Kom-03ber

BAB III Dasar-Dasar Komunikasi Seluler

Komunikasi Bergerak

1. Pendahuluan Tujuan komunikasi selular : Menyediakan kapasitas sistem yang besar dengan spektrum yang terbatas Mekanisme: a. Mengganti sel tunggal daya besar dari suatu BS dengan sel jamak daya rendah b. Satu BS menggunakan sekumpulan kanal yang berbeda dengan BS disampingnya mengurangi pengaruh interferensi karena sel tetangga Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (1/10) * Daerah pelayanan pada selular dengan jangkauan yang kecil disebut sel * Pemakaian sekumpulan kanal (frekwensi) oleh suatu BS dapat dipakai oleh BS lain bila jarak kedua BS tsb sejauh sedemikian sehingga interferensi kedua BS kecil * Bentuk sel yang digunakan: 1. lingkaran memiliki beberapa 2. segi-empat kekurangan 3. segi-tiga Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (2/10)

Gambar 2.1. Bentuk cakupan sel sistem selular a. hexagonal b. persegi-empat c. segitiga Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (3/10)

Sel dengan label sama menunjukkan frekwensi yang sama

Gambar 2.2. Prinsip frequency reuse pada selular Komunikasi Bergerak

* Bentuk sel hexagonal memiliki keuntungan a. tidak adanya tumpang tindih daerah pelayanan b. BS yang diperlukan sedikit c. mendekati coverage area dari antena omni-directional sebuah BS * Jarak minimum dari frequency reuse dipengaruhi oleh 1. jumlah co-channel interference (CCI) yang diperkenankan 2. bentuk geografis 3. antena dan daya BS Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (5/10)

Gambar 2.3. Sistem koordinat hexagonal Komunikasi Bergerak

* Jarak frequency reuse, D, dengan sel berbentuk hexagonal D = 3N R R: jari-jari hexagonal N: jumlah sel dalam 1 cluster atau cluster size

Gambar 2.4. Jarak frequency reuse

Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (7/10) * Pola pemakaian frequency reuse

Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (8/10)

Gambar 2.5. Pola pemakaian frequency reuse a. N=4 b. N=7 c. N=12 d. N=19 Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (9/10) * Bila jumlah kanal duplex S, jumlah kanal dalam satu sel k, jumlah sel N, maka

S = kN * Untuk jumlah cluster dalam sistem M, maka kapasitas sistem C, adalah

C = MkN = MS * Bila N diperkecil, coverage area tetap maka diperlukan banyak cluster berarti kapasitas sistem meningkat Komunikasi Bergerak

2. Frequency Reuse (10/10) * N besar jarak antara sel co-channel jauh, dan N kecil jarak sel co-channel berdekatan • Nilai N ditentukan oleh jumlah CCI tanpa mengurangi kualitas komunikasi * Dalam desain dipilih nilai N yang kecil untuk mencapai kapasitas sistem yang besar * Frequency reuse factor sistem selular dinyata kan sebagai 1/N karena setiap sel hanya menggunakan 1/N kanal yang ada Komunikasi Bergerak

3. Interferensi dan Kapasitas Sistem (1/5) • Penyebab interferensi 1. MS lain dalam satu sel 2. Panggilan dalam proses dari sel sebelah 3. BS lain pada frekwensi yang sama 4. Peralatan lain dengan frekwensi sama • Pengaruh inferensi 1. Cross-talk pada kanal suara 2. Call-blocking pada kanal kontrol Komunikasi Bergerak

3. Interferensi dan Kapasitas Sistem (2/5) • Co-channel interference (CCI) - disebabkan oleh ko-kanal - pembesaran daya pemancar tidak efektif untuk menekan pengaruh CCI - CCI ditekan dengan mengatur jarak sel ko-kanal (D) dan jari-jari sel (R) - Co-channel reuse (Q) D Q = = 3N R Komunikasi Bergerak

3. Interferensi dan Kapasitas Sistem (3/5) - Q besar, interferensi berkurang karena D naik - Q besar, kualitas transmisi naik karena level interferensi berkurang - Q kecil, kapasitas sistem bertambah karena ukuran cluster menjadi kecil - Signal-to-interference ratio (SIR) untuk sistem dengan 7 sel 1 γ

S Q SIR = = I 6

  S  γ Q = 6    I 

γ : propagation path-loss slope 2 ≤ γ ≤ 5

Komunikasi Bergerak

3. Interferensi dan Kapasitas Sistem (4/5)

Gambar 2.6. Ilustrasi pengaruh sel interferensi Komunikasi Bergerak

3. Interferensi dan Kapasitas Sistem (5/5) • Adjacent channel interference - sumber interferensi dari kanal sebelah - disebabkan oleh filterisasi yang kurang sempurna - interferensi sinyal dari sel dekat menggang gu sinyal asli dari sel jauh near-far effect - diatasi dengan filterisasi dan channel assignment yang baik (fixed atau dynamic channel assignment) Komunikasi Bergerak

4. Trunking dan Kualitas Pelayanan (1/2) • Konsep trunking, royongan kanal yang tersedia oleh user yang besar • Alokasi kanal untuk user berdasar atas kebutuhan user • Kanal tersedia, pelayanan dilakukan, kanal sibuk pelayanan diblok/ditolak • Kualitas pelayanan (GOS) menyatakan perbandingan jumlah user yang dilayani terhadap seluruh panggilan Komunikasi Bergerak

4. Trunking dan Kualitas Pelayanan (2/2) • Jenis trunking 1. Block call cleared - bila kanal sibuk panggilan akan diblok - diformulasikan dengan formula Erlang B 2. Block call delayed - bila kanal sibuk, panggilan diantrikan sebelum diblok - diformulasikan dengan formula Erlang C Komunikasi Bergerak

5. Peningkatan Kapasitas (1/7) • Tujuan peningkatan kapasitas - jumlah subsriber yang bertambah - penitrasi pasar • Metode yang digunakan dalam peningkatan kapasitas sistem selular 1. Pemecahan sel (cell splitting) 2. Pensektoran (sectoring) 3. Pendekatan zone (zone approach) Komunikasi Bergerak

5. Peningkatan Kapasitas (2/7) • Cell splitting - membagi sel sibuk atas sel kecil dengan daya dan ukuran antena yang lebih kecil - meningkatkan kapasitas sistem dengan meningkatkan jumlah pengulang-frekwensi - pemecahan sel dibatasi - makin kecil pemecahan sel, sistem makin komplek Komunikasi Bergerak

5. Peningkatan Kapasitas (3/7)

Gambar 2.7. Cell splitting Komunikasi Bergerak

5. Peningkatan Kapasitas (4/7) • Pensektoran - peningkatan kapasitas dengan mengurangi sel interferensi dari sel ko-kanal - dilakukan dengan antena omnidirectional a. 120o sel interferensi hanya 2 buah b. 60o sel interferensi menjadi 1 - keuntungan kapasitas sistem meningkat karena S/I meningkat Komunikasi Bergerak

5. Peningkatan Kapasitas (5/7)

Gambar 2.8. Pensektoran (a). 120o (b) 60o Komunikasi Bergerak

5. Peningkatan Kapasitas (6/7) - kekurangan pensektoran 1. Jumlah antena bertambah (biaya lebih mahal) 2. Efisiensi trunking berkurang, karena daerah pelayanan berkurang 3. Kompleksitas sistem bertambah (handoff makin banyak) Komunikasi Bergerak

5. Peningkatan Kapasitas (7/7) • Pemakaian mikro- dan piko-selular - daerah urban - jumlah sel bertambah, kapasitas bertambah - sistem menjadi lebih komplek - daya rendah, jangkauan sempit - interkoneksi dengan makro-selular Komunikasi Bergerak