Post on 02-Jan-2020
! 1I~·Ellrnlr~lll!IWillmllrrll 3 0000 00098898 4
KESEIMBANGAN PAUTAN ATAS DAN PAUTAN BA\VAI-j DALAM SISTEM WCDMA
NORSHIDAI-I BINTI KA TIRAN
DISERTASI YANG DIKEMUKAKAN UNTUK MEMENUI-II SEBAHAGIAN DARIPADA SYARAT MEMPEROLEI-I IJAZAH SARJANA KEJURUTERAAN
FAKULTlKEJURUTERAAN UNIVERSITI KEBANGSAAN ivIALA YSlA
BANGl
2004
\I
PE~GAKl'A~
Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya scndiri kecuali nukilan dan ringkasan yang
liap-liap salunya lclah saya jc1askan sumbcmya.
25 J'>,;O\cmbcr 2004
.. "~-=t:-:3 ... Penyelia
Tarlkb.~.:t..:i .. ~ ..
NO~KATIRAN P26811
II
111
PENGHARGAAN
Syukur kehadrat Ilahi kerana dengan izin-Nya dapat saya sempurnakan disertasi ini dalam tempoh masa yang ditetapkan.
Tcrima kasih diucapkan kepada penyelia projek iaitu Profesor Madya Dr. Mahamod bin Ismail eli atas tunjuk ajar elan panduan yang diberikan sejak dari awal projek ini elimulakan. Ilmu dan pcngalal11an yang diperolehi amat saya hargai.
Sokongan yang dibcrikan oleh keluarga tersayang begitu bermakna kerana ia telah membakar scmangat pada waktu sukar elan senang. Terima kasih ayah dan ibu.
Perbincangan dengan rakan scpeljuangan juga amat membantu saya dalam menyempurnakan tesis ini, terima kasih juga diucapkan kepada mereka.
Saya mengambil kcsempatan ini untuk merakamkan penghargaan kepada pihak Kolej Universiti Teknologi Tun Hussein Onn dan .labatan Perkhielmatan Awal11 yang telah memberi kepercayaan kcpada saya untuk tents maju.
Sekalung penghargaan juga kepaela pihak Universiti Kebangsaan Malaysia yang telah merealisasikan impian saya untuk menggenggam segulung ijazah smjana. Teril11a kasih buat semua pensyarah yang telah mencurah bakti. llmu elan kenangan yang diperolehi sepanjang berada di sini pasti tidak akan elilupakan.
Sesungguhnya disertasi ini memberikan seribu satu pengalaman elan amat berelii buat diri saya.
Wassalal11.
I\"
ABSTRAK
Dalall1 sistell1 WCDJ\;/A, pautan atas ( VL ) dan pautan bawah ( DL ) mCll1punyai ciriciri perall1batan saluran yang berbeza. Stesen tapak ( BS ) dan stesen mobil ( MS ) mell1erlukan tenaga bit bagi setiap hingar ( Eb/No) sasaran, kl1asa penghantaran dan faktor beban yang berbcza. Oleh sebab itu, kehilangan laluan antara VL dan DL tidak sama dan tidak seimbang. Perbezaan kehilangan laluan antara VL dan DL menghasilkan gangguan kepada MS dalam sel-sel bcrhampiran. .Iika kl1asa penghantaran MS bagi VL adalah berlebihan, ini akan menycbabkan kapasiti lembut berkurangan. Dalam sistell1 WCDMA, CPICI-l menjadi rujukan kepada saluran-saluran sepunya yang lain dilihat daripada aspck kuasa pcnghantaran. Dalam kajian ini, keseimbangan antara VL dan DL dianalisis. Kuasa penghantaran CPICH dimanipl1lasi l1ntl1k mencapai keseimbangan antara VL dan DL. Seterl1snya, kl1asa penghantaran CPICI-l dan BS c1ianggar. Model yang c1igunakan ialah sistem IYCDMA yang pelbagai pembawa pcrkhiclmatan digabungkan. Faktor bcban DL ( y][)1. ) clan prestasi pall tan sci juga diselidik. Siml1lasi c1ilaksanakan menggl1nakan perisian MA TLAB Versi 6.5.1. Keputl1san simulasi menunjukkan kuasa penghantaran CPICH, TCH dan BS meningkat dcngan pertall1bahan bi langan MS di dalam sci yang berkhiclmat. Sebaliknya, kuasa penghantaran CPICI-l, TCff clan BS mcnYl1sl1t dengan pcningkatan saiz sci-sci c1i dalam rangkaian.
v
ABSTRACT
In WCDMA system, uplink ( UL ) and downlink (DL) have different channel propagation characteristics. Base station ( BS ) and mobile station ( MS ) require different target bit-energy per noise ratio ( EblNo ), transmitting powers and loading factor. Therefore, the path loss for UL and DL does not match and rather unbalanced. The difference in path loss between UL and DL results in unnecessary interference to MSs in other cells. If too much transmitting power of MS is used for UL, the soft capacity degraded. In WCDMA system, CPICH ( Common Pilot Channel ) is the reference to other common channels from the transmitting power's viewpoint. In this study, link balance between UL and DL is analyzed. Transmitting power of CPICH is manipulated for link balance between UL and DL. Then, transmitting power of CPICH and BS can be estimated. The model used in this study is a WCDMA system
where various service bearers are mixed. In addition, DL loading factor ( YJDL )and link perf0I111anCe are investigated. Simulations are perf0I111ed using MATLAB Version 6.5.1 software. Simulation results show that transmitting power of CPICH, TCH and BS increase as the number of MS in the serving cell increases. Transmitting power of CPICH, TCH and BS decrease as the cells size increase.
VI
KANDUNGAN
Halaman
PENGAKUAN 11
PENGHARGAAN 111
ABSTRAK IV
ABSTRACT V
KANDUNGAN VI
SENARAI RAJAH IX
SENARAI JADUAL X
SENARAI SIMBOL xi
BABI PENGENALAN
1.1 Pendahuluan
1.2 Objektif dan Skop Kajian 2
1.3 Metodologi 3
1.4 Ringkasan Bab 5
BAB II SOROT AN PERPUST AKAAN
2.1 Pengenalan 6
2.2 Spesi fi kasi -spesi fikasi WCDMA 7
2.3 Senibina Protokol 8
2.3.1 Saluran-saluran Logikal 10
2.3.2 Saluran-saluran Pengangkutan 11
2.4 Saluran-saluran Fizikal 13
2.4.1 Saluran-saluran Fizikal UL 13
2.4.2 Saluran-saluran Fizikal DL 14
2.5 Pcnycbaran dan Pe1110dulatan 15
2.5.1 Penyebaran UL 16
2.5.2 Penyebaran DL 19
2.5.3 PC1110duiatan 22
2.6 Kepelbagaian Pe111ancaran 22
2.7
2.8
BABIII
3.1
3.2
BABIV
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
BABV
5.1
5.2
RUJUKAN
Prosedur Antara iVluka Udara
2.7.1 Pencarian Sel
2.7.2 Lepas Tangan
2.7.3 Kawalan Kuasa
Cadangan Penyeliclikan lVCDMA
METODOLOGI KAJIAN
Carta Alir Simulasi
Perlaksanaan Aturcara
3.2.1 Penjanaan Susun-atur ScI Hcksagon
3.2.2 Taburan Rawak Seragam MS
3.2.3 Jarak antara MS dan 13S (doll'/I dan doth",.)
3.2.4 Kehilangan Laluan ( LP )
3.2.5 Nisbah Gangguan
3.2.6 Faktor Beban Pautan Atas ( y/(fl. )
3.2.7 Faktor Beban Pautan Bawah ( y/DL )
3.2.8 Kuasa Penghantaran
3.1.9 Faktor Keseimbangan, ~I'
25
28
28
31
34
34
35
35
36
37
38
39
40
42
3.1.10 Kuasa Penghantaran ( selepas proses kcscimbangan ) 44
KEPUTUSAN SIMULASI DAN ANALISIS
Kes I : Kesan Peningkatan Bilangan MS
Kes 2 : Kesan Kon figurasi Perkhiclmatan Yang Bcrbcza
Kes 3 : Kesan Pcrtambahan Saiz Sel Dalam Rangkaian
Kes 4 : Kesan Pcrtambahan Saiz Sel Bagi Pclbagai Konfigurasi
Perkhidmatan
Perbincangan
KESII\IPULAN DAN CADANGAN
Kesimpulan
Caclangan
47
51
53
55
58
LAMPIRAN A
Aturcara Utama
Kes 1
Kes 2
Kes 3
Kes 4
LAMPIRAN B
Contoh Simulasi
Vill
65
66
69
80
82
88
IX
SENARAI RAJAH
No. Rajah Halaman
2.1 Senibina protokol antara muka udara 9
2.2 Struktur Saluran Logikal 10
2.3 Pemetaan antara saluran logikal dan saluran pengangkutan 12
2.4 Pemultipleksan IQ/kod dengan litar penyebaran yang kompleks 16
2.5 Penyebaran DPCCH dan DPDCHbagi UL 17
2.6 Penyebaran bahagian mesej PRACH 18
2.7 Penyebaran bahagian mesej PCPCH 19
2.8 Penyebaran bagi semua saluran fizikal kecuali SCH 21
2.9 Penyebaran dan pemodulatan bagi SCH dan P-CCPCH 21
2.10 Prinsip pemodulatan 22
3.1 Carta Alir Simulasi 32
3.2 Topologi rangkaian yang mempunyai 19 sel-sel heksagonal 34
3.3 Taburan rawak seragam MS dalam Sel 1 35
4.1 MS diagih secara seragam di dalam Sel 1 47
4.2 Profil Y/UL dan Y/m sel berdasarkan bilangan MS 48
4.3 Variasi PSEL berdasarkan bilangan MS 48
4.4 PSEL dengan pertambahan bilangan MS 49
4.5 Profil Y/UL dan Y/m sel berdasarkan bilangan MS 50
4.6 Perubahan Y/UL dan Y/DL sel bagi setiap ujian 52
4.7 Variasi PSEL berdasarkan bilangan MS 53
4.8 Perubahan iDL dengan peningkatan jarak antara sel-sel 54
4.9 Variasi Y/UL dan Y/DL dengan perubahan jarak an tara sel-sel 54
4.10 Profil kuasa penghantaran dengan perubahan jarak antara sel-sel 55
4.11 Perubahan im berdasarkan peningkatan jarak an tara sel-sel 56
4.12 Variasi Y/DL sel berdasarkan peningkatan jarak antara sel-sel 57
4.13 Profil kuasa penghantaran berdasarkan peningkatan j arak antara
sel-sel 58
x
SENARAI JADUAL
No. Jadual Halaman
2.1 Aplikasi Mod Kepelbagaian pemancar bagi saluran fizikal DL 23
3.1 Parameter-parameter masukan yang digunakan 33
3.2 Saluran-saluran Lebihan dan kuasa penghantarannya relatif
kepada kuasa penghantaran CPICH. 41
4.1 Jumlah MS bagi pembawa perkhidmatan dalam setiap ujian 51
4.2 Bilangan MS bagi setiap pembawa perkhidmatan 56
ARQ
BCCH
BMC
BS
CCCH
CPICH
CTCH
DCCH
DL
DS-CDMA
DTCH
EblNo
Ec/Io
iDL
LDL
LUL
MAC
MS
OCCCH
ODCCH
ODTCH
PCCH
P-CCPCH
PCI'ICII
PDCP
PG
PICH
SENARAI SIMBOL
Alltolllatic Repeat Reqllest
Broadcast Control Channel
Broadcast/MlIlticast Control
Base Station
COIIIll/on Control Channel
COlli ilion Pi lot Channel
COli/ilion Traffic Clzannel
Dedicated Control Channel
DOll'nlink
distance MS-BS ( otlzer cel!s)
distance MS-BS ( o\\'n cel! )
Direct Seqllence Code Division MIIltiple Access
Dedicated Trc!ffic Channel
Bit-energy per noise ratio
Chip-energy relative to total PSD
Intercel! Inteljerence for Uplink
Intercel! Inteljerence for Downlink
DOll'nlink lIIaximllll/ path loss
Uplink lIIaxillllll/l path loss
Aledilll/l Access Control
Mobile Station
ODMA COli/ilion Control Channel
ODMA Dedicated Control Channel
ODMA Dedicated Traffic Channel
Paging Control Channel
COl/lll/on Control Physical Channel
Transl/litting pOll'er ofCPICH
Packet Data Convergence Protocol
Processing gain
Page Indicator Channel
Xl
P-SCI-I
PSD
PSEL
PTel1
RLC
RRC
S-CCPCI-I
SI-ICCH
S-SCH
TCI-I
TFCI
TPC
UL
UMTS
WCDMA
Primary Synshronisation Channel
POH'er Spectral Density
Transmitting pOll'er of cell
Transmitting pOll'er ofTCH
Radio Link Control
Radio Resource Control
Secondary Control Physical Channel
Shared Channel Control Channel
Second(IJ), Synchronisation Channel
Traffic Channel
Transport Format Indication
Transmit Power Control
Uplink
Universal A10hile Telelecom1111lllication Sysrtem
Wideband Code Division Multiple Access
balancing factor
Downlink loadingfactor
Uplink loading factor
xii
BABI
PENGENALAN
1.1 Pendahuluan
Pada hari ini, WCDMA menjadi fokus utama Projek Perkongsian Generasi Ketiga (
3GPP ). Institut Piawaian Teknikal Eropah ( ET5J ) pula kekal sebagai badan
organisasi mengkoordinasi pemiawaian WCDMA. Pembangunan WCDMA kini
melibatkan pengeluar, pembawa, jurutera dan pengatur dari seluruh dunia mendahului
dalam komuniti 3GPP. 3GPP membangunkan WCDMA liputan mobil selular kawasan
luas dengan menggunakan Pendupleks Pembahagi Frekuensi ( FDD ) dan aplikasi
dalam bangunan tanpa kord dengan menggunakan Pendupleks Pembahagi Masa (
TDD) ( Rappaport 2002 ).
Kapasiti lembut dalam sistem WCDJvfA berlaku disebabkan terdapat hubungan
antara kapasiti dan liputan. Keadaan ini didorong oleh faktor bilangan pengguna mobil
( M5 ) dalam sistem dan jumlah gangguan yang dibenarkan sebelum capaian bagi M5
baru dihalang. Jika nilai ambang bagi gangguan diset rendah, liputan bertambah baik
tetapi kapasiti pula berkurangan. Sebaliknya, jika nilai ambang bagi gangguan diset
agak tinggi, kapasiti sistem bertambah baik tetapi liputan berkurangan. Hubungan
antara kapasiti dan liputan ini membolehkan sel-sel dengan beban trafik rendah
berkongsi kapasiti secm·a tidak langsung dengan sel-sel dengan beban trafik lebih
tinggi disekelilingnya (Holma 2000).
Pcngiraan Bajct Pautan Radio ( RLB ) dilakukan bagi pautan atas ( UL ) dan
pautan bawah ( DL ). RLB bcrtujuan mcnganggar julat maksimum scI. Ganelaan
antcnna, kchilangan kabcl, gandaan kcpclbagaian dan bcbcrapa parameter lain
diambilkira dalam RLB. Output pcngiraan RLB mcmbcrikan kchilangan laluan
maksimum yang dibcnarkan. Sctcrusnya, julat sci dan jumlah tapak sci dapat
clitcntukan ( Laiho 2000 ). Keseimbangan UL dan DL clicapai apabila kchilangan laluan
yang clibcnarkan bagi kcdua-duanya sama. Kctidakscimbangan berlaku apabila
kehilangan laluan yang dibenarkan bagi UL clan DL bcrbcza.
UL clan DL clalam sistem WCDMA mcmpunyai ciri-ciri perambatan saluran
yang bcrbcza di mana stcsen tapak ( BS ) dan MS memcrlukan nisbah tenaga cip bagi
setiap hingar ( Eb/No ) sasaran, kuasa penghantaran dan faktor bcban yang berlainan.
Olch itu, kawasan liputan UL dan DL ticlak sam a dan tidak seimbang.
Keticlakscimbangan liputan UL clan DL menghasilkan gangguan kcpacla MS clalam sci
lain. Jika MS mcnghantar Icbih kuasa dalam UL, kapasiti 1cmbut akan bcrkurangan I
Chang 200 I ).
1.2 Objcktif dan Skop Kajian
Kajian yang clilakukan bcrtlljuan untllk mencapaJ bcberapa objcktif seperti yang
cliscnaraikan eli bawah.
1. l\1embangllnkan satu pcralatan simulasi untuk mcnganalisa keseimbangan UL
clan DL dalam sistcm rvCDMA.
2. IV!engkaji elan menganalisa kclakuan kuasa pcnghantaran CP/CH TCII . IJS
elan faktor bcban DL bagi empat senario simulasi yang berbeza.
3. rV!cnganggar kuasa clipcruntukkan kcpaela CP/CII elan kuasa penghantaran IJS'
paela pcringkat a\\'al rangkaian elan peringkat seterllsnya.
~
-'
Kajian dilakukan ke at as empat senano simulasi yang sCliap salunya
mempunym konfigurasi bilangan MS yang bcrbcza bagi setiap pcrkhielmalan yang
elitawarkan. Terdapat beberapa parameter gangguan mcmpengaruhi kcpulusan
simulasi. Berikut adalah senario-senario simulasi tersebut:
Senario 1
Semua parameter masukan tetap ( .laelual 3.2 ) letapi bcban VL eliubah elcngan
mcnambah elan mengurangkan bilangan MS bagi pcrkhielmatan suara eli elalam scI.
Senario 2
Beban VL tetap paela paras 65% tetapi bilangan MS bagi cmpat jcnis pcrkhidmalan
eli ubah.
Senario 3
.larak antara sel-sel berubah manakala faktor-faktor lain aelalah tctap. Dalam kcs ini.
semua MS eli elalam sel mcnggunakan perkhidmatan suara.
Scnario 4
.larak antara sel-sel berubah manakala faktor-faktor lain adalah tclap. MS bagi
pelbagai jenis perkhidmatan eligabung tetapi jumlah bcban VL aelalah sama iailu 6S<~;;,.
1.3 Mctodologi
Dalam kajian ini. simulasi elijalankan bcrasaskan pcrisian M.·J TLJIJ Vcrsi 6.5.1.
Beberapa anggapan telah elibuat elalam simulasi ini iaitu; faklor-faktor bcban. kuasa
pcnghantaran elan jcjari scI bagi scmua scI elalam rangkaian aelalah sama . .lcjari scI
yang eligunakan elalam kajian ini ialah 6 km. Taburan MS elalam scI ialah ra\\ak clan
scragam.
Modcl kchilangan laluan yang digunakan dalam simulasi ini ialah COST-:}3 J
iaitu lanjutan bagi moclcl pcrambatan Hata. Pcngiraan nisbah gangguan scI lain kcpada
scI scndiri bagi DL, i DL cli lakukan berasaskan taburan scI dua-pcngikal di mana
tcrdapat 19 sel di dalam rangkaian dan kcdudukan scI yang diingini ( iailu ScI I )
bcracla di tengah-tcngah rangkaian tcrscbut. Nisbah gangguan scI lain kcpada scI
scndiri bagi VL, iUL ialah 0.65 bagi kccmpal-cmpat scnano simulasi. Nilai IIll
mcnggambarkan kurangnya pengasingan antara sel-scl.
Bcban pautan atas, 1]UL mcwakili jumlah ketumpatan trafik bagi satu pcmbawa
pcrkhidmatan dan dikira clcngan menjumlahkan faktor-faktor bcban bagi sCliap
sambungan MS di dalam scI. Bagi beban pautan bawah, 71m tcrclapat clua aspck yang
pcrlu diambilkira iaitu iDL dan kuasa pcnghantaran BS. Namun bcgitu. faktor
kcortogonan, ex juga mcmpcngaruhi 1]m.
Dcngan menggunakan pcrsamaan pautan bawah, kuasa yang pcrlu clipancar
oleh BS, PS£I. bolch dianggarkan. Kuasa maksimum yang dipancar olch BS ialah 43
dBm ( Kimmo 2002 ). Satu TCN tertuju khas bagi satu 1\1S untuk pcmindahan maklumal
MS tcrscbut. Jumlah kuasa penghantaran TCN, PrC!! clipcrolchi dcngan mcnjumlahkan
PUll scmua MS di dalam scI. CPICN mcrupakan salah satu saluran Icbihan yang mana
kuasa pcnghantarannya, PC!'trlf mcnyumbang kcpada P SEI ..
Faktor kcseimbangan, ~P dipcrolchi daripacla pcrsamaan kchilangan lalllan
maksimllm bagi VL ( LuI. ) clan DL ( Lm ). Setcrusnya. dcngan mcngambil kira faktor
kcscimbangan tcrscbllt, PSEL clan PCPICII clikira sC111ula. Proses kcscimbangan hanva
mcnyelaras psu. clan PCI'ICII manakala PrclI ticlak bcrllbah.
5
1.4 Ringkasan Bab
Disertasi ini mengandungi lima bab. Bab I menerangkan seca\·a keseluruhan objektif
dan skop kajian yang dilakukan. Metodologi kajian juga diberi seca\·a ringkas dalam
bab ini untuk memberi sedikit gambaran terhadap simulasi yang dilakukan. Ringkasan
setiap bab dalam diseI1asi ini mengakhiri Bab I.
Bab II memberi pengenalan seca\·a ringkas kepada sistem WCDMA. Antara
perkara-perkara yang disentuh dalam bab ini ialah spesifikasi-spesifikasi, senibina
protokol, jenis-jenis saluran, penyebaran, pemodulatan, kepelbagaian pancar, prosedur
antara muka udara dan evolusi WCDMA.
Metodologi kajian akan diterangkan seca\·a telverinci dalam Bab III. Carta alir
perlaksanaan simulasi juga dilampirkan dalam bab ini. Seterusnya, paramctcr
parameter masukan yang digunakan dalam simulasi diringkaskan dalam bent uk jadual
bagi memudahkan rujukan.
Basil dan keputusan yang diperolehi daripada simulasi keempat-empat senario
ditunjukkan dalam Bab IV. Analisis terhadap keputusan yang diperolehi turut
dibincangkan dalam bab ini.
Seterusnya, kesimpulan yang dibuat daripada kajian yang dilaksanakan
terdapat dalam Bab V disertasi ini. Beberapa cadangan dikemukakan bagi
penambahbaikan kajian yang telah dilakukan agar keputusan yang diperolehi bersifat
fleksibel dan Icbih realistik dengan persekitaran sebenar.
BAB II
SOROTANPERPUSTAKAAN
2.] Pengenalan
Objektif Sistem Teleko11111nikasi Mobil Universal, UMTS adalah lIntllk 111enyediakan
perkhid111atan tanpa wayar yang ll1enawarkan kadar data lebih tinggi berbanding
dala111 rangkaian radio GSMIGPRSIEDGE. UMTS adalah evolllsi daripada GSM
kerana berllpaya ll1enawarkan perkhid111atan suara dan kadar data yang lebih tinggi
bagi sambungan mobil tanpa wayar.
Pada masa hadapan, UMTS 111ungkin digllnakan terutall1anya bagi
penghantaran data berbanding suara dan GSM pula sebaliknya. Perkhidmatan data
mobil boleh dibahagi ke dalam kelas-kelas yang berbeza bergantung kepada
kandungan atall media yang diperlukan. Contohnya, satu pesanan ringkas akan
mengambil sedikit peratusan daripada jU1111ah kapasiti BS dan satu saluran video
me111erlllkan 10-50 peratus daripada kapasiti ( Lcmpitiincn 2001 ).
WCDMA telah dipilih sebagai teknologi antara 11111ka udara dala111 siste111
UMTS. Teknologi yang digunakan jauh berbeza berbanding sistem GSM. Proses
perancangan sistem radio perlu diubahsuai daripada model tradisional kerana trafik
boleh berubah daripada perkhidmatan suara sehingga data 2 Mbps dan menggunakan
pensuisan litar atall pensuisan pakeL
7
2.2 Spesifikasi-spesif1kasi WCDMA
Spesifikasi-spesifikasi WCDMA mempunyai beberapa ciri utama sepel1i disenaraikan
di bawah ( Lempiaincn 2001 ):
• DS-CDMA
• Kadar chip 3.84 Mbps
• Mod FDD dan TDD
• Lebmjalur saluran 5 MHz dengan raster fi'ekuensi tengah 200 kHz
• Pelbagai kadar dan perkhidmatan
• Kerangka 10 ms dengan 15 slot masa
Antara muka WCDMA berdasarkan teknologi DS-CDMA. Ini bennakna
jujukan data pengguna didarab dengan jujukan sebaran, DS yang mana kadar chip
jauh lebih tinggi berbanding kadar data pengguna dan data pengguna akan disebar
kepada jalur frekuensi lebih lebar. Perkaitan antara kadar data pengguna dan kadar
chip dinamakan gandaan pemprosesan, PG ( PG=Rclllj)IRbi( ). Kadar chip dalam
lYCDMA ialah 3.84 Mcps dan PG dalam julat 4 hingga 512. Oleh itu kadar data
pengguna yang boleh disokong oleh satu saluran kod adalah dalam julat 1-936 kbps
bagi DL. Bagi seorang pengguna 3 kod selari boleh digunakan, memberikan kadar
data sehingga 2.3 Mbps. Bagi kadar data UL, nilainya adalah separuh daripadajulat di
atas kerana perbezaan modulasi (Lcmpitiincn 2001 ).
Piawai WCDMA mempunyai dua mod operasi iaitu WCDlvlAIFDD dan
WCDMAITDD. WCDMAIFDD adalah mod frekuensi dupleks, di mana isyarat UL dan
DL dalam jalur frekuensi yang berbeza. WCDMAITDD pula adalah mod dupleks
domain masa di mana isyarat UL dan DL dalam frekuensi yang sama tetapi dipisahkan
oleh perbezaan masa. Seterusnya dalam disertasi ini lVCDMA merujuk kepada
WCDMAIFDD.
8
Lebmjalm salman nominal dalam WCDMA adalah 5 MHz. Spesifikasi ini
membuat pendefinasian frekuensi tengah salman tepat pada raster 200 kHz lebih
fleksibel. Pemisahan salman yang digunakan mungkin lebih kecil daripada 5 MHz dan
minimum 4.4 MHz. Ini perlu dipeliimbangkan sebaik-baiknya kerana boleh
menyebabkan gangguan dalam rangkaian ( Lcmriiiincn 2001 ).
Penghantaran WCDMA dipecahkan kepada kerangka radio 10 ms di mana
setiap satu terdiri daripada 15 slot masa 666 fls ( 2560 chip ). Kadar bit dan pengkodan
salman boleh berubah setiap kerangka 10 ms, menawarkan kawalan kadar data
pengguna yang Oeksibel. Setiap slot masa mempunyai bit yang diperuntukkan bagi
isyarat pilot, kawalan kuasa ( bit TPC ), penunjuk format pengangkutan ( bit TFCI )
dan jika perlu kepelbagaian pancar gelung tertutup ( FBI). Format dan pemultipleksan
isyarat yang sebenar sangat berbeza bagi pengisyaratan UL dan DL. Begitu juga,
salman teliuju khas dan salman terkongsi mempunyai [0 1111 at isyarat yang berbeza (
LClllriUincn 2001 ).
2.3 Senibina Protokol
Rajah 2.1 menunjukkan senibina protokol antara muka udara. Senibina protokol
adalah sama dengan senibina protokol semasa ITU-R. ITU-R M.1035. Antara muka
udara ini dibahagi kepada tiga lapisan protokol iaitu (OjanrerU 2001 ):
• Lapisan fizikal ( Lapisan 1, L1 )
• Lapisan pautan data ( Lapisan 2, L2 )
• Lapisan rangkaian ( Lapisan 3, L3 )
Lapisan fizikal menjadi antara muka antara sUblapisan kawalan capman
medium, MAC dan lapisan kawalan sumber radio ( RRC ) dalam lapisan 3. Lapisan
fizikal menawarkan salman-salman pengangkutan yang berlainan kepada MA C. Satu
saluran pengangkutan dicirikan berdasarkan bagaimana maklumat dipindahkan
melalui antara muka radio. Saluran-saluran pengangkutan merupakan saluran terkod
9
dan kemudian tell)eta kepada saluran fizikal yang dispesifikasi dalam lapisan fizikal.
MAC menawarkan saluran-saluran logikal yang berbeza kepada sublapisan kawalan
pautan radio ( RLC ) dalam lapisan 2. Satu saluran logikal dicirikan mengikut jenis
maklumat yang dipindahkan.
Rajah 2.1 Senibina protokol antara muka udara
Sumber: Ojanpera 2001
1.~!I'J)CI'
l.2iIU.t·
I.~!.\I.\(,
Irall"]"'I! ( 11,11111<..'1-.
1.1
Lapisan 2 dibahagi kepada beberapa sUblapisan seperti berikut: MA C, RLC,
PDCP dan BMe. Lapisan 3 dan RLC terbahagi kepada satah kawalan dan satah
pengguna. PDCP dan BMC hanya wujud dalam satah pengguna. Dalam satah
kawalan, lapisan 3 dibahagi kepada sUblapisan di mana sub lapisan terendah, iaitu
RRC diantara muka dengan lapisan 2. SUblapisan RLC menyediakan keberangkapan
A RQ diganding rapat dengan teknik penghantaran radio yang digunakan (Ojanpcra 2001 ).
10
2.3.1 Saluran-saIUl·an Logikal
Lapisan MAC menyediakan perkhidmatan pemindahan data bagi saluran-saluran
logikaJ. Satu set jenis-jenis saluran logikal teliakrif bagi pelbagai jenis perkhidmatan
pemindahan data yang ditawarkan oleh MAC. Setiap jenis saluran logikal teliakrif
oleh jenis maklumat yang dipindahkan. Jenis-jenis saluran logikal ditunjukkan dalam
Rajah 2.2. Saluran-saluran logikal boleh diklasifikasi kepada dua kumpulan iaitu
(Ojanpera 2001 ):
• Saluran-saluran kawalan bagi pemindahan maklumat pada satah
kawalan
• Saluran-saluran trafik bagi pemindahan maklumat pada satah pengguna
Saluran Kawalan ( CCH)
Saluran Trafik ( TCH)
BCCH
f----- PCCH
f----- DCCH
CCCH
f----- SHCCH
f-- ODCCH
L--_ OCCCH
E DTCH
ODTCH
CTCH
Rajah 2.2 Struktur Saluran Logikal