Mobilitas
By
Kustanto,S.T.,M.Eng
Jaringan seluler atau PLMN (public line mobile network)terdiri dari sejumlah
mobile station (MS) yang dihubungkandengan jaringan radio ke
infrastruktur perangkat switchingyang berinterkoneksi dengan sistem lain seperti PSTN (Public Switched Telephone Network) atau yang biasa disebut jaringan telpon tetap (dengan kabel)
Sistem Komunikasi Bergerak (mobilitas)
Layanan mobile tradisional dibangun mirip dengan
televisibroadcasting
Satu pemancar dengan daya yang besar ditempatkan pada titik yang
paling tinggi yang dapat meliputi area dengan radius sampai dengan 50 km
Early Mobile Systems
Konsep seluler Cellular dibentuk dari jaringan telepon mobiledengan cara: menggunakan daya pancar yang rendah untukmencakup area yang lebih luas
contoh area metropolitan dibagike dalam 100 sel yang berbeda dimana
masing-masing sel dgn 12kanal
Technique of using a fxed a number of channels toserve an
arbitrary large number of subscribers by reusing channels throughout the coverage area
High system capacity in a limited spectrum Many low powered transmitters (small cells)
Each base station allocated a portion of the spectrum
Neighboring base stations assigned diferent groups of channels
Cellular Systems Concept
Solves the problem of Spectral congestion and user capacity by
means of frequency reuse
Ofers high capacity in a limited spectrum allocation•
Ofers system level approach, using low power transmitters instead of
asingle, high power transmitter (large cell) to cover larger area.
A portion of the total channels available is allocated to each base
station.
Neighbouring base stations are assigned diferent groups channels,
inorder to minimise interference.
Cellular System
Jaringan Layanan Telepon Bergerak
MSC Inti Sys. Cellular
MSC Dihubung Dengan PSTN.
Area Dibagi – Bagi Dalamcell Kecil (1 – 12 Km)
Komponen Dasar Celluaradalah : Cell, MSC Dan Unitbergerak (MS). MSC Mengendalikan Semua Aktivitas Hubungan Lewat BTS.
MS Berhubungan Dengan MSC Melalui BTS Yang Terdekat (Baik
Secaratetap Atau Bergerak).
Pelanggan Dapat Berpindah Dengan Bebas Dari Satu Cell Ke Cell
Yanglain.
Pada Perpindahan Harus Terjadi Proses Hand Over
Pelanggan Dapat Dicari ( Roaming ) Melalui Koordinasi Antara MSC
–BTS Atau MSC – MSC
CONCEPT OF CELLULAR TELEPHONE
Tinggi Menara Antara 15 – 92 M Tergantung Pada Kondisi lingkungan
Daerahnya.
Power Pancar Efektif Maksimum 100 Watt.
Antena Yang Digunakan Dalam Satu Sell Dapat Lebih Dari
Satu( Sektorisasi )
Pada BTS Tersedia Combiner Untuk Mehubungkan Beberapa pemancar
Pada Antena.
Antara BTS Dengan Msc Dihubungkan Dengan Microwave Ataukabel
Dengan Saluran Ber Kecepatan 2 Mbps.
Bts Hanya Menyalurkan Informasi Dari MS Ke MSC Atau sebaliknya.
Power Pancar Satu BTS Menentukan Lebar Cakupan Sebuah cell.
Untuk Mencakup MS Dalam Gedung Digunakan Cell yang sangat Kecil
(Micro Cell)
BTS
Terdiri Dari Unit Kontrol, Tranceiver Radio Dan Antena.
Unit Kontrol Terdiri Dari Perangkat Telepon, Tombol –Tombol,
Indikasi Audio / Visual Untuk Menunjukan Prosespenyambungan.
Transceiver Melakukan Transmisi Duplex Ke BTS
Gain Antena MS Yang Digunakan Rata – Rata 2 Db.
Power Pancar Rata – Rata 23 Dbm ( Tergantung Pada Jarak Mske
Bts ).
Pada Saat Idle Maka MS Berada Pada Kanal Kontrol Bts.
MS Dapat Merubah – Rubah Frekuensi Yang Digunakan
Untukdisesuaikan Dengan Salah Satu Frekuensi BTS.
MOBILE STATION
Frekuensi Yang Digunakan Pada Band 800, 900 Dan 1800Mhz
Lebar Frekuensi Pada Tiap Band 25 Mhz.
Frekuensi Reuse Digunakan Karena :- Pita Frekuensi Yang Tersedia
Terbatas.- Power Tranceiver Ms Terbatas.- Pelanggan Yang Banyak Dan Tersebar.
Masalah Frekuensi Reuse Adalah:- Interferensi- Akses MS Ke
BTS.- Pengaturan Lebar Cell.- Pengaturan Frekuensi Dalam Satu Cell.- Pengaturan Level Transmit Bts.
Jumlah Kanal / Slot Tiap Sel Antara 10 – 50 Buahtergantung
Kepadatan Traffic Sel Tersebut.
FREKUENSI
FDMA ( Frekuensi Division Multiple Access)- Pembedaan Antara Satu Saluran Dengan Saluran Yang lain Dilakukan Dengan
Pembedaan Frekuensi.
TDMA ( Time Division Multiple Access)- Pembedaan Antara Satu
Kanal Dengan Kanal Yang Lain dilakukan Dengan Pembedaan Waktu (Penjadwalan)
Slot.-Dapat Saja Dilakukan Akses Dengan Cara Tdma / FDMA.
Satu Frekuensi ( Fdma) Menyalurkan Beberapa Slot (TDMA)
CDMA ( Code Division Multiple Access)
Akses Oleh MS Dilakukan Pada Waktu Dan Frekuensi Yang Sama.
Pembedaan Dilakukan Hanya Dalam Pengkodean
AKSES MS KE BTS
Frekuensi Re-use•
Cell Splitting•
Handover
Karakteristik dasar System
Cellular
Technology Cellular.
Perbandingan
Selesai
Selesai
Early Mobile Systems
Early Mobile Radio Systems
Satu pemancar dengan daya pancar yang besar
Area cakupan yang bagus, tetapi tidak memungkinkan
dilakukan penggunaan ulang (reuse) frekuensi yang sama (e.g., Bell Mobile System ‘70 -- max 12 calls over thousandsq. Miles)
Sistem radio bergerak memenuhi dua
kebutuhan dasar manusia yaitu
berkomunikasi dan mobilitas, komunikasi
berarti pertukaran informasi antar manusia,
manusia dengan mesin, mesin dengan
mesin dsb.
Handover memungkinkan komunikasi dapat
dilakukan bersamaan dengan mobilitas
manusia.
Mobilitas dan Handover
Strategi Handover
STA Initiated, Network Assisted
Network Initiated, STA Assisted
STA Initiated, Network Assisted
Seleksi optimal dari beberapa entitas
Radio Upper Layer
dilakukan oleh STA. dimana link management entities pada
STA, memilih
optimal radio link
ketika terdapat beberapa
jaringan yang tersedia.
Kriteria handover didasarkan pada :
- kualitas link
- harga layanan
- karakteristik jaringan
-
costumer preferences
-
context, dan lain- lain.
STA Initiated, Network Assisted
WLAN ISP 1 WLAN ISP 2 Wireless WAN Mobile Device Link x Link y Upper Layer EntityNetwork Initiated Handover
Entitas Upper Layer pada Jaringan memilih
link radio yang optimal ketika dia
mendeteksi berbagai jaringan yang
dimonitor status linknya pada STA melalui
interface standard.
Pada beberapa kasus, prosedur handover ini
lebih efsien
Network Initiated Handover
W LAN (ISP 1)
W ireless W AN/W M AN
(ISP1)
M o b ile D e v ic e L in k x L in k y U p p e r L a y e r E n tity
PH Y Layer Link Layer U pper Layer E ntity
Layanan
Pada layanan ini optimalisasi Handover dilakukan pada Layer 3 dan
layer di atasnya, yaitu 802.3, 802.11, 802.16, Cellular .
Layanan kuncinya adalah :
1. L2 Triggers dan Laporan Pengukuran
802.11, 802.16 radios
Enables Network Initiated Handovers
2. L
ayanan Informasi
Optimum Network Discovery and Selection
Lower Power operation for Multi-Radio devices
3. Pesan-pesan Handover
Antara Mobile Node (MN) dan Point of Service (PoS)
(misal, BS/AP)
Antara PoS
1dan PoS
2(Resource Query, HO
Indication)
Solusi handover yang tersedia dipusatkan disekitar handover
teknologi intra (AP to AP, BS to BS dan secara tipikal pada domain
AAA yang sama), solusi yang telah distandarkan :
Solusi IEEE 802.11
1. Otentikasi awal (didefinisikan pada 802.11i)
2. Fast BSS Transition (under Sponsor Ballot in TGr)
Solusi IEEE 802.16:
•
Optimisasi proses Handover (didefinisikan pada 802.16e)
Solusi IEEE 802.1
•
Solusi Roaming (reconnect) (under letter Ballot in 802.1af)
Tujuan utama solusi diatas adalah mengurangi waktu untuk
melakukan otentikasi akses jaringan yang didasarkan EAP.
Solusi yang tersedia saat ini
interface antar entitas
Dalam keamanan handover terdapat tiga
langkah keamanan akses jaringan yaitu :
1. Autentikasi Akses
Jaringan
2. Secure association 3. Kontrol akses dan
ciphering
Entitasnya :
• MN: Mobile Node
• PoA: Point of Attachment
(e.g., Access Point)
• AS: Authentication Server
(e.g., AAA server)
Skenario Handover
•
Intra-technology Handovers
•
Inter-technology Handovers
Intra-technology Handovers
Solusi yang tersedia saat ini di dipusatkan disekitar
handover teknologi intra (AP to AP, BS to BS dan secara tipikal pada domain AAA yang sama) terdiri dari :
Solusi IEEE 802.11 :
Authentikasi awal (didefnisikan pada 802.11i)
Fast BSS Transition (under Sponsor Ballot in TGr)
Solusi IEEE 802.16 :
Optimisasi proses Handover (didefnisikan pada 802.16e)
IEEE 802.1 solution
Solusi Roaming (reconnect) (under letter Ballot in 802.1af)
Tujuan utama solusi diatas adalah mengurangi waktu
untuk melakukan otentikasi akses jaringan yang didasarkan EAP.
Inter-Technology Handovers
1. Dual radio handover
MN mempunyai dua radio, dan kedua radio ditransmisikan
pada waktu yang sama selama handovers. Penyiapan target dilakukan melalui radio target. Memungkinkan ‘make-before-break’ handover at L1/L2 dan as such service disruption can be avoided.
2. Single radio handover:
MN mempunyai dua radio tapi hanya satu radio yang
ditransmisikan pada satu waktu karena co-existence,
interference, battery issues. Penyiapan target dilakukan oleh radio sumber. Pembatasan handover ‘break-before-make’
pada L1/L2 dan layanan seperti service disruption tidak dapat dihindari tanpa optimisasi tambahan.
Handover
atau yang biasa juga disebut
handof
merupakan suatu proses
pengalihan
Radio Base Station
(RBS)
apabila pengguna melakukan suatu
call
(panggilan) dalam keadaan bergerak dari
satu sel menuju sel yang lain.
Proses ini terjadi agar pelanggan dapat
mengirim atau menerima sinyal dengan
baik walaupun pelanggan sedang dalam
keadaan bergerak.
Proses
handover
ini dilakukan pada saat
sebuah
Mobile Station
(MS) menerima
sinyal yang diterima atau dikirim lemah.
Ketika
Mobile Station
berada pada
perbatasan level sel, karena sinyal yang
diterima akan melemah.
Pada saat pengguna berada pada lubang
kekuatan sinyal (
signal strength hole
) yang
terdapat dalam suatu sel.
dua kondisi untuk dilakukannya proses handover, yaitu:
Handof
terdiri dari dua jenis, yaitu:
Handof yang berdasarkan pada kuat sinyal.
• Handof yang berdasarkan perbandingan carrier terhadap
interferensi
(carrier to interference ratio).
Konsep Dasar Handof
Roaming
dapat terjadi apabila ada
sambungan (
link
) antara
mobile switches
.
Jadi, pengguna yang bergerak keluar dari
daerahnya dan melakukan sebuah
call
(panggilan) dari daerah asing disebut
dengan
roamer
.
Sedangkan proses dari panggilan tersebut
disebut
roaming
.
Roaming
Gambaran dari
roaming
itu sendiri
seperti yang terlihat pada gambar
Konfgurasi Dasar Sistem Selular
Mobile Station
(MS)
•Mobile Telephone Switching Office (MTSO)
Mobile Telephone Switching Ofce
(MTSO)
MTSO berfungsi sebagai pusat penyambungan pembicaraan dan pencatat pulsa. MTSO juga dikenal sebagai MSC (Mobile Switching Central) dan lebih dikenal dengan sebutan “sentral”.
Dalam sistem selular terdapat satu atau lebih MTSO yang mengendalikan seluruh kegiatan pelayanan sistem. MTSO terhubung ke PSTN melalui suatu antar muka (interface).
Panggilan dari dan ke pelanggan bergerak dihubungkan oleh dan melalui MTSO. Selain itu MTSO juga menyiapkan signalling yang diperlukan untuk melakukan panggilan.
Pada sistem komunikasi bergerak selular terdapat tiga bagian komponen yang utama, yaitu:
Base Transceiver Station (BTS)
Base Tranceiver Station
sering juga disebut dengan
Radio Base Station
(RBS). BTS merupakan
penghubung antar terminal pelanggan dan sentral
melalui kanal frekuensi radio. Sering disebut sebagai
cell site
.
Untuk mencakup suatu daerah pelayanan dibutuhkan
satu atau lebih BTS, tergantung jumlah sel di dalam
pelayanan.
Mobile Station
(MS)
Mobile Station merupakan peralatan yang kecil dan ringan
yang digunakan oleh pelanggan. Dengan kata lain,
Mobile
Station
(MS) ini dikenal dengan sebutan
handset
atau
handphone
.
Di dalam MS terdapat perangkat pemancar dan penerima,
unit logika untuk
signalling
data dan peralatan telepon
yang dilengkapi
keypad
. Hanya
handset
yang sah dan
tercatat di sentral yang bisa mendapatkan layanan selular.
Mobile IP
Route Optimization
Selesai
