 2003
-Teknologi EDGE untuk pertama kalinya diluncurkan -Produksi handset telpon mencapai 500 juta dalam setahun
2004
-Jaringan GSM melampaui 1 milyar pelanggan -Lebih dari 50 jaringan 3G telah diluncurkan
2005
-Pelanggan GSM melampaui 1,5 milyar -GSM mendominasi sekitar ¾ dari pasar wireless -Jaringan HSDPA untuk pertama kalinya diluncurkan -Lebih dari 100 jaringan 3G diluncurkan -Lebih dari 120 handset 3G diluncurkan -Lebih dari 100 milyar SMS dikirimkan dalam waktu setahun
2006
-Pelanggan GSM melampaui 2 milyar -Kongres 3G yang diadakan di barcelona memecahkan jumlah peserta
2.2
Konfigurasi Dasar Sistem GSM Secara garis besar sistem GSM dapat dibagi kedalam tiga bagian besar
yaitu : 1. NSS (Network Switching Subsystem) 2. RSS(Radio Sub System) yang terdiri atas dua bagian yaitu MS (Mobile Station) dan BSS (Base Station Subsystem) 3. OSS (Operation Subsystem) Arsitektur sistem GSM dapat digambarkan seperti dibawah ini :
6
Gambar 2.1 Arsitektur GSM PLMN [1]
Dan apabila komponen diatas digambarkan secara lebih terperinci maka akan diperoleh konfigurasi dasar sistem GSM seperti gambar dibawah ini :
Gambar 2.2 Konfigurasi sistem GSM [1]
7
2.2.1
Network Switching Subsystem (NSS) Konfigurasi dasar dari NSS ditunjukkan oleh gambar dibawah ini :
Gambar 2.3 Konfigurasi NSS
Definisi dari bagian pada subsistem NSS dapat dideskripsikan seperti dibawah ini : MSC (Mobile Switching Center): -
Berfungsi seperti sentral pada PSTN dengan membangun hubungan antara RSS, NSS dan jaringan yang lain
-
Gerbang(gateway)ke jaringan lain
-
Terhubung ke MSC lain dalam PLMN yang sama
-
Menghubungkan elemen jaringan NSS dengan elemen jaringan BSS pada suatu PLMN
HLR (Home Location Register) : -
Database utama sistem
-
Menyimpan data semipermanent dan transisent pelanggan
-
Mengetahui alamat VLR yang sedang melayani pelanggan yang terdaftar padanya
VLR (Visitor Location Register): -
Database dinamis sistem
-
Berisi data pelanggan yang sedang berada dalam daerah layanannya
-
Data pelanggan di VLR merupakan data transient.
AC(Authentication center) : -
Digunakan
untuk
meneliti
keabsahan
membangkitkan Triplets pada HLR
8
SIM
card
yaitu
dengan
-
Menyimpan data yang diperlukan untuk
melindungi komunikasi
pelanggan EIC(Equipment Identity Register) : -
Digunakan untuk meneliti keabsahan pesawat telepon selular yang digunakan pelanggan dengan memeriksa IMEI(International Mobile Equipment Identity) dari pesawat pelanggan
-
Terdapat tiga kategori ponsel : o White list : sah o Gray list : diawasi oleh operator o Black list : tidak diperbolehkan menggunakan jaringan Apabila dibuat perbandingan maka perbedaan database pada HLR dan
VLR dapat digambarkan seperti dibawah ini
Gambar 2.4 Perbandingan database antara HLR dan VLR
2.2.2
Radio Subsystem (RSS) RSS adalah suatu kombinasi dari perangkat digital dan RF (Radio
Frequency) yang berkomunikasi dengan MSC dan OMC-R. RSS dapat dibagi dua bagian BSS dan MS. 2.2.2.1
Base station subsystem (BSS) Arsitektur BSS meliputi tiga perangkat utama seperti ditunjukkan pada
gambar 2.5, ketiga perangkat tersebut adalah :
9
AuCVLR HLREIR BTS BTS
64 Kbps
PLMN lain
16 Kbps BTS
BSC
TCE
MSC
ISDN
BTS
Gambar 2.5 Elemen BSS dalam jaringan GSM [2]
Base Transceiver Station (BTS) BTS berfungsi untuk: ·
Pengaturan layer fisik dari transmisi radio (frame TDMA, frekuensi hopping, ciphering).
·
Pengaturan protokol untuk data link dengan MS dan BSC.
·
Fungsi Operasi & Maintenance dengan BSC.
·
Fasilitas Transmisi dan submultipleks untuk menghubungkan terrestrial interface (A-bis).
Base Station Controller (BSC) BSC berfungsi untuk: ·
PSTN
Pengatur seluruh base station dan radio resources yang diperlukan untuk meliput area oleh BSS.
·
Fungsi Operasi & Maintenance yang utama terhadap seluruh BTS.
·
Mengendalikan handover dan power control .
·
Penanganan CCS#7
10
Speech Transcoder (TC) Biasanya ditempatkan bersama dengan MSC, dam berfungsi untuk : ·
Untuk mengkonversi ke GSM encoding 16 kbps (13 Kbps net) ke PCM yang mempunyai format speech encoding 64 Kbps(ke arah MSC).
·
Rate adaptation traffic channel antara TC dan BTS
Contoh konfigurasi time slot untuk encoding dari 64 kbps menjadi 16 kbps dapat ditunjukkan seperti gambar 2.6
Gambar 2.6 Konfigurasi time slot untuk full rate traffic channel [3]
2.2.2.2
Mobile station (MS) MS merupakan perangkat yang dipergunakan oleh pelanggan agar dapat
terhubung ke jaringan GSM, perangkat yang ada dipasaran sekarang ini hampir
11
semua bertipe dual band yang dapat bekerja pada frekuensi 900 Mhz dan 1800 Mhz. Dalam GSM MS dibagi kedalam 2 mode yaitu : 1. Idle mode -
status null : MS berada dalam kondisi OFF
-
status mencari BCCH : MS mencari BCCH dengan sinyal yang terbaik ·
daftar BCCH:mencapai 36 frekuensi BCCH dapat disimpan dalam SIM setiap kita memasuki suatu network baru
·
lihat apakah daftar BCCH yang terdaftar bisa digunakan atau tidak
·
jika daftar frekuensi BCCH tidak bisa digunakan atau lokasi yang kita datangi berbeda dengan network asal kita maka lakukan pencarian band frekuensi
-
status terkoneksi dengan salah satu BCCH : MS melakukan sinkronisasi dengan BCCH tersebut, MS berdiam pada cell tersebut.
2. Dedicated mode : MS terkoneksi dan melakukan sinkronisasi ke physical channel Gambar 2.7 menunjukan peralihan dari kondisi idle ke kondisi dedicated.
Gambar 2.7 Peralihan kondisi MS dari idle menjadi dedicated [4]
12
2.2.3
Operation Subsystem (OSS) OSS biasanya disebut dengan operation and maintenance center(OMC)
yang berfungsi : -
Memonitor kondisi jaringan GSM selama 24 jam setiap hari dan mewaspadai terhadap alarm atau gejala serta gangguan yang terjadi dijaringan
-
Melakukan fungsi pengoperasiaan dan pemeliharaan terpusat, sehingga mempercepat penanganan gangguan dan mengurangi jumlah personil yang diperlukan untuk kegiatan pemeliharaan
-
Melakukan pengukuran terhadap indicator-indikator(counter) yang diperlukan untuk menganalisa kualitas jaringan
-
Melakukan konfigurasi jaringan secara terpusat
untuk melakukan pengawasan dan maintenance terhadap keadaan di sistem GSM, dan dibagi kedalam dua bagian : 1. OMC-R untuk operation maintenance center-radio 2. OMC-S untuk operation maintenance center-switching Untuk saat ini OSS dapat terhubung ke sistem GSM melalaui tiga cara yaitu : 1. Melalui dedicated line. 2. Melalui A-ter connection. 3. Melalui internet protocol(IP). Gambar 2.8 menunjukkan struktur OSS dalam jaringan GSM.
13
Gambar 2.8 OSS dalam sistem GSM
2.3
Konfigurasi Sel Pada Sistem GSM Sel dapat dikonfigurasi seperti:
n Individual sel n Sel berperilaku seperti umbrella (payung) terhadap sel-sel dibawahnya. n Sel frekuensi yang terpisah menjadi zona inner dan outer, dengan transmisi
yang berbeda pada tiap zona. Dengan cara ini, sel bisa dikonfigurasi untuk memenuhi kebutuhan yang mengikuti geografi dan strategi operator jaringan.Gambar dibawah merupakan contoh dari konfigurasi sebuah sel. Masing-masing konfigurasi mempunyai perbedaan fungsional terhadap konfigurasi sel normal. Gambar 2.9 menunjukkan tipe-tipe sel pada GSM.
14
Gambar 2.9 Contoh tipe-tipe sel GSM
Macam-macam Sel GSM Sel Konsentris Tujuan dari konsentris sel adalah untuk meningkatkan nilai ekonomis suatu frekuensi pada jaringan dengan mengurangi level interferensi terhadap carrier beberapa BTS. Carrier frekuensi tersebut bisa di-reused untuk jarak yang dekat. Zone inner melayani suatu daerah berkonsentrasi tinggi karena dalam area yang sempit, dengan mereduksi power_max nya. Zone Outer melakukan call handling untuk daerah yang lebih luas dengan power_max normal. Suatu sel non konsentris akan bisa menggunakan seluruh frekuensinya untuk melayani daerah
15
dengan radius 35 km, sehingga menyebabkan masalah interferensi karena frekuensinya di-reuse. Gambar 2.10 menunjukkan sel konsentris
Gambar 2.10 Sel konsentris
Zone inner dan outer merupakan bagian dari sel yang sama, dan suatu carrier frekuensi ditetapkan di zone inner atau outer. Hal ini ditetapkan oleh flag zone_type 1 atau 0, (1=inner; 0=outer). Zone outer mempunyai batasan daya maksimum sama seperti sel normal. Zone inner dikontrol oleh dua nilai batasan daya maksimum; satu batasan daya maksimum untuk MS dan satu lagi batasan daya maksimum untuk BTS. Mikrosel Mikrosel merupakan sel dengan daerah cakupan yang kecil. Sel ini biasanya terletak dalam gedung (indoor) atau daerah sepanjang jalan penting. Mikrosel mempunyai sebuah makrosel (sel umbrella) untuk meminimalkan resiko terhadap putusnya call dengan menyediakan cakupan yang maksimum. Mikrosel umumnya mempunyai radius yang kecil. Hal ini dikonfigurasi oleh pembatasan output daya maksimum sebagai strategi untuk mencakup daerah mikrosel. Gambar 2.11 menunjukkan sel makro dan mikro.
16
Gambar 2.11 Sel mikro dan sel makro
Sel Tersektor Suatu sel tersektor (Sectorized Cell) merupakan BTS yang secara fisiknya merupakan satu site yang dilengkapi 3 antena untuk memancarkan sinyal di tiga sektor, yang masing-masing merupakan satu sel makro. Gambar 2.12 dan gambar 2.13 menunjukkan sel tersektor.
Gambar 2.12 Sel tersektor (tampak atas)
17
Gambar 2.13 Sel tersektor
Sel Umbrella Suatu sel umbrella (makrosel) merupakan suatu sel pelindung yang mencakup sekelompok mikrosel. Peranan utamanya adalah untuk menangani percakapan ketika suatu mikrosel tidak bisa menanganinya. Gambar 2.14 menunjukkan suatu sel umbrella
Gambar 2.14 Sel umbrella
18
Sel Extended Suatu sel extended (extended cell) dibentuk dari dua BTS yang berada satu lokasi. Gambar 2.15 menunjukkan sel extended.
Gambar 2.15 Sel extended
Cluster Tujuan dari dilakukannya perencanaan cell adalah untuk menyediakan suatu jaringan dengan kapasitas maksimum dan interferensi yang kecil. Model cell dan perencaan frekuensi harus dapat dirancang bukan hanya untuk kondisi awal tapi harus dapat memenuhi perkembangan kondisi jaringan kedepan. Pada awal perencanaan jaringan harus mampu mengadapatasi pertumbuhan terhadap permintaan trafik. Untuk mencegah interferensi antar cell, model cell atau yang biasa disebut cluster didesain. Pada cluster frekuensi hanya digunakan satu kali. Tujuan dari cluster adalah untuk dapat memperoleh penggunaan frekuensi kembali pada jarak yang luas. Secara umum ada tiga macam tipe cluster : 1. 7 / 21(21 frekuensi grup pada 7 BTS) 2. 4/12 (12 frekuensi grup pada 4 BTS) 3. 3/9 (9 frekuensi grup pada 3 BTS) Gambar 2.16 menunjukkan contoh model cluster 4/12.
19
Gambar 2.16 Cluster 4/12
2.4
Konsep Channel Dalam Sistem GSM Jarak antara frekuensi carrier pada sistem GSM 900 dan 1800 sebesar 200
Khz sehingga dengan bandwidth 25 Mhz(GSM 900) diperoleh 124 carriers dan dengan bandwidth 75 Mhz(GSM 1800) diperoleh 374 carriers. Tiap carrier dipergunakan bersama oleh 8 pelanggan sehingga total channel yang dapat diperoleh adalah : -
124 X 8 = 992 channel pada GSM 900
-
374 X 8 = 2992 channel pada GSM 1800
Setiap channel akan menempati satu time slot pada Time Division Multiple Access(TDMA) frame, ini yang disebut physical channel. Physical channel
20
membawa berbagai macam informasi yang dipancarkan antara MS dan BTS tiap informasi tersebut dibawa oleh logical channel yang berbeda-beda tergantung dari jenis informasinya. Logical channel biasanya digunakan untuk melakukan paging, call setup, percakapan dan lain-lain. Informasi yang terdapat pada satu time slot pada TDMA frame disebut burst. Ada lima jenis burst yaitu : 1. Normal burst (NB) digunakan untuk membawa informasi yang berisi trafik dan kontrol channel. 2. Frequency correction burst (FB) digunakan untuk sinkronisasi frekuensi pada MS. 3. Synchronization burst (SB) digunakan untuk sinkronisasi frame pada MS 4. Access burst (AB) digunakan untuk random access dan handover 5. Dummy burst (DB) digunakan ketika burst yang lain tidak dikirimkan Gambar 2.17 menunjukan struktur burst dan frame dalam suatu physical channel.
21
Gambar 2.17 Burst dan frame [5]
Logical channel pada sistem GSM terdiri atas 12 channel, yang terdiri atas : -
2 channel digunakan untuk trafik
-
9 channel digunakan untuk signaling dan
-
1 channel untuk distribusi pesan.
Ttaffic Channels (TCH) Ada dua jenis TCH : -
Full rate channel, digunakan untuk percakapan full rate 13 Kbps dan untuk data sampai 14.4 Kbps
-
Half rate channel, digunakan untuk percakapan half rate 6.5 Kbps dan untuk data sampai 4.8 Kbps
22
Control Channels Terdapat tiga jenis control channel dan masing-masing jenis terdiri dari tiga logical channel, ketiga control channel tersebut adalah : 1. Broadcast Channel(BCH/hanya untuk arah down link) -
Frequency correction channel (FCCH) digunakan untuk koreksi frekuensi pada MS
-
Synchronization channel (SCH) berisi informasi tentang struktur frame TDMA dan identitas dari BTS (Base Station Code Identity/BSIC)
-
Broadcast control channel (BCCH) berisi informasi tentang cell yang melayani MS seperti location area identity(LAI), daya BTS dan BCCH dari cell yang bertetangga.
2. Common Control Channel(CCCH) -
Paging channel (PCH) digunakan pada arah downlink untuk mencari MS dan memberitahu akan adanya percakapan dan pesan yang akan masuk.
-
Random access channel (RACH) digunakan pada arah uplink oleh MS untuk meminta alokasi SDCCH baik untuk merespon paging dan akses untuk melakukan percakapan.
-
Access grant channel (AGCH) digunakan pada arah downlink untuk mengalokasikan SDCCH pada MS
3. Dedicated Control Channel (DCCH/digunakan untuk arah uplink dan downlink) -
Stand alone dedicated control channel (SDCCH) digunakan sebagai signaling pada saat pembentukan percakapan dan juga digunakan untuk pentransmisian SMS pada saat keadaan idle
-
Slow associated control channel (SACCH) pada arah uplink digunakan untuk mengirimkan hasil pengukuran dan pada arah downlink MS menerima informasi dari BTS berapa daya pancar yang harus digunakan dan instruksi timing advance (TA), sebagai tambahan SACCH digunakan untuk pentransmisian SMS dalam keadaan busy
-
Fast associated control channel (FACCH) digunakan pada saat terjadi handover
23
Cell Broadcast Channel (CBCH) Channel ini hanya digunakan pada arah downlink untuk membawa short message service cell broadcast (SMSCB). 2.5
BEBERAPA FEATURE DASAR SISTEM GSM
2.5.1
Radio power control Radio Power Control (RPC) menjamin keseimbangan dinamis antara
kualitas link terhadap interferensi dengan sel yang lain dan juga untuk konservasi daya. Keseimbangan dijaga dengan mengendalikan tingkat daya keluaran supaya seimbang dengan tingkat daya penerimaan dan kualitas penerimaan. Adjustment daya pada BTS dan pada MS dikontrol oleh BSC (Base Station Control). RPC memperbaiki efisiensi spektrum dengan cara limiting intrasystem interferente. Hal ini juga menambah daya tahan batere MS. Alasan untuk mengubah tingkat daya MS adalah: Ø Tingkat daya uplink terlalu tinggi atau terlalu rendah Ø Tingkat kualitas uplink terlalu tinggi atau terlalu rendah
Sama dengan diatas, alasan untuk mengubah tingkat daya BTS adalah: Ø Tingkat daya downlink terlalu tinggi atau terlalu rendah Ø Tingkat kualitas downlink terlalu tinggi atau terlalu rendah
2.5.2
Frekuensi hopping Tujuan dari Frekuensi hopping adalah untuk memperbaiki karakteristik
kualitas transmisi dari radio channel. Bila frekuensi hopping digunakan, tiap frame TDMA akan ditransmisikan pada frekuensi yang berbeda. Kemudian, sebuah physical channel didefinisikan oleh nomor TS dan serangkaian ARFCN. Gambar dibawah mengilustrasikan tentang bagaimana frekuensi hopping bekerja dalam suatu BTS dengan 4 buah ARFCN. Disini BTS bisa menggunakan 4 frekuensi yang berbeda. Gambar 2.18 menunjukkan ilustrasi dari frekuensi hopping.
24
ARFCN TS = 2 45
01234567
01234567
34
01234567
27
01234567
18
01234567 4.616ms
4.616ms
01234567 4.616ms
4.616ms
4.616ms
4.616ms
t
Gambar 2.18 Ilustrasi frekuensi hopping
2.5.3
Discontinous transmission Hanya percakapan “bersuara” yang dienkodekan dan ditransmisikan.
Selama waktu diam, informasi berupa noise dikirim pada laju yang rendah. DTX tidak jalan selama data mode. DTX bisa diaktifkan untuk uplink atau downlink atau kedua-duanya. Penerima dari informasi DTX bisa secara otomatis mendeteksi apakah transmiter dalam DTX mode atau tidak, dengan cara menerima Silent Indicator (SID). Selama diam, pesan SID dikirimkan menggantikan burst percakapan. SID tersebut membawa informasi berupa noise (seperti bunyi shshshsh….) pada latarbelakangnya. Informasi digunakan untuk: n
Membiarkan penerima tahu bahwa link tidak putus.
n
Memberikan noise yang nyaman. Pengguna telepon lebih suka mendengar latarbelakang noise daripada tidak ada bunyi sama sekali. Keadaan sunyi/diam bisa mengganggu pendengar.
n
Memberikan pengukuran terhadap qualitas link dan timing advance. Jika tidak ada burst data pada air interface untuk suatu channel tertentu, power control tidak bisa dilakukan.
2.5.4
Handover Ketika MS bergerak mendekati perbatasan sel menuju daerah cakupan sel
disebelahnya maka kuat sinyal yang diterima oleh MS tersebut akan melemah. Hal ini dideteksi oleh sistem seluler yang kemudian memindahkan kanal radio ke BTS sel-sel sebelahnya. Proses ini disebut handover. Proses selanjutnya adalah
25
melakukan penyambungan panggil ke sebuah kanal frekuensi baru pada sel yang baru tanpa penyelaan panggilan atau pemberitahuan kepada MS. Kebutuhan akan proses handover tergantung pada ukuran sel. Apabila ukuran sel cukup besar (large cell) maka proses ini tidak banyak diperlukan karena kemungkinan MS pindah ke sel lain ketika pembicaraan berlangsung sangat kecil. Namun sebaliknya jika ukuran sel kecil maka mobilitas pelanggan akan memperbesar kemungkinan berpindah dari sel/sektor lainnya sehingga handover lebih sering dibutuhkan untuk menjamin kelangsungan pembicaraan selama MS berpindah sel. Gambar 2.19 memberi ilustrasi bagaimana mekanisme handover tersebut. Setiap MS akan dipantau level sinyal yang dikirimkannya oleh BTS. BTS yang menerima level sinyal terkuat dari MS tersebutlah akan melayani MS tersebut. Bila mobil mulai berjalan dari sel C1 menuju sel C2 maka hubungan sinyal radio antara BTS sel C1 akan melemah. Agar hubungan tidak terputus maka frekuensi dipindahkan dari F1 (frekuensi di sel C1) ke F2 (frekuensi di sel C2). Proses perpindahan frekuensi ini berjalan otomatis sehingga pelanggan tidak merasakan adanya perpindahan tersebut. Proses ini dimungkinkan karena pada saat terjadinya hubungan pada sel C1 dan mobil sedang bergerak menuju sel C2. BTS pada sel-sel terdekat secara terus menerus memantau level daya pancar dari MS tersebut. BTS yang menerima daya pancar terkuat akan mengambil alih proses hubungan tersebut.
26
Gambar 2.19 Handover
Jika kita lihat macam handover berdasarkan perpindahan lokasinya, maka macam handover itu adalah: a. Intra-Cell Handover; pemindahan informasi yang dikirim dari satu kanal ke kanal yang lain dalam sel yang sama. Dilakukan karena adanya gangguan interferensi atau operasi pemeliharaan. b. Intra-BSC Handover; handover yang dikontrol oleh BSC. BTS yang lama dan yang baru sama-sama dibawah kendali sebuah BSC. Handover seluruhnya ditangani oleh BSC. MSC menerima informasi lokasi sel baru yang digunakan MS dari BSC. c. Intra-MSC Handover; handover yang terjadi dalam sebuah MSC. BTS yang lama dan yang baru berada dibawah sebuah MSC, tetapi dikendalikan oleh BSC yang berbeda. d. Inter-MSC Handover; handover yang terjadi antara dua MSC. BTS yang lama dan yang baru berada pada MSC-area yang berbeda.
27
Parameter-parameter yang diperlukan untuk proses handover diambil dari data pengukuran adalah Level penerimaan, Level kualitas dan Jarak BS MS. Parameter-parameter tersebut diukur melalui SACCH baik Uplink maupun downlink untuk setiap SACCH multiframe. Nilai dari level penerimaan, kualitas, level tetangga dan jarak akan dirata-rata pada saat dilakukan pemrosesan data. Definisi parameter-parameter yang merupakan faktor utama handover harus dilakukan adalah : 1. Uplink/Downlink quality (RXQUAL) Ditentukan sebagai fungsi dari bit error rate (BER). Range dari parameter ini dari 0,14 % sampai 18,10 %, dimana presentasi bilangan untuk menentukan dari parameter ini berada dalam rentang 0-7. Semakin tinggi nilainya maka semakin buruk kualitasnya atau semakin tinggi BER-nya demikian sebaliknya semakin rendah kualitasnya semakin tinggi nilainya dan BER-nya semakin rendah. Berikut deskripsi nilai parameter RXQUAL terhadap kualitas dari lintasan : -
RXQUAL = 0 – 2 ,kualitas percakapan sangat bagus
-
RXQUAL = 3 , kualitas percakapan bagus
-
RXQUAL = 4 , kualitas percakapan cukup
-
RXQUAL = 5 , kualitas percakapan buruk
-
RXQUAL = 6 , kualitas percakapan sangat buruk
-
RXQUAL = 7 , percakapan tidak bisa dilakukan lagi.
Nilai dari pengukuran tersebut akan diasumsikan menggunakan table sebagai berikut : Tabel 2.1 Fungsi BER terhadap RXQUAL
RXQUAL0
BER < 0.2%
Assumed value = 0.14%
RXQUAL1
0.2% < BER < 0.4%
Assumed value = 0.28%
RXQUAL2
0.4% < BER < 0.8%
Assumed value = 0.57%
RXQUAL3
0.8 % < BER < 1.6%
Assumed value = 1.13%
RXQUAL4
1.6% < BER < 3.2%
Assumed value = 2.26%
RXQUAL5
3.2% < BER < 6.4%
Assumed value = 4.53%
RXQUAL6
6.4% < BER < 12.8%
Assumed value = 9.05%
RXQUAL7
12.8% < BER
Assumed value = 18.10%
28
2. Uplink/Downlink Level (RXLEV) Uplink level adalah kuat sinyal MS yang diterima oleh BTS, sedangkan downlink level adalah kuat sinyal yang diterima oleh MS. Nilai dari parameter RXLEV berada pada kisaran -110 dBm sampai -47 dBm, dimana presentasi nilai dari parameter RXLEV berada dalam kisaran 0 – 63. Apabila nilai dari RXLEV tinggi maka level penerimaan semakin bagus demikian sebaliknya apabila nilai dari RXLEV semakin rendah maka level penerimaan semakin rendah. Dibawah ini tabel yang menggambarkan nilai parameter RXLEV terhadap nilai power dalam dBm. Tabel 2.2 Fungsi power level terhadap RXLEVEL
RXLEV 0
=
less than
-110 dBm
RXLEV 1
=
-110 dBm
to
-109 dBm
RXLEV 2
=
-109 dBm
to
-108 dBm
RXLEV 62
=
-49 dBm
to
-48 dBm
RXLEV 63
=
greater than
:
:
-48 dBm
3. Jarak MS ke BTS Jarak dari MS ke BS dihitung dari nilai timing advance (TA) yang diukur oleh BS dan dikodekan sebagai berikut : MS_BS_DIST=0,1,2,…,35. Ditance (Km) Proses Handover sebagai berikut : 1. MS sedang dalam percakapan dan terus-menerus mengukur transmisi saat ini dan BCCH dari 32 sel sekitarnya. Enam sel terbaik dilaporkan ke BSS tiap 480ms. 2. Ketika Handover dibutuhkan karena RSSI yang rendah atau kualitas sinyal yang jelek, BSS asal (oBSS) memberitahu MSC (“Handover Required”). 3. BSS baru atau BSS target (nBSS) diberitahu dengan pesan “Handover Request” yang berisi TMSI (Temporary Mobile Subsricber Identity).
29
4. nBSS mengalokasikan HO Reference Number yang digunakan untuk menentukan apakah MS dapat menerima TCH radio yang dialokasikan. nBSS mengirim pesan “HO Req Ack” ke MSC yang juga berisi HO Ref. No. nBSS menyiapkan TCH. 5. Melalui oBSS, MSC menyuruh MS pindah ke TCH baru dengan pesan “Handover Command” lewat FACCH. 6. nBSS dan MS saling menukar info menggunakan FACCH. 7. Ketika seluruh info yang dibutuhkan telah terkirim, nBSS mengirim pesan “Handover Complete” ke MSC. 8. MSC mengirim pesan “Clear Command” ke oBSS untuk membebaskan TCH radio untuk MS lain. TCH radio tidak dibebaskan hingga titik ini untuk berjaga-jaga jika nBSS tak dapat melayani MS yang melakukan Handover itu. 9. MS yang sedang melakukan percakapan melanjutkan pengukuran periodiknya dan melaporkan ke nBSS. Untuk lebih memperjelas mengenai proses handover maka dapat dilihat pada Gambar 2.20
30
MS
oBSS
1
PERIODIC MEASUREMENT REPORT
2
HANDOVER REQUIEIRED
3
HANDOVER REQUEST
4
HANDOVER REQ ACK
5
HANDOVER] COMMAND
nBSS
MSC
HLR
PSTN
[SACCH]
[TMSI]
(HORefNo)
[FACCH]
6
INFORMATION INTERCHANCE
7
HANDOVER COMPLETE
8
CLEAR COMMAND
9
PERIODIC MEASUREMENT REPORT
HO Ref No
[FACCH]
[SACCH]
Gambar 2.20 Proses handover
31
new BSS assigns air interface TCH
