Modul 2 Konsep Dasar Sistem Seluler
Pokok Bahasan a. Arsitektur dan komponen jaringan seluler b. Frekuensi re-use,hand-off c. Modulasi, mutiple akses pada seluler
Arsitektur Dasar Sistem GSM
Core Network – Network Sub System Air
A M SC
M SC
VLR
O&M
VLR
HLR
Arsitektur Jaringan GSM terdiri dari 3 bagian utama : 1. Switching Subsystem (SSS) = Network Switching Subsystem (NSS) 2. Radio Subsystem (RSS) = Base Station Subsystem (BSS) & Mobile Station (MS) 3. Operation & Maintenance System (OMS)
Fungsi Subsystem GSM
OSS (Operation Subsystem)
NSS (Network Switching Subsystem)
Administrasi Pelanggan
Keamanan Operasi dan Pemeliharaan
Mobilitas Pelanggan Pengaturan Pensinyalan Pengaturan Komunikasi Pelanggan BSC
RSS (Radio Subsystem) BTS
Mengatur jaringan radio
Kanal Radio Perangkat transmisi
GSM Interface
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, 2
KAIDAH PENENTUAN NOMOR SEL. i,j = 0,1,2,3, ... sel referensi z
0
j=2
60
120
i=1
i
0
j
Signal-to-Interference Ratio. • Consider closest co-channel cells:
SIR min K1 log10 Dco / R 1 10log10 7 -1 dB = K1 log10 Dco / R 1 7.78 dB
6
1 3
Dco / R 3N
1
6
6
2
5 7
1
7
2 6
3 4
2
3 4
2
5
4
1
7
6 3
2
5
4
1
3
7
3
R
5
6
1
7
2
3
2
5
6
4
Dco
3 4
1
7
2
2
5
4
• Ukuran Kluster: 2 2 N i ij j • Co-channel Reuse Distance Ratio:
7
2
Kluster. K=7
1 kluster
Frequency Reuse. Definisi Pengulangan frekuensi yang sama pada area yang berbeda di luar jangkauan interferensinya F2
JARAK BEBAS INTERFERENSI
F3 F1
F3
Reuse frekuensi 2 1
2 1
3
3 2
1
Reuse frekuensi 3
Latar Belakang Frequency Re-Use. 1. 2. 3. 4. 5.
Keterbatasan alokasi frekuensi Keterbatasan area cakupan cell (coverage area). Menaikkan jumlah kanal. Membentuk cluster yang berisi beberapa cell. Co-channel interference.
Frequnecy Reuse freq. reuse pattern / cluster
freq. reuse pattern
K=3
K=4 2
1
2
2
1
1 3
reuse
4
3 2
3
1
2
1
2 reuse
1
3
3
3 4
4
reuse reuse
Disain frekuensi sederhana
GSM
Cluster - 3
1 1 3
4 6
Cluster - 1
3
2
7
2 4
6
5 1 3
a 5
7
a a
a 5
7
a a
2 4
6
CDMA
a a
a
a a
a a
Cluster - 2
a a a
a a
a
a a
Cell Splitting • To increase the capacity, the operator performs cell splittings 2
P C1 R0 0 C0 R1 P1
before cell splitting
after cell splitting
Cell Splitting Diperlukan pada saat : - Kepadatan trafik dalam cell meningkat. - Kanal yang ada tidak mampu melayani.
SIEMENS
SIEMENS
MSC/VLR Subscriber Data LAI
BSS
addressed by Signaling Point Code
BSS
addressed by Signaling Point Code
Cell Cell
Cell Cell
Cell
Cell
Cell Cell
Location Area
Cell: CGI = MCC/MNC/LACODE/CI Location Area: LAI = MCC/MNC/LACODE
Cell Cell
Cell
Cell Location Area
Location Area
Location Area and Cell Identity CI 1 CI 2
CI 3
LA 5 LA 1
LA 4 M SC
LA 3
VLR
LA 2
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,O&M). • Jenis HandOver : I. Internal HandOver (Dikendalikan oleh BSC) 1. Intra-cell HandOver: pemindahan hubungan ke kanal yang berbeda pada satu BTS yang sama. 2. Inter-cell HandOver: pemindahan hubungan antar BTS yang berbeda dalam satu BSC.
II. External HandOver (Dikendalikan oleh MSC) 1. MSC intra HandOver: pemindahan hubungan yang terjadi antar BSC dalam satu MSC. 2. MSC inter HandOver : perpindahan hubungan yang terjadi pada 2 MSC yg berbeda.
Sel #1
Sel #2
Sel #3
F1
F2
F3
pergerakan MS
HO F1 ke F2
HO F2 ke F3
HandOver.
• Soft HO in IS-95
base A
base B
from base C
-60
-70
received power from base A received power from base B
Received Power dBm
• 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 --> HO traffic burden - Too small Margin -->higher Drop Call • MAHO (Mobile Assisted Hand Over) in GSM
-80
-90
-100
-110
received power from base C
-120
-130 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Normalized Distance from Base A
1.6
1.8
2.0
HandOver Pada FDMA/TDMA. Level at B
RSL
Level dimana terjadi HO
time
BS1
BS2 A
B
Handover Types
Intra-BSS
Intra-cell BTS
f 1, TS 1 BTS
BSC
BSC
MSC
f 2, TS 2 Handover performed
Intra-MSC
Handover performed
BTS
MSC
Inter-MSC
basic
BSS
MSC - A
MSC - B
MSC BSS
subsequent
MSC - C
BSC to MSC (A): HO please!
Handover example BSC VLR cell B MSC (B)
BTS
MSC (A) BTS
B
VLR
BTS
BTS
A
MSC (B) BTS Level:
BTS
BSC
C BTS
cell A cell B cell C
BTS BTS 1. BSC: HO necessary 2. Parallel connection setup 3. MS changes phys. channel 4. Original connection released
SIEMENS
SIEMENS
LAI -> VLRISD
CGI -> MSCID
MSC/VLR SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
old VLR
SIEMENS
new MSC Cell Global Identity (CGI)
Location Area Id (LAI)
BSS
BSS
BSS
SIM old LAI
Roaming
Handover SIM
old LAI
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
Lanjutan soft-handoff
BSC
MSC
Up-link
BTS
BTS
Daerah soft handoff
CDMA : Soft HandOver.
BS 1
RNC
BS 2
• The same signal is sent from BS1 and BS2 within one RNC, Except Power Control Command
Soft handoff
Neighbor BTS
Neighbor BTS
Serv BTS
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. Sektor B
BSC
BTS
Sektor A
Sektor C
Softer HandOver.
Sector 1
RNC Sector 2
BS
• The same signal is sent from both sectors to an MS
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 F1+n
Proses handoff
MS
Cell-A
Cell-B
Active set 2 pilot A & B
Ec/I0
Active set 1 pilot B Active set 1 pilot A Start T_TDROP
T_ADD
T_DROP
(1) (2) (3)
(4) (5) (6) (7)
Jarak
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 > 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 < 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
Background LTE di Indonesia
Background LTE di Indonesia
The First 3G Standardization The present organizational partners of 3GPP are ARIB (Japan), CCSA (China), ETSI (Europe), ATIS (USA), TTA (South Korea), and TTC (Japan).
Project ITU
Tahap pengembangan 4G
Perkembangan LTE 3G-4G
3GPP Roadmap
Arsitektur
Mobile
E-Node B
MME
HSS
S-GW,P-GW,PCRF
OFDM (DL)
SC-FDMA
OFDM dan SC FDMA
Multiple Antena
TERIMA KASIH
