Kertas Penerangan B06 SIJIL TEKNOLOGI TELEKOMUNIKASI PDF

INSTITUSI LATIHAN JABATAN TENAGA MANUSIA KEMENTERIAN SUMBER MANUSIA MALAYSIA KERTAS PENERANGAN KOD DAN NAMA B06 SIJIL TEKNOLOGI TELEKOMUNIKASI KURSUS K...

INSTITUSI LATIHAN JABATAN TENAGA MANUSIA KEMENTERIAN SUMBER MANUSIA MALAYSIA KERTAS PENERANGAN KOD DAN NAMA B06 SIJIL TEKNOLOGI TELEKOMUNIKASI KURSUS KOD DAN NAMA B06-03-12 WIRELESS BROADBAND TECHNOLOGY MODUL AKTIVITI LA1 OBTAIN SITE ACCESS AND IDENTIFY FREQUENCY PEMBELAJARAN SCANNING EQUIPMENT (LA) LA2 EXECUTE AND REPORT FREQUENCY SCANNING RESULT C06.01/L3, CU.WA NO./ C06.02/L3, TAHAP C06.03/L3, C06.04/L3 PERFORM WIRELESS BROADBAND TECHNOLOGY USING OBJEKTIF CELLULAR SYSTEM INFRASTRUCTURE AND GSM TECHNOLOGY PRESTASI SO THAT SITE ACCESS FREQUENCY SCANNING EQUIPMENT AND AKHIRAN (TPO) SITE PARAMETER IDENTIFIED AND FREQUENCY SCANNING RESULT COMPILED IN ACCORDANCE WITH ESTABLISH STANDARD. WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 108 LA1 OBTAIN SITE ACCESS AND IDENTIFY FREQUENCY SCANNING EQUIPMENT 2. SEJARAH ‘WIRELESS’ Pada tahun 1888, Heinrich Hertz menunjukkan kewujudan gelombang elektromagnetik yang merupakan asas kepada kebanyakkan teknologi ‘wireless’. Teori gelombang elektromagnet telah diramalkan dari penyelidikan James Clerk Maxwell dan Michael Faraday. Hertz menunjukkan bahawa gelombang elektromagnet yang mengembara melalui ruang dalam garis yang lurus, boleh dihantar dan boleh diterima oleh radas eksperimen. Kemudian Jagadish Chandra Bose pula membuat alat pengesan ‘wireless’ dan membantu meningkatkan pengetahuan tentang gelombang elektromagnet millimeter panjang. Aplikasi praktikal komunikasi radio ‘wireless’ dan radio teknologi kawalan jauh telah dibuat oleh pencipta terkemudian seperti Nikola Tesla. 'Wireless’ merupakan penghubung dua peringkat yang tidak mengunakan media kabel. ia juga dikenali sebagai teknologi tanpa kabel. Dalam hal hubungan telekomunikasi pula, ia tidak perlu mengunakan media atau kabel tetapi menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti kabel. Telekomunikasi ‘wireless’ pula merujuk kepada pemindahan maklumat di antara dua atau lebih ‘point’ yang tidak berhubung secara fizikal. Teknologi ‘wireless’ beroperasi dengan memberikan perkhidmatan yang mudah iaitu komunikasi jarak jauh untuk berhubung tanpa menggunakan wayar. Ia merangkumi pelbagai jenis aplikasi yang tetap dan mudah alih, termasuk radio dua-hala, telefon selular, pembantu peribadi digital (PDA) dan juga rangkaian ‘wireless’. Selain daripada itu, beberapa contoh teknologi ‘wireless’ yang lain pula adalah seperti frekuensi radio, infra merah atau lebih dikenali sebagai Infra-Red yang digunakan sebagai alat transmisi data. Ia didapati dalam alat kawalan jauh televisyen atau berbagai alat kawalan jauh yang lainnya dan juga teknologi bluetooth yang merupakan modifikasi dari Frekuensi Radio. Ini berbeza dengan Infra-Red yang menggunakan cahaya medium. Manakala, Bluetooth merupakan teknologi ‘wireless’ standard yang berfungsi untuk pertukaran data dari jarak dekat menggunakan frekuensi radio sebesar 2.4Ghz. B06-03-12-LA1-IS WIM/B06/22015/S03 109  3. RANGKAIAN ‘WIRELESS’ Rangkaian ‘wireless’ merujuk kepada apa sahaja jenis rangkaian komputer yang tidak disambung dengan wayar dalam apa jua bentuk. Ia adalah satu kaedah yang dipanggil sebagai 'rumah' atau 'house' iaitu rangkaian telekomunikasi atau perusahaan (peniagaan). pemasangannya mengelakkan pemasangan yang mahal iaitu wayar dipasang ke dalam bangunan atau sebagai sambungan antara lokasi. Rangkaian telekomunikasi tanpa wayar secara umumnya dilaksanakan atau ditadbir menggunakan komunikasi radio mengikut struktur model rangkaian OSI. 4. JENIS-JENIS RANGKAIAN ‘WIRELESS’ Seperti ‘wireless’ yang mempunyai banyak jenis, rangkaian ‘wireless’ juga meliputi pelbagai jenis. Antaranya adalah seperti berikut: 4.1. Wireless Personal Area Networks (WPANs) Wireless personal area networks (WPANs) merupakan rangkaian kawasan peribadi yang dihubungkan antara satu kawasan yang berpusat di sekitar ruang kerja seseorang individu yang mempunyai ‘wireless’. Biasanya, WPANs ini menggunakan teknologi yang membenarkan komunikasi dalam jarak kira-kira 10 meter atau dalam erti kata lain, jarak yang sangat dekat. Misalnya Bluetooth, ia digunakan sebagai asas untuk standard yang baru, IEEE 802.15. mana-mana dua pengguna WPANs berada di kawasan yang dekat (dalam lingkungan beberapa meter antara satu sama lain) atau dalam beberapa kilometer central server, mereka boleh berkomunikasi atau berhubung seolah-olah dihubungan dengan wayar kabel, walhal mereka menggunakan teknologi tanpa wayar. Dua jenis teknologi bagi WPANs ialah Infra merah dan Bluetooth (IEEE 802.15). Ini membolehkan penyambungan pengguna peribadi dalam kawasan seluas kira-kira 30 kaki walau bagaimanapun, Infra merah memerlukan satu garis langsung dan jaraknya agak kurang. Perlu juga penting diketahui ialah pengguna WPANs boleh mengawal sesiapa sahaja yang ingin mengakses kawasan ‘wireless’ peribadinya. B06-03-12-LA1-IS WIM/B06/22015/S03 110  4.2. Wireless Local Area Networks (WLANs) WLANs merupakan satu rangkaian wayarles di kawasan tempatan seperti kampus universiti atau perpustakaan. Ia menghubungkan dua atau lebih pengguna pada jarak yang dekat dengan menggunakan kaedah pembahagian wireless yang mana biasanya menyediakan sambungan melalui ‘accesspoint’ untuk mengakses internet. Penggunaan spread-spectrum atau teknologi OFDM membolehkan pengguna untuk bergerak dalam kawasan liputan tempatan (local coverage area) dan masih kekal disambung ke rangkaian wireless. WLANs juga dikenali dengan sinonim Wi-Fi (Wireless Fidelity) kerana Wifi Alliance yang merupakan persatuan perdagangan yang menggalakkan teknologi WLANs, telah mentakfrikan Wifi sebagai WLANs yang berdasarkan Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik (IEEE). 4.3. Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN) WMAN adalah ‘wireless’ rangkaian kawasan metropolitan iaitu sejenis rangkaian ‘wireless’ yang menghubungkan beberapa WLANs. Teknologi ini membolehkan sambungan pelbagai rangkaian dalam kawasan metropolitan seperti bangunan yang berbeza di bandar, yang boleh menjadi alternatif atau sandaran untuk meletakkan kabel tembaga atau wayar gantian. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah jenis WMAN dan dijelaskan oleh IEEE 802.16, iaitu satu siri standard ‘Wireless Broadband’ yang dibuat oleh IEEE. 4.4. Wireless Wide Area Network (WWAN) WWAN adalah rangkaian kawasan luas di mana kawasan yang berasingan liputan atau sel-sel disambungkan tanpa wayar untuk memberikan perkhidmatan kepada kawasan geografi yang besar. Perkhidmatan WWAN biasanya dihantar kepada telefon pintar dan lain-lain gadget pegang tangan yang dijual oleh pembekal perkhidmatan selular dan rakan kongsi pedagang kecil mereka tetapi gadget mudah alih yang lain juga boleh menggunakannya. Gadget WWAN mesti diperuntukkan secara spesifik B06-03-12-LA1-IS WIM/B06/22015/S03 111  untuk akses kepada rangkaian pembekal khidmat (service provider). Rangakain pembekal khidmat akan mengambil kira bil bagi roaming access yang melibatkan pembekal rangkaian lain. Tiga teknologi WWAN ialah GSM/UMTS, CDMA One/CDMA2000 dan WiMAX. 4.5. Rangkaian Selular Rangkaian selular atau rangkaian mudah alih ialah satu rangkaian radio diedarkan kepada kawasan tanah yang dipanggil sel-sel, masing-masing disampaikan oleh sekurang-kurangnya satu transceiver lokasi tetap, yang dikenali sebgai tapak sel atau stesen pangkalan. Dalam satu rangkaian selular, setiap sel secara karakteristik menggunakan set radio frekuensi yang berbeza dari semua sel-sel jiran terdekat mereka bagi mengelakkan sebarang gangguan. Apabila dicantumkan bersama, sel-sel ini memberikan liputan radio di seluruh kawasan geografi yang luas. Ini membolehkan sebilangan besar penerima mudah alih (contohnya, telefon bimbit, alat keloi/pagers dan lain-lain) untuk berkomunikasi dengan satu sama lain dan dengan penerima tetap dan telefon mana-mana sahaja dalam rangkaian, melalaui stesen pangkalan, walaupun sesetengah daripada penerima bergerak melalui lebih daripada satu sel semasa penghantaran. Walaupun pada asalnya bertujuan untuk telefon bimbit, dengan perkembangan telefon pintar, rangkaian telefon selular secara rutin telah membawa data lain disamping perbualan melalui telefon seperti Global System for Mobile Communication (GSM),Personal Communications Service (PCS) dan Digital Advanced Mobile Phone Service (D-AMPS). 4.6. Cellular Standards B06-03-12-LA1-IS WIM/B06/22015/S03 112  Rajah 1.1: Sistem Perhubungan Radio B06-03-12-LA1-IS WIM/B06/22015/S03 113  Rajah 1.2: Perkembangan komunikasi tanpa wayar 4.7. Pengenalan 4.7.1. Salah satu medium untuk berkomunikasi 4.7.2. Pemindahan maklumat tanpa konduktor elektrik 4.7.3. Contoh: laser light, radio freq., infrared and etc. 4.7.4. Kebaikan:- A Boleh digunakan untuk jarak jauh dan dekat B Boleh dilancarkan dalam apa jua keadaan – bencana C Kos penyelenggaraan rendah dan tiada kos tambahan untuk pendawaian semula. 5. Cellular Telephone System 5.1. Cellular network 5.1.1. Satu rangkaian radio mempunyai banyak cell dengan setiapnya mempunyai BS yang tetap. 5.1.2. Kebaikan - increase capacity, reduced power, better coverage B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 114  Rajah 1.3: Perkembangan komunikasi tanpa wayar 6. Mobile Switching Center (MSC) 6.1. Menguruskan komunikasi di antara Mobile Station dan PSTN dan berfungsi: 6.1.1. Menyampaikan panggilan kepada pelanggan 6.1.2. Menyambungkan panggilan ke pelanggan mobile atau PSTN 6.1.3. Menguruskan handover daripada BS ke BS dan daripada MSC ke MSC lain 6.1.4. Mengumpul maklumat bil pelanggan B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 115  7. Base Station (BS) 7.1. Low-power, multi-channel, two-way radios in a fixed location 7.2. Mengendalikan traffic diantara MS dan MSC 7.3. 1 MSC disambungkan ke beberapa BS 7.4. Apabila kuasa menara sel adalah dikurangkan, kawasan liputannya adalah lebih kecil. Rajah 1.4: Base Station (BS) 8. Mobile Radio Transmission System 8.1. Simplex 8.1.1. Komunikasi satu arah sahaja (cth: broadcast radio, TV, paging system) 8.1.2. Menggunakan satu channel sahaja 8.2. Half-duplex 8.2.1. Komunikasi dua hala tetapi tidak pada masa yang sama (cth: walkie-talkie, CB radio) 8.2.2. Menggunakan satu channel sahaja 8.3. Full-duplex 8.3.1. Komunikasi dua hala dan berlaku pada masa yang sama (cth: B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 116  cellular radio, telephone) 8.3.2. Menggunakan dua channel 8.4. Handoff 8.4.1. Proses memindahkan panggilan yang sedang berjalan atau sesi data dari 8.4.2. Satu saluran yang disambungkan satu sel ke sel yang lain Rajah 1.5: Handoff 9. The Cellular Concept 9.1. Introduction to Cellular Systems 9.1.1. Konsep selular adalah untuk menyelesaikan masalah kapasiti pengguna dan kesesakan (congestion) spectrum. 9.1.2. Menawarkan kapasiti yang sangat tinggi dalam spektrum yang terhad. 9.1.3. Penggunaan semula saluran radio dalam sel-sel B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 117  yang berbeza. 9.1.4. Setiap base station diperuntukkan channel yang boleh digunakan 9.1.5. Kawasan dimana terletaknya antena dan stesen pemancar (base station) dinamakan sel (cell). 9.1.6. Sel ini berbentuk heksagon (sisi 6). 9.1.7. Bentuk ini digunakan untuk memudahkan rekabentuk sistem radio bergerak dalam satu kawasan. 9.1.8. Pencantuman beberapa heksagon tidak menghasilkan ruang atau pertindihan diantara sel-sel (bentuk bulat akan menghasilkan pertindihan atau ruang sekiranya dicantumkan). 8.2 Ciri-ciri rekabentuk sel mestilah : 8.2.1 Memenuhi keperluan rekabentuk system yang sistematik. 8.2.2 Boleh dioptimumkan kapasiti pengguna untuk penambahan pada masa hadapan 8.3 Kepentingan sel berbentuk geometri: 8.3.1 Liputan rangkaian meliputi keseluruhan kawasan 8.3.2 Tiada pertindihan kawasan liputan 8.3.3 Kawasan liputan sama luas B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 118  Rajah 1.6: Sel - sel 9. Jenis – jenis Cell B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 119  Rajah 1.6: Cell 9.1 Macrocell 9.1.1 A macrocell provides the main coverage in a mobile network. 9.1.2 The antennas for macrocells are mounted on ground based masts, rooftops and other existing structures. 9.1.3 They must be positioned at a height that is not obstructed by surrounding buildings and terrain. 9.1.4 Macrocell base stations have a typical power output of tens of watts. 9.1.5 A macrocell tends to have a range from 3-35 km. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 120  Rajah 1.7: Macrocell 9.2 Microcell 9.2.1 Microcells provide infill radio coverage and additional capacity where there are high numbers of users within macrocells. 9.2.2 The antennas for microcells are mounted at street level, typically on the external walls of existing structures, lamp posts and other street furniture. 9.2.3 The antennas are smaller than macro cell antennas and, when mounted on existing structures, often blend in with building features to minimise visual impact. 9.2.4 Typically, microcells provide radio coverage across smaller distances and are placed 300m-1000m apart. 9.2.5 They have lower outputs than macrocells, usually a few watts. 9.3 Picocell 9.3.1 A picocell provides more localized coverage than a microcell. 9.3.2 They are normally found inside buildings where coverage is poor or where there are a high number of users, such as airport terminals, train stations or shopping centers. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 121  Rajah 1.8: Picocell 10. Frequency Reuse 10.1 Proses untuk memilih dan menetapkan kumpulan saluran yang sama untuk digunakan oleh stesen pemancar di kawasan sel yang berlainan. 10.2 Kumpulan sel-sel ini dipisahkan antara satu sama lain pada jarak jauh yang cukup untuk mengelakkan berlakunya pertindihan frekuensi. 10.3 Memandangkan keperluan perkhidmatan meningkat (maka lebih banyak saluran diperlukan) dan bilangan stesen pemancar juga bertambah (pemancar berkuasa rendah untuk mengelakkan pertindihan. 10.4 Sel yang dilabelkan dengan huruf yang sama menggunakan kumpulan saluran (channel) yang sama. 10.5 Kawasan liputan radio bergerak dalam suatu sel dinamakan sebagai footprint. Contohnya, saiz cluster, N ialah tujuh faktor frekuensi gunasemula ialah 1/7 kerana setiap sel mengandungi 1/7 daripada jumlah saluran yang boleh dipakai. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 122  Rajah 1.9: Cluster Cell Frequency reuse factor : Boleh dikira menggunakan rumus di bawah : Freq. reuse factor = 1/N Di mana N = bil. sel yang tidak boleh menggunakan frekuensi yang sama. Biasanya N = 3, 4, 7, 9 atau 12 Only certain cluster sizes and cell layout are possible. The number of cells per cluster, N, can only have values which satisfy Co-channel neighbors of a particular cell, ex, i=3 and j=2. Rajah 2.0: Multiple Cells 12.5 Channel Assignment Strategies B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 123  12.5.1 requency reuse scheme a) increases capacity b) minimize interference 12.5.2 Channel assignment strategy a) fixed channel assignment b) dynamic channel assignment 12.5.3 Fixed channel assignment a) each cell is allocated a predetermined set of voice channel b) any new call attempt can only be served by the unused channels c) the call will be blocked if all channels in that cell are occupied 12.5.4 Dynamic channel assignment a) channels are not allocated to cells permanently. b) allocate channels based on request. c) reduce the likelihood of blocking, increase capacity. 13. Handoff/ Handover 13.1 Handoff bertujuan untuk telefon bergerak secara automatik memindahkan saluran radio ke saluran radio yang lain apabila merentasi sel bersebelahan. 13.2 Handoff akan berlaku apabila isyarat dari telefon ke pemancar semakin berkurang kepada suatu tahap isyarat tertentu yang dikenali sebagai ‘threshold handoff’. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 124  Rajah 2.1: Handoff 13.3 Prioritizing Handoffs 13.3.1 Guard channel concept iaitu beberapa saluran diperuntukkan untuk handoff dalam suatu sel. a) Kelemahan : Mengurangkan kuantiti traffik pembawa kerana kuantiti saluran untuk penggilan telah berkurang Kemungkinan wujud panggilan yang akan ditamatkan secara paksa b) Kebaikan : Penggunaan spektrum yang efisen kerana strategi peruntukan saluran yang dinamik dan mengurangkan bilangan ‘guard channels 13.3.2 Queuing of handoff iaitu wujudnya masa lengah (delays) yang mencukupi sebelum paras isyarat jatuh dibawah paras handoff threshold dan sebelum panggilan ditamatkan. 14. IMPROVING COVERAGE and CAPACITY IN CELLULAR SYSTEM 14.1 Terdapat tiga teknik bagi membaik pulih coverage dan capacity pengguna dalam sistem cellular. 14.1.1 Cell Splitting a) Proses membahagikan sel yang padat kepada sel yang lebih kecil. b) Membenarkan perkembangan teratur sistem selular c) Meningkatkan bilangan stesen tapak bagi meningkatkan kapasiti d) Setiap sel – 1 base station B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 125  e) Antena lebih rendah, kurangkan kuasa pancaran f) Tingkatkan kapasiti kerana saluran boleh diguna semula dalam lebih banyak sel. g) Kebaikan :- Lebih banyak capacity dapat digunakan h) Keburukan:- Meningkatkan proses handoff Kos meningkat – penambahan tower baru Rajah 2.2: Cell Splitting 14.1.2 Sectorizing a) Skalakan semula sistem bagi tingkatkan kapasiti b) Kurangkan c-channel interferance dengan menggunakan directional antena c) Sel biasanya dibahagikan kepada 3 bahagian 120o atau 6 bahagian 60o d) Saluran di dalam sel dipecahkan dan digunakan dalam sektor tersebut sahaja e) Kebaikan:- Cell dibahagi kepada beberapa sektor dan setiap sektor diberikan channel yang tersendiri Mengurangkan CCI B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 126  f) Keburukan:- Setiap sektor dihadkan hanya menggunakan 1/3 @1/6 channel. Meningkatkan keperluan antenna Rajah 2.3: Sectorizing 14.1.3 Microcell Zone Concept a) Kawasan dibahagikan kepada zon b) Setiap 3 zon atau lebih disambungkan kepada 1 base station c) Antaramuka – coaxial cable, kabel fiber optik atau microwave. d) Lokasi antena – di bahagian luar zon/sel e) Apabila pengguna bergerak di antara zon yang dikawal oleh BS yg sama, tidak berlaku handoff, Cuma tukar zon 15. CELLULAR CONCEPT – INTERFERENCE AND SYSTEM CAPACITY 15.1 Punca Interference B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 127  15.1.1 Unit mudah alih lain dalam sel yang sama 15.1.2 Panggilan sedang berlangsung dalam sel bersebelahan 15.1.3 Base station lain yang menggunakan frekuensi yang sama 15.1.4 Ada sistem lain yang membocorkan tenaga dalam jalur frekuensi sistem cellular 15.2 Kesan Interference 15.2.1 Crosstalk – gangguan pada saluran suara 15.2.2 Missed and blocked call – gangguan pada saluran kawalan 15.2.3 Sistem yang dihasilkan untuk gangguan cell Co-channel interference Adjacent channel interference 15.3 Co-channel Interference 15.3.1 Frekuensi reuse – menyebabkan beberapa sel menggunakan frekuensi yang sama. 15.3.2 Sel-sel ini dipanggil – co-channel cells 15.3.3 Gangguan antara signal sel tersebut dipanggil – co-channel interference 15.3.4 Untuk kurangkan :- co-channel cells perlu dijarakkan. 15.3.5 Menambah kuasa penghantaran pembawa tidak dapat menyelesaikan masalah co-channel interferance 15.4 Co-channel Reuse Ratio B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 128  15.4.1 Juga dikenali sebagai Co-channel Interferance Factor D = jarak antara titik tengah sel co-channel terdekat R = Radius sel N = saiz cluster 15.4.2 Nilai Q kecil, boleh tampung lebih banyak pengguna:- ⚫ saiz cluster kecil 15.4.3 Nilai Q besar, tingkatkan kualiti penghantaran isyarat:- Co-channel interferance rendah 15.5 Signal-to-Interferance Ratio, S/I S = kuasa isyarat yang diingini i0 = Interferance yang disebabkan oleh base channel pada co- channel sel yang ke-I n =path loss exponent 15.6 Adjacent Channel Interference 15.6.1 Wujud daripada isyarat yang bersebelahan dengan isyarat yang diingini. 15.6.2 Disebabkan oleh ketidaksempurnaan penapis penerima 15.6.3 Masalah serius jika pengguna saluran bersebelahan memancarkan isyarat pada julat frekuensi yang hampir sama dengan penerima pengguna dan penerima sedang berkomunikasi dengan stesen tapak. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 129  15.6.4 Dipanggil near-far effect 15.6.5 Untuk kurangkan :- a) buat penapisan (filter) b) Channel assignment c) Pastikan saluran yang diberi bukan saluran bersebelahan dengan pengguna lain. 15.6.6 Kawalan Kuasa bagi Mengurangkan Interference a) Paras tenaga yang dihantar oleh setiap pengguna adalah sentiasa dikawal oleh stesen tapak b) Bagi memastikan unit mobile menghantar kuasa minima yang diperlukan, pastikan:- hubungan berkualiti dikekalkan Jimat penggunaan bateri Mengurang S/I bagi reverse channnel 16. Grade of Service (GoS) 16.1 Ukuran bagi kebolehan pengguna membuat panggilan semasa waktu paling sibuk 16.2 GoS diukur oleh: 16.2.1 Traffic carried (trafik yang dibawa) 16.2.2 Traffic offered (trafik yang ditawarkan) 16.2.3 Calculating the traffic blocked and lost (mengira trafik yang disekat dan hilang) B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 130  16.2.4 GoS dikira menggunakan Erlang B Formul Table 1.1: Erlang B 16.3 Traffic Intensity, Aμ 16.3.1 Mengukur purata pengguna dalam tempoh masa tertentu, biasanya peak hour. Aμ = λ H (Erlang) Au = trafik yang dijana oleh setiap pengguna λ = purata permintaan panggilan per unit masa H = purata masa panggilan (dalam saat) 16.4 Total Traffic Offered, A A = UAu (Erlang) U = no of users Au = traffic intensity Traffic Intensity Per Channel, Ac B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 131  Ac = UAu / C (Erlang) C = channel trunked system Rajah 2.4: Carta Erlang 17. Mobile switching centre 17.1 Fungsi Mobile Switching Centre (MSC) adalah:- 17.1.1 Menyampaikan panggilan kepada pelanggan 17.1.2 Menyambungkan panggilan ke pelanggan mobile atau PSTN B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 132  17.1.3 Menguruskan handover daripada BS ke BS dan daripada MSC ke MSC lain 17.1.4 Mengumpul maklumat bil pelanggan 18. Home location register 18.1 HLR ialah unit kefungsian yang digunakan untuk pengurusan pengguna. 18.2 HLR menyimpan maklumat pengguna dan maklumat lokasi setiap pengguna yang berada dalam MSC yang sama. 18.3 Setiap pengguna dalam sistem GSM diberi nombor International Mobile Subscriber Identity (IMSI) yang unik dan nombor ini digunakan untuk mengenalpasti setiap pengguna perumah (home subscriber). Rajah 2.5: HLR B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 133  19. Visitor location register 19.1 VLR menyimpan maklumat pengguna yang berada di dalam kawasan yang dilingkungi oleh VLR. 19.2 Oleh itu, VLR ialah pangkalan data yang menyimpan secara sementara nombor IMSI dan maklumat pengguna yang membuat perayauan (roaming) dalam kawasan liputan sesebuah MSC. Rajah 2.6: VLR 20. Authentication Centre 20.1 Menguruskan radio network dan dikawal oleh MSC. 20.2 Satu MSC oleh mengawal banyak radio subsystem. 20.3 Ia terdiri daripada: 20.3.1 BSC: Base station controller. 20.3.2 BTS: Base transceiver station. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 134  Rajah 2.7: Authentication centre 21. Base station controller 21.1 Ia disambungkan kepada MSC. 21.2 Dikawal oleh satu atau lebih BTS. 21.3 Suis trafik dan isyarat daripada BTS dan MSC 21.4 Mengawal proses handover yang dilaksanakan oleh BTS. 21.5 Peruntukan frekuensi dan kawalan kuasa. Rajah 2.8: Base station controller 22. Base transceiver station 22.1 Mengekalkan antaramuka udara dan memungurangkan masalah penghantaran isyarat B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 135  22.2 Paging information. 22.3 Radio level power control. 22.4 BTS identification. Rajah 2.9: Base transceiver station 23. Operation And Maintenance Subsystem 23.1 OMSS bertanggungjawab untuk mengendalikan sistem keselamatan berdasarkan pengesahan identiti beberapa entiti telekomunikasi. 23.2 Selain itu, ia juga menjalankan fungsi – fungsi operasi dan penyelenggaraan secara remote serta menyokong satu atau beberapa Operation and Maintenance Centres (OMC). 23.3 OMC mempunyai 3 fungsi utama iaitu:- b) Mengekalkan semua peralatan telekomunikasi dan operasi rangkaian dalam pasaran. c) Mengurus caj – caj dan prosidur bayaran. d) Mengurus semua peralatan di dalam sistem. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 136  24. Mobile station (MS) Rajah 3.0: Mobile station 24.1 Mobile Equipment Capabilities 24.1.1 Encryption capability 24.1.2 Frequency capability 24.1.3 Short messages service capability. 24.1.4 Location updates. 24.1.5 Voice and data recognition. 25. Identified by IMEI no.( International Mobile Equipment Identity) 25.1 SIM is a removable module that goes into mobile set. Each SIM has a unique number called IMSI number. 25.1.1 Stores user addresses a) IMSI b) MSISDN B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 137  c) Temporary addresses for location, roaming, etc 26. Mobile Identification numbers/ mobile identifiers 26.1 International Mobile Equipment Identity 26.1.1 Uniquely identifies the mobile equipment. 26.1.2 A 15 digit hierarchical address assigned to user at time of manufacturing. 26.2 International Mobile Subscriber Identity 26.2.1 Uniquely identifies the user (SIM CARD). 26.2.2 A 15 digit hierarchical address assigned by operator to SIM card upon subscription. 27. Kepentingan Sim 27.1 Menyimpan maklumat pengguna 27.2 Pengguna boleh menghantar dan menerima maklumat 27.3 Dilindungi oleh password atau PIN 27.4 Boleh bergerak dari satu Telefon ke Telefon yang lain 28. CALL ROUTING 28.1 Call Originating from MS 28.2 Call termination to MS B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 138  29. OUTGOING CALL 29.1 Langkah-langkah: 1. MS sends dialed number to BSS 2. BSS sends dialed number to MSC 3,4 MSC checks VLR if MS is allowed the requested service. If so, MSC ask BSS to allocate resources for call. 5 MSC routes the call to GMSC 6 GMSC routes the call to local exchange of called user 7, 8, 9,10 Answer back(ring back) tone is routed from called user to MS via GMSC,MSC,BSS Rajah 3.0: Panggilan keluar B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 139  30. INCOMING CALL 30.1 Langkah-langkah: 1. Calling a GSM subscribers 2. Forwarding call to GSMC 3. Signal Setup to HLR 4. 5. Request MSRN from VLR 6. Forward responsible MSC to GMSC 7. Forward Call to current MSC 8, 9. Get current status of MS 10, 11. Paging of MS 12, 13. MS answers 14, 15. Security checks 16, 17. Set up connection Rajah 3.1: Panggilan masuk B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 140 LATIHAN 1) Lebar jalur sebanyak 33MHz digunakan dalam system selular telefon FDD untuk 2 saluran simplex, 25Khz setiap satu saluran untuk menyediakan saluran suara full duplex dan saluran kawalan. Kirakan bilangan saluran untuk setiap sel yang menggunakan system a) Gunasemula 4 sel (four-cell reuse) b) Gunasemula 7 sel (seven-cell reuse) c) Gunasemula 12 sel (twelve-cell reuse) 2) Berikan 3 teknik bagi membaik pulih coverage dan capacity pengguna dalam sistem cellular. 3) Nyatakan 2 kebaikan dan 2 keburukan Sectorizing di dalam sistem system perhubungan tanpa wayar (wireless). 4) Jika signal to interferance ratio 15dB diperlukan untuk memuaskan prestasi forward channel dalam sistem selular, apakah nilai frequency reuse factor dan saiz cluster yang patut digunakan untuk kapasiti maksimum jika path loss exponent adalah (a) n = 4, (b) n = 3? Andaikan terdapat 6 co-channel sel dan semuanya pada jarak yang sama dengan mobile. B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 141  5) Satu panggilan di buat pada jam 1.00 am di antara mobile dan MSC. Anggap perhubungan diteruskan dan data di hantar pada 30 kbit/s, hitung nilai traffic intensity jika panggilan ditamatkan pada pukul 1.50am. RUKUKAN 1. Hans Van Den Berg, Geert Heijenk, Evgeny Osipov, Dirk Staehle, 1st Edition, June 12, 2009, Wired / Wireless Internet Communications: 7th International Conference, WWIC 2009, Enschede, The Netherlands, May 27-29 2009 2. Benny Bing, 1st Edition - June 15, 2002, Wireless Local Area Networks: The New Wireless Revolution, ISBN-13: 978-0471224747 3. Walter Y. Chen, July 11, 2003, Home Networking Basis: Transmission Environments and Wired / Wireless Protocols, ISBN-13: 978-0130165114 4. Neil P.Reid,Broadband Fixed Wireless, Network, McGrawHill/Osborne,2001 5. Dr.S.K.Bodhe and Prof. C. N.Deshmukh Wireless Communication,Technical Publications Punes, Sept 2006 B06-03-12-LA1-IS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015) MUKASURAT 142 LA2 EXECUTE AND REPORT FREQUENCY SCANNING RESULT 1. Sejarah 1.1 1897: Marconi – Radio transmission to a tugboat over 18 miles path 1.2 1960’s & 1970’s: Bell laboratories - invented the first mobile radio system. 1.2.1 Introduced in 1946 1.2.2 Improvements made in mid 1960’s 1.2.3 In 1976, New York City network could support 12 channels, supporting 543 paying customers. 1.3 1983: First analog cellular system deployed in Chicago 1.4 Late 1980s: Explosive growth of 1G. 1.5 1990s: Development of 2G. 1.6 2000s: 3G. 2. Frequency Spectrum List By IEEE Table 1.1: Spektrum Frekuensi B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 143  3. Pengenalan kepada GSM 3.1 Global System for Mobile Communication (GSM) adalah sistem Selular generasi kedua yang dibangunkan untuk penghantaran suara dan data dengan menggunakan digital modulation Rajah 1.1: GSM 3.2 In 2001 the first commercial launch of 3G was done in Japan. With 3G following services are available: 3.2.1 Video Conferencing 3.2.2 online games 3.2.3 net surfing B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 144  4. Perkhidmatan gsm 4.1 TELE SERVICES : Includes mobile phones, emergency calling etc. 4.2 DATA SERVICES : Includes SMS (Short message service), fax, voicemail, electronic mail. 4.3 SUPPLYMENTARY SERVICES : I/C & O/G calls, call forwarding, call hold, call waiting, conference, etc. 5. Kebaikan GSM 5.1 Communication 5.1.1 mobile, wireless communication, support for voice and data services 5.2 Total mobility 5.2.1 international access 5.3 Worldwide connectivity 5.3.1 one number, the network handles every location. 5.4 High capacity 5.4.1 better frequency efficiency, smaller cells, more customers per cell. 5.5 High transmission quality 5.5.1high audio quality and reliability for wireless, uninterrupted phone calls at higher speeds (e.g., from cars, trains). 5.6 Security functions B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 145  6. Spesifikasi GSM 6.1 RF Spectrum: 6.1.1 GSM 900 a) Mobile to BTS (uplink): 890-915 MHz b) BTS to Mobile (downlink):935-960 MHz c) Bandwidth: 2* 25 MHz 6.1.2 GSM 1800 a) Mobile to BTS (uplink): 1710-1785 MHz b) BTS to Mobile (downlink) 1805-1880 MHz c) Bandwidth: 2* 75 MHz Carrier Separation : 200 KHz Duplex Distance : 45 MHz No. of RF carriers : 124 Access Method : TDMA/FDMA Modulation Method : GMSK Modulation data rate : 270.833 Kbps B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 146  Rajah 1.2: GSM Network 6.2 Melaksanakan proses panggilan dan pelanggan yang berkaitan. Komponen NSS adalah: 6.2.1 MSC: Mobile Switching Centre 6.2.2 HLR: Home Location Register 6.2.3 VLR : Visitor Location Register 6.2.4 AuC: Authentication Centre 6.2.5 EIR: Equipment Identity Register 6.2.6 GMSC:Gateway MSC. B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 147  Rajah 1.3: NSS System 7. Perambatan Gelombang Radio 7.1 Gelombang Bumi 7.1.1 Merambat sepanjang permukaan bumi 7.1.2 Sesuai untuk frekuensi di bawah 2MHz 7.1.3 Bentuk permukaan bumi memberi kesan kepada gelombang Rajah 1.4: Perambatan Gelombang Bumi 7.2 Gelombang Langit 7.2.1 Membolehkan komunikasi jarak jauh B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 148  7.2.2 Merambat di ruang angkasa dan kembali ke bumi secara pantulan pada ionosfera atau troposfera 7.2.3 Komunikasi berlaku jika gelombang berjaya dipantulkan oleh ion dan elekron yg wujud 7.2.4 Pada frekuensi 30Mhz ke atas, sky wave merambat dalam garis lurus pada lapisan ionosfera 7.2.5 Biasa digunakan untuk komunikasi satelit Rajah 1.5: Lapisan Gelombang Langit Rajah 1.6: Perambatan Gelombang Langit B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 149  8. Tiga (3) Asas Mekanisme Perambatan 8.1 Pantulan 8.1.1 Berlaku apabila perambatan gelombang elektromagnetik melanggar objek yang dimensinya lebih besar berbanding panjang gelombang bagi gelombang yang merambat. 8.1.2 Pantulan daripada permukaan bumi, bangunan dan dinding. 8.2 Pembelauan 8.1.2 Berlaku apabila laluan radio antara pemancar dan penerima dihalang oleh permukaan yang tajam. 8.1.3 Gelombang sekunder daripada permukaan yang menghalang wujud pada segenap ruang, menyebabkan peningkatan kepada bengkokan gelombang sekeliling halangan. 8.3 Penyerakkan 8.3.1 Berlaku apabila gelombang melanggar objek yang dimensinya kecil daripada panjang gelombang gelombang tersebut. 8.3.2 Terhasil daripada permukaan yang tidak rata, objek yang kecil. B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 150  Rajah 1.7: Gabungan Konsep Pantulan dan Biasan LATIHAN 1) Berikan maksud Global System for Mobile Communication (GSM) di dalam sistem perhubungan telekomunikasi. 2) Jelaskan 2 kebaikan kegunaan GSM dari segi kualiti penghantaran maklumat. 3) Nyatakan 3 fungsi utama Mobile Switching Centre (MSC) dalam sistem rangkaian maklumat. B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 151  4) Huraikan 1 perbezaan di antara pantulan, pembiasan dan penyerakkan dalam fenomena perambatan gelombang. 5) Lukis dan terangkan bagaimana proses penghantaran maklumat di dalam konsep gelombang langit. RUJUKAN 1. Hans Van Den Berg, Geert Heijenk, Evgeny Osipov, Dirk Staehle, 1st Edition, June 12, 2009, Wired / Wireless Internet Communications: 7th International Conference, WWIC 2009, Enschede, The Netherlands, May 27-29 2009 2. Benny Bing, 1st Edition - June 15, 2002, Wireless Local Area Networks: The New Wireless Revolution, ISBN-13: 978-0471224747 3. Walter Y. Chen, July 11, 2003, Home Networking Basis: Transmission Environments and Wired / Wireless Protocols, ISBN-13: 978-0130165114 4. Neil P.Reid,Broadband Fixed Wireless, Network, McGrawHill/Osborne,2001 B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 152  5. Dr.S.K.Bodhe and Prof. C. N.Deshmukh Wireless Communication,Technical Publications Punes, Sept 2006 B06-03-12-LA2-iS WIM/L12/12011/S04/P1(?2015 MUKASURAT 153