Wireless Local Loop

Perangkat tambahan dalam teknologi Internet dan teknologi akses mobile selama dekade terakhir dapat dimanfaatkan secara efektif untuk membangun Wireless di Local Loop (akan) sistem, yang dapat memungkinkan ekspansi yang cepat dari telekomunikasi dan akses Internet di negara berkembang. Namun, desain sistem akan membutuhkan seseorang untuk memahami beberapa dasar-dasar mengenai Jaringan Akses dan konektivitas untuk jaringan backbone serta kebutuhan lalu lintas untuk sambungan suara dan Internet. Persyaratan Will, berbeda dengan yang dari sistem selular Handphone perlu dipahami dengan jelas. Sama pentingnya adalah kepedulian terhadap kapasitas dan efisiensi spektrum, terutama karena lebih tinggi bit-rate sistem Internet menjadi suatu keharusan bagi negara berkembang untuk mendapatkan bagian yang adil dari keuntungan ekonomi yang teknologi telekomunikasi yang menyediakan. Makalah ini membahas isu-isu fundamental dalam konteks GSM, IS-95 dan teknologi DECT. Makalah ini lebih lanjut mengambil singkat melihat beberapa perkembangan teknologi terakhir, yang akan berdampak Wireless Local Loop dalam sistem.Makalah ini diakhiri dengan diskusi pada generasi ketiga muncul (3G) standar nirkabel, dan teknologi baru yang sedang diperkenalkan ke dalam jaringan, dan apa yang akan dampaknya terhadap internet dan multimedia bit-tarif dan layanan.1 PendahuluanHingga sekitar tahun 80-an pertengahan di India, loop lokal atau Access Network (AN) yang digunakan terdiri dari sepasang kabel tembaga yang menghubungkan pelanggan di rumah atau kantor untuk pertukaran terdekat. Panjang loop lokal di daerah perkotaan akan biasanya sebesar 6 sampai 8 km dan mengukur tembaga yang digunakan adalah 0,5 mm sampai 0,6 mm. Loop dirancang untuk membawa suara 4 kHz dan sulit untuk mempertahankan, dengan hampir 85% dari semua kesalahan yang ditemukan dalam local loop. Di atas segalanya, itu mahal, sulit, dan memakan waktu untuk menyebarkan. Dengan meningkatnya biaya tembaga dan biaya menggali meningkat setiap tahunnya, jika ada yang dilanjutkan dengan pendekatan seperti itu, garis lokal per loop biaya itu sendiri akan menjadi Rs.40, 000 untuk Rs.50, 000 dan akan mencapai lebih dari 85% dari total biaya menempatkan jaringan telekomunikasi.Untungnya, sebuah inovasi teknologi uncelebrated tetapi besar mengubah Network Access dari pertengahan delapan puluhan dan seterusnya. Seperti ditunjukkan pada Gambar. 1, Jaringan Akses sekarang terdiri dari serat dari pertukaran ke RLU / RSU dan loop km biasanya 3-4 tembaga dari RLU / RSU ke lokasi pelanggan. Sinyal dilakukan pada serat saatnya multiplexing suara digital dan sinyal. Sebuah RLU biasanya melayani 1000 menjadi 4000 pelanggan, dan sinyal dari RLU untuk pertukaran terdiri dari 4 sampai 16 E1 [1]. Tembaga digunakan sekarang hanya 0,4 mm dan biaya yang turun drastis.Meningkatnya biaya tembaga namun terus membuat bahkan solusi ini mahal. Hari ini garis 3-4 km biaya tembaga per (termasuk biaya peletakan) akan Rs.13, 000 untuk Rs.16, 000, biaya serat bersama biasanya akan Rs.1000 per baris, dan biaya RLU akan Rs.3000 untuk Rs.4000 . Biaya Rs.20, 000 ditambah dari Jaringan Akses hari ini lagi berjumlah hampir 2/3 dari total biaya per baris.Protokol signaling di Jaringan Akses (dalam slot sinyal pada link E1 antara RLUs dan pertukaran) tetap eksklusif selama sekitar satu dekade, memaksa operator untuk membeli akses RLU dan pertukaran dari produsen yang sama. Pada pertengahan tahun 90an ', bagaimanapun, akses protokol pensinyalan akhirnya standar internasional dalam bentuk V5.1 dan V5.2 protokol [2].

Ini dipisahkan AN dari pertukaran dan AN sekarang bisa independen dikerahkan. Jaringan Akses sekarang bisa menggunakan teknologi inovatif baru seperti serat, nirkabel, DSL pada tembaga, kabel serat hibrida koaksial atau bahkan kekuatan-baris. Sebagai akses didominasi biaya, paling rawan kesalahan, dan yang paling memakan waktu untuk menyebarkan, ketersediaan solusi akses baru menjadi kunci untuk memperluas jaringan telekomunikasi, khususnya di negara berkembang.Makalah ini berfokus pada beberapa masalah dasar yang terlibat dalam pemilihan Jaringan Akses nirkabel dan interkoneksi mereka ke jaringan PSTN dan Internet dari sudut pandang negara berkembang. Jelas, ANS nirkabel, sama seperti jaringan akses lainnya hari ini, harus terhubung ke pertukaran menggunakan protokol akses V5.2. Para thin3g penting adalah bahwa hari ini jaringan telekomunikasi tidak lagi bisa fokus pada penyediaan layanan telepon, tetapi harus mengintegrasikan layanan Internet. Bagian 2 dari makalah ini oleh karena itu terlihat pada beberapa isu yang terlibat dalam penggunaan Internet pada jaringan telekomunikasi yang ada dan pelajaran untuk Jaringan Akses muncul nirkabel. Kami kemudian melanjutkan untuk membahas dalam Bagian 3, perbedaan antara wireless local loop dan sistem komunikasi mobile dan persyaratan dari dua. Pada Bagian 4, kita melihat beberapa isu penting yang mengatur pilihan teknologi akses nirkabel, isu-isu yang menentukan kapasitas dan efisiensi spektrum. Dalam Bagian 5, kita secara ringkas beberapa standar nirkabel utama yang muncul selama dua puluh tahun terakhir dan mendiskusikan kesesuaian mereka untuk digunakan dalam nirkabel di local loop. Kami menyimpulkan dengan memfokuskan kembali pada biaya, sebagai pengurangan biaya adalah kunci untuk perluasan jaringan telepon dan Internet di negara berkembang.2 Para kusut InternetInternet telah muncul sebagai yang kedua setelah telepon dalam menghubungkan orang dan besok mungkin menggolongkan jaringan telepon [3]. Tapi hari ini, akses internet di rumah dan kantor didasarkan pada jaringan telepon. Akses internet saat ini tampaknya sederhana, hanya mengambil saluran telepon, hubungkan modem dan komputer dan dial Internet Service Provider (ISP). ISP memiliki banyak saluran telepon dan jumlah yang sama modem menghubungkan pengguna untuk Router seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Router ini terhubung ke router lainnya di Internet. Koneksi dial-up untuk router ISP memberikan akses pengguna ke semua orang dan segala sesuatu di Internet.Akses yang mudah untuk mencari internet, bagaimanapun, memiliki masalah. Jaringan telepon dirancang untuk menangani lalu lintas 0.1E per pelanggan. Ini umumnya memadai untuk telepon. Namun, sesi Internet biasanya durasi panjang, sangat sering bahkan melebihi satu jam. Sebagai persentase yang signifikan dari pengguna telepon mulai menggunakan Internet, beban pada jaringan telekomunikasi akan jauh melebihi 0.1E per pelanggan, sehingga menjadi kemacetan parah dan akhirnya runtuh. Jika hal ini tidak terjadi selama ini, hanya karena sebagian kecil dari pengguna telepon sudah mulai menggunakan Internet.Masalah kedua terkait dengan biaya telepon lokal yang terkait dengan penggunaan internet dengan cara ini. Panggilan telepon untuk Internet biaya Rs.26 per jam di kota-kota India hari ini, selain biaya hutang kepada ISP. Ketiga, modem analog ke link antara modem pelanggan dan ISP tidak dapat diandalkan. Seseorang mendapatkan konektivitas 33,6 kbps kadang-kadang, tapi koneksi bisa turun menjadi 9,6 kbps dan 4,8 kbps bahkan di kali. Selanjutnya, koneksi sering turun. Akhirnya, sebuah ISP dengan saluran telepon N, N modem dan router port N bisa melayani pelanggan di N paling waktu. Penurunan koneksi mungkin tidak mendapatkan koneksi ulang selama jam sibuk.Ini kusut Internet membutuhkan pendekatan yang berbeda untuk mendukung pertumbuhan masa

depan. Untungnya, meskipun koneksi internet terus selama berjam-jam, sebuah keganjilan dari komputer untuk komunikasi komputer adalah bahwa penggunaan sambungan tidak berkesinambungan tapi bursty. Paket ditransmisikan dari dan ke internet dalam semburan, dengan komunikasi hampir diam sebagian besar waktu. Sebuah sirkuit beralih sambungan pada jaringan telepon, bagaimanapun, adalah tidak dapat mengambil keuntungan dari ini dan menempati sumber daya di seluruh sambungan, dan dengan demikian congesting jaringan.Sebuah solusi ideal untuk masalah ini adalah dengan secara total bersama, packet-switched akses. Tapi local loop biasanya garis fisik terpisah untuk setiap pelanggan dan akses paket pada sambungan tidak dibagi memberikan keuntungan tidak, karena tidak ada orang lain dapat menggunakan sumber ini. Dalam situasi seperti itu, disarankan untuk memisahkan data Internet pada titik terdekat dengan pelanggan, dimana data dari pelanggan ganda dapat dengan multiplexing. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 3, di mana pemisahan data internet dan data suara berlangsung di Unit Akses (AU), yang terletak biasanya di sudut jalan-.Seperti terlihat pada gambar, kedua interface kabel dan nirkabel di AU yang mungkin. Kecepatan tinggi pelanggan teknologi Digital Loop (HDSL) dan band peralatan ISDN yang sempit dapat memberikan kecepatan tinggi, suara simultan dan dapat diandalkan akses Internet pada sepasang tembaga tunggal. Dalam akses kabel ada ada pembatasan ketat dari bit rate-antara pelanggan dan AU.Namun, akses nirkabel yang menggunakan sumber daya bersama penting, spektrum frekuensi. Ini adalah sumber daya yang membatasi kapasitas sistem nirkabel. Oleh karena itu strategi akses media yang memberikan saluran untuk pelanggan hanya ketika ia / dia ingin mengirimkan paket secara signifikan akan meningkatkan kapasitas untuk akses Internet. Jaringan akses nirkabel yang dapat berbagi spektrum frekuensi dan menggunakannya selama meledak paket jelas calon yang sangat menarik untuk ekspansi yang cepat dari akses Internet di masa depan.3 Wireless di Local Loop Sistem Wireless Access Vs HandphoneAda sedikit keraguan bahwa sistem akses nirkabel ditempatkan pada pergantian abad akan memberikan akses digital. Konektivitas nirkabel ke pelanggan saat ini disediakan oleh sistem komunikasi bergerak serta nirkabel di sistem local loop. Kedua tampaknya mirip dan sering bingung dengan satu sama lain. Namun, persyaratan untuk kedua sistem berbeda secara signifikan.3.1 Sistem Seluler TeleponSistem telepon mobile terutama dimaksudkan untuk menyediakan telepon untuk orang-orang di pindahkan. Telepon ini dimaksudkan untuk menahan orang yang terhubung saat ia / dia jauh dari rumah dan kantor. Kuncinya di sini adalah cakupan universal. Telepon selular harus dapat dicapai dimanapun pelanggan adalah, dalam mobil, di jalan, atau di pusat perbelanjaan. Persyaratan lainnya kurang parah. Sebuah kualitas suara sederhana dapat diterima sebagai pengguna sebagian besar dapat berbicara dari lokasi dengan kebisingan sekitar yang tinggi. Komunikasi data tidak sangat penting, dan dimanapun diperlukan, rendah-bit data rate komunikasi akan diterima. Komunikasi fax tidak mungkin digunakan. Selanjutnya, lalu lintas per pelanggan tidak akan sangat tinggi, karena pengguna tidak mungkin untuk melakukan panggilan yang lama. Satu biasanya melihat 0,01-0,02 lalu lintas Erlang per pelanggan. Beberapa waktu tayang biaya untuk layanan premium seperti umumnya diterima.3,2 Wireless di Sistem Local LoopWireless di Local Loop (akan), di sisi lain, dimaksudkan untuk melayani pelanggan di rumah-rumah atau kantor. Telepon yang diberikan harus minimal sebagus telepon kabel. Kualitas suaranya harus tinggi - seorang pelanggan melakukan percakapan panjang tidak boleh terganggu

dengan kualitas; seseorang harus dapat menggunakan speakerphone, telepon nirkabel dan telepon paralel. Telepon harus mendukung komunikasi faks dan modem dan harus dapat dihubungkan ke Kantor Panggilan Umum. Kemampuan untuk menyediakan akses internet minimal tingkat menengah adalah keharusan sebuah. Selanjutnya, lalu lintas didukung harus cukup tinggi setidaknya setinggi 0.1E per pelanggan. Selain itu, kemampuan untuk mendukung sejumlah besar pelanggan di daerah perkotaan (teledensitas besar) dengan spektrum frekuensi yang terbatas diperlukan. Akhirnya, untuk sistem untuk digunakan di negara berkembang, biaya untuk penyediaan akses nirkabel ini harus kurang dari yang dibutuhkan untuk telepon kabel. Air-waktu akan dikenakan biaya sekali tidak dapat diterima.Oleh karena itu, meskipun sistem komunikasi mobile dan nirkabel dalam sistem local loop mungkin tampak mirip, dan terkadang bahkan digunakan interchangingly, persyaratan cukup berbeda. Mari kita lihat lebih rinci pada beberapa isu yang mengatur pilihan teknologi akses nirkabel.4 Kapasitas dan Efisiensi spektralSetelah melihat cara untuk menghubungkan sebuah sistem akan ke PSTN dan persyaratan bahwa suatu sistem akan harus memenuhi, sekarang mari kita mengambil masalah yang paling penting yang mengatur pilihan teknologi Will. Sebuah sistem komunikasi nirkabel harus mengakui bahwa spektrum frekuensi yang tersedia akan selalu terbatas. Jelas, karena telepon serta koneksi internet tidak digunakan terus menerus, saluran harus ditugaskan ke pelanggan sesuai permintaan. Tapi ini tidak cukup. Fokus utama harus efisiensi penggunaan dan penggunaan kembali spektrum.Apa mengatur penggunaan dan penggunaan kembali spektrum?Penggunaan dan penggunaan kembali spektrum diatur oleh beberapa faktor termasuk:i. saluran membayar beban (bit rate)ii. sinyal overhead yangiii. modulasi efisiensiiv. sel-radius (kisaran)v pilihan multiple accessvi. gangguan teknik penguranganvii. spasial keragaman dan ruang-waktu pengolahanKita akan membahas keragaman spasial dan ruang-waktu proses dalam bagian 6. Mari kita membahas faktor-faktor lain di sini.4.1 Saluran Bayar BebanJelas bahwa yang lebih tinggi bit-rate payload akan membutuhkan sumber daya frekuensi yang lebih besar dibandingkan dengan muatan bit-rate rendah. Oleh karena itu untuk komunikasi suara pada sistem nirkabel, mungkin diinginkan untuk memiliki kompresi suara efisien dan rendah bit-rate codec suara. Kualitas sedikit lebih rendah sehingga cukup dapat diterima untuk komunikasi mobile. Tapi untuk telepon di rumah-rumah dan kantor komunikasi suara kualitas tol di 32 kbps / 64 kbps sering mungkin diinginkan. Selain PCM dan 32 kbps ADPCM memberikan tingkat besar transparansi untuk layanan komunikasi lainnya seperti komunikasi faks. Bahkan kemudian, lebih rendah bit-rate komunikasi suara kadang-kadang dapat diterima. Namun, ketika seseorang ingin juga menggunakan saluran untuk komunikasi Internet, lebih tinggi bit-rate komunikasi jelas akan diinginkan. Sebagai sumber daya frekuensi yang digunakan per saluran berbanding lurus dengan muatan bit-rate, menengah sampai tinggi bit-rate internet berarti penggunaan yang lebih tinggi dari sumber daya frekuensi.4,2 Signalling biaya overhead

Sebagai sinyal adalah kunci untuk pengaturan, pengawasan dan menghancurkan dari suatu panggilan, komunikasi sinyal perlu dilakukan pada udara antara peralatan pelanggan dan BTS. Saluran sinyal dapat didedikasikan untuk setiap pengguna atau dapat dipergunakan bersama. Biasanya, lebih canggih sistem, lebih merupakan kebutuhan sinyal. Sinyal menjadi overhead yang menghapus sumber daya frekuensi tertentu dan berperan dalam efisiensi keseluruhan penggunaan spektrum.

4.3 Modulasi EfisiensiTeknik modulasi yang digunakan memiliki pengaruh langsung terhadap efisiensi penggunaan spektrum. Sangat spektrum teknik yang efisien telah dikembangkan selama bertahun-tahun. Misalnya, 16-QAM teknik spektral lebih efisien dibandingkan dengan 8-QAM teknik, yang dengan sendirinya lebih efisien daripada QPSK dan modulasi MSK teknik. Tapi teknik yang lebih efisien biasanya mahal untuk diterapkan dan kadang-kadang mungkin memerlukan margin kekuasaan yang lebih besar. Teknik ini digunakan umumnya dengan sistem seperti high bit-rate point to point microwave link sebagai jumlah sistem seperti yang diperlukan adalah kecil dan masing-masing sistem dibagi oleh jumlah pelanggan. Tapi untuk nirkabel di local loop, orang akan memerlukan teknik yang akan diterapkan pada setiap peralatan pelanggan. Oleh karena itu biaya dalam pertimbangan penting. Selanjutnya, sering margin daya yang tersedia tidak besar. Oleh karena itu QPSK, MSK atau bahkan BFSK teknik yang sering digunakan meskipun efisiensi spektral mereka adalah moderat.4,4 your radiusRadius sel mungkin merupakan faktor terpenting yang mengatur pemanfaatan spektrum dalam sistem nirkabel. Mari kita ambil contoh sederhana. Jadilah N saluran independen tersedia untuk digunakan dalam sel jari-jari r. Ini adalah efisiensi penggunaan kembali dibahas kemudian dalambagian 4,6, yang akan menentukan penggunaan kembali saluran dalam sel tetangga. Membiarkan masalah ini untuk diskusi nanti, mari kita berkonsentrasi pada saluran N tersedia untuk sel. Mari kita juga berasumsi bahwa lalu lintas per pelanggan adalah Erlangs e. Oleh karena jumlah pelanggan yang dapat dilayani dalam sel bekerja untuk N / e dan Pelanggan Density (SD) yang dapat dilayani dalam sel ini adalah ,sekitar Dengan demikian, kepadatan pelanggan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari sel. Implikasi dari ini dapat dilihat dengan contoh: Untuk contoh, jika N = 200, e = 0,1 Erlang, kapasitas (kepadatan pelanggan) bervariasi dengan radius sel sebagai berikut:Oleh karena itu, radius sel memainkan peran dominan dalam menentukan kepadatan pelanggan diberi spektrum frekuensi tertentu. Dengan kata lain, radius sel yang lebih kecil adalah kunci untuk efisiensi penggunaan spektrum dan satu mungkin harus menggunakan radius sel sekecil 500 juta, jika salah satu keinginan kepadatan pelanggan yang wajar.4.5 Pilihan Multiple AccessSebuah parameter kunci yang menentukan penggunaan kembali efisien dari spektrum diatur olehakses-jamak teknik yang digunakan. Teknik akses mendefinisikan bagaimana spektrum frekuensi dibagi menjadi saluran dan mempengaruhi penggunaan kembali saluran.4.5.1 FDMATeknik tertua yang digunakan dalam akses nirkabel, terutama dalam komunikasi mobile, Frekuensi Division Multiple Access (FDMA). Berikut spektrum frekuensi yang tersedia dibagi dalam sejumlah kanal frekuensi ortogonal dan saluran ini diberikan kepada pengguna pada permintaan. FDMA dapat digunakan baik untuk analog serta komunikasi digital. Teknik sederhana ini digunakan secara luas dalam sistem generasi pertama analog seluler, walaupun

demikian, harus kembali miskin dan saluran yang sama dapat digunakan kembali hanya sekali dalam 14 atau 21 sel. Salah satu cara untuk meningkatkan penggunaan ulang efisiensi adalah dengan menggunakan antena sektoral atau pengarah di lokasi sel. (Sebuah diskusi singkat tentang sektorisasi akan mengikuti dalam bagian 4.6.1) Bahkan dengan sectorisation, katakanlah 3 sektor per sel perencanaan terbaik memberikan kembali khas sekali dalam 7 sel [4], menyiratkan penggunaan kembali faktor 1/7 = 0.143 per sel .4.5.2 TDMATeknik yang multi-akses paling banyak digunakan saat ini, baik untuk mobile maupun dalam loop lokal nirkabel, adalah Time-Division Multiple Access (TDMA). Berikut spektrum frekuensi yang tersedia dibagi lagi, tetapi menjadi (lebar) beberapa saluran bandwidth atau operator. Operator masing-masing digunakan untuk transmisi saluran waktu multiplexing ganda. Setiap saluran ortogonal tersebut (atau waktu-slot seperti yang biasa disebut) dapat ditugaskan untuk pengguna pada permintaan. Teknik ini hanya dapat digunakan untuk komunikasi digital, dan kemampuan untuk bekerja dengan sinyal yang lebih kecil untuk rasio gangguan dalam domain digital, memberikan teknik ini faktor penggunaan kembali yang lebih baik dibandingkan dengan FDMA analog. Misalnya, dengan tiga sektor, menggunakan kembali sel faktor 1/4 atau bahkan 1/3 dicapai [4].4.5.3 CDMAAkhir pada tahun delapan puluhan muncul suatu teknik akses-jamak disebut sebagai Direct Sequence, Code Division Multiple Access (DS-CDMA). Berdasarkan teknik spread spectrum digunakan secara luas dalam aplikasi pertahanan selama lebih dua puluh tahun, teknik ini memungkinkan definisi yang hampir ortogonal saluran dalam kode-ruang. CDMA memungkinkan berbagai saluran untuk menggunakan frekuensi yang sama dan slot waktu. Setiap bit untuk ditransmisikan oleh atau untuk pengguna secara unik dengan menyebarkan kode bit ke 64 atau 256 atau bahkan 1024 chip. Penerima memisahkan data pengguna oleh decoder yang berkorelasi menerima sinyal dengan vektor kode yang terkait dengan pengguna tersebut. Pada korelasi, interferensi dari pengguna lain akan menjadi hampir nol dan menambahkan hanya sejumlah kecil dari kebisingan, sedangkan sinyal yang diinginkan akan meningkat jauh. Teknik ini berguna dalam memanfaatkan waktu yang melekat keragaman dari multipath delay-penyebaran, terutama jika penyebaran yang signifikan  sec sampai 1 detik. Satunya masalah dengan (waktu Chip dari 0,1  teknik ini adalah bahwa kode yang benar-benar ortogonal tidak mungkin , terutama pada uplink, bit-tingkat total dukung dari semua pengguna menggunakan teknik ini secara signifikan kurang dari bit-rate sebesar dukung dengan teknik FDMA TDMA dan menggunakan spektrum frekuensi yang sama.Ini kelemahan dalam sistem CDMA yang dibuat oleh efisiensi penggunaan kembali lebih baik, karena spektrum yang sama dengan set kode yang berbeda dapat hampir seluruhnya digunakan kembali dalam setiap sel. Efisiensi penggunaan kembali teoritis bisa setinggi 1.0, tetapi dalam prakteknya kurang. Dengan antena sektoral, adalah mungkin untuk menggunakan kembali spektrum di setiap sektor, dengan sebuah situs sel 3-sektor yang menghasilkan efisiensi penggunaan kembali hampir 0,5 per sektor.Sebuah isu yang sama pentingnya dengan penggunaan kembali spektrum frekuensi adalah kontrol daya baik sehingga daya kurang lebih sama dari setiap rangkaian pelanggan mencapai base station. Seperti mekanisme kontrol adalah sulit untuk diterapkan dan digunakan secara luas tertunda atau CDMA untuk kadang-kadang. Untungnya, masalah sebagian besar telah diatasi hari ini.4.5.4 MC-TDMA

Salah satu teknik akses terbaru yang telah muncul adalah Divisi Multi-Carrier-Waktu Multiple Access atau MC-TDMA dengan Seleksi Saluran Dinamis (DCS). MC-TDMA adalah variasi dari TDMA. Sebuah kerangka waktu dibagi dalam slot waktu, seperti pada TDMA, namun dalam setiap slot waktu, peralatan pelanggan atau Base Station dapat menggunakan salah satu frekuensi yang tersedia. Oleh karena itu seperti pada TDMA, spektrum yang tersedia dibagi menjadi satu set frekuensi. Setiap frekuensi atau pembawa dapat digunakan dalam slot yang kapan saja dengan berkomunikasi peralatan. Kuncinya adalah bahwa tidak ada frekuensi atau waktu-slot ditugaskan untuk peralatan pelanggan. Hampir semua saluran yang tersedia sebagai kolam untuk setiap satu yang dapat dipilih. Sebuah teknik yang dikenal sebagai Pemilihan Saluran Dinamis (dibahas lebih rinci dalam bagian 4.5.5) mengatur pilihan saluran dan merupakan kunci untuk efisiensi penggunaan kembali tinggi. Sebuah efisiensi penggunaan kembali 0,7-0,8 mungkin dari sel ke sel dan dengan sel 3 sektor, orang dapat mendapatkan efisiensi penggunaan kembali hampir 0,7 per sektor.4.5.5 Alokasi Kanal Tetap (FCA) Versus Seleksi Saluran Dinamis (DCS)Kebanyakan sistem nirkabel akses sampai Alokasi Saluran terakhir digunakan Tetap yang membutuhkan alokasi sebelumnya atau penugasan sejumlah saluran (frekuensi pembawa) ke sektor dalam sel menggunakan latihan umumnya disebut sebagai perencanaan frekuensi. Perencanaan harus dilakukan dengan menggunakan skenario kasus terburuk dengan asumsi jarak terdekat yang mungkin antara sinyal campur. Setelah ini dilakukan perencanaan kasus terburuk, dan setelah ditugaskan kolam saluran untuk base station melayani sektor ini, itu adalah upto ini BTS (atau bagian tetap) untuk menetapkan saluran untuk pelanggan di sektor sesuai permintaan.Sebuah pendekatan yang sama sekali berbeda muncul baru-baru ini [5], awalnya sebagai konsep teoritis dan segera diterapkan di sejumlah sistem. Pendekatan ini, disebut Saluran Seleksi Dinamis (DCS), apakah ada penugasan saluran untuk setiap base station atau peralatan pelanggan. Semua saluran yang tersedia untuk setiap orang. Peralatan radio dirancang untuk mengukur kekuatan sinyal yang diterima pada semua saluran (menggunakan sesuatu yang mirip dengan spektrum analyzer) dan dengan demikian menentukan lingkungan radio aktual di sekitarnya. Ini membawa keluar ini pengukuran secara terus menerus, apakah itu menggunakan saluran atau tidak. Dengan demikian pengetahuan yang lengkap dari lingkungan radio memungkinkan untuk memilih saluran di mana ia dapat berkomunikasi terbaik. Kuncinya adalah bahwa bahkan ketika sedang berkomunikasi pada satu saluran, itu adalah mengukur radio lingkungan di semua saluran lainnya. Jika menemukan bahwa saluran lain dapat menyediakannya komunikasi yang lebih baik, itu beralih ke saluran ini mulus.Dengan demikian peralatan radio (biasanya berhubungan dengan peralatan pelanggan) terus menerus memantau semua saluran, dan memilih saluran terbaik dinamis. Akan mencoba untuk membangun komunikasi pada saluran ini tampaknya terbaik. Jika berhasil, biarkan saja, jika tidak mencoba saluran terbaik berikutnya.DCS dengan demikian tidak didasarkan pada skenario kasus terburuk, tetapi pada lingkungan radio yang sebenarnya. Dengan demikian mungkin kadang-kadang menggunakan kembali saluran bahkan 25 m dari yang lain. Satu kasus tersebut diperlihatkan pada Gambar 5 (a) dan 5 (b). Dalam hal ini BTS dua, B1 dan B2, terletak hanya25 m terpisah. Dalam skenario (a), peralatan pelanggan (dua handset atau HS) disebut sebagai HS1 dan HS2, terletak dekat satu sama lain. HS1 ini berkomunikasi dengan BS1 dan HS2 dengan BS2. Komunikasi dua tidak dapat menggunakan kembali saluran yang sama dan menggunakan berbagai saluran dupleks C1 dan C2. Namun, dalam skenario (b), HS1 dan HS2 dapat berkomunikasi pada C1 duplex saluran yang sama. Hal ini karena HS1 adalah sekitar 2 m

dari BS1 tetapi 25 m dari BS2. Campur tangan yang diterima dari BS2 (pada channel yang sama) adalah sekitar (25/2) 2 atau hampir 22 dB lebih rendah dari sinyal yang diterima dari BS1. Tingkat gangguan tidak menyebabkan masalah. Sama situasi untuk penerimaan oleh HS2 dari dua BTS.Ini digunakan kembali bahkan 25m terpisah dimungkinkan karena DCS. Tidak ada FCA dengan perencanaan kasus terburuk dapat datang dekat dengan ini digunakan kembali. DCS memberikan faktor 2 sampai 4 di keuntungan penggunaan kembali dibandingkan dengan FCA [6].Ini adalah DCS yang memberikan teknik seperti MC-TDMA keunggulan atas lain multiple-access sistem yang, membuat efisiensi penggunaan kembali pada rata-rata sangat tinggi. Tentu saja, DCS membutuhkan cukup canggih teknik radio pengukuran lingkungan di masing-masing peralatan radio termasuk peralatan pelanggan. Namun, sophistications tersebut dengan mudah dapat dimasukkan dalam sirkuit terpadu hari ini dan prosesor sinyal digital.Pengurangan Gangguan Teknik 4,6Jarak digunakan kembali terutama ditentukan oleh Signal target untuk Interferensi (SIR) persyaratan Rasio. Para SIR target didasarkan pada kepekaan minimum yang diperlukan di input penerima untuk mendapatkan Kesalahan Bit Rate tertentu (BER). BER 10-3 diperlukan biasanya untuk aplikasi suara (dan 10-6 atau lebih tinggi untuk aplikasi data dengan menggunakan coding error control dan / atau ARQ). Tergantung pada pilihan akses jamak, skema modulasi dan aplikasi tertentu (nirkabel ponsel atau tetap), titik target yang ditetapkan SIR akan berbeda.Interferensi teknik pengurangan yang banyak digunakan dalam sistem nirkabel untuk meningkatkan penggunaan ulang efisiensi sementara tetap mempertahankan persyaratan target SIR [7]. Teknik-teknik ini meliputi:a. Sektorisasib. Voice Activity Detectionc. Kontrol Powerd. Tingkat Kontrole. Frekuensi Hopping4.6.1 SectorisationHal ini dimungkinkan untuk sectorise sel dengan menggunakan BTS dengan antena directional, sehingga base station melayani pelanggan hanya di sektor itu seperti ditunjukkan pada Gambar. 6. Demikiantidak tumpang tindih sektor tidak hanya dapat mengurangi daya gangguan, tetapi juga meningkatkan jangkauan. Hal ini juga memungkinkan untuk menggunakan sektor tumpang tindih dalam rangka meningkatkan efisiensi trunking, dan dengan demikian, mendukung lebih banyak pengguna di suatu daerah. Sektor Tumpang Tindih lebih cocok untuk aplikasi fixed wireless.Directional antena menyediakan 600 sektor telah digunakan dalam jaringan GSM dan IS-136 penyebaran untuk meningkatkan rasio penggunaan ulang dari 1/7 dengan 1/4 dan bahkan 1/3 (mis., meningkat dari 7-sel kembali ke 4cell dan 3cell menggunakan kembali). Peningkatan kapasitas hampir 4,5 kali lipat kapasitas sel omni telah diperoleh dengan menggunakan 600 sectoring di IS-95 penyebaran. Kembali lebih baik jika antena pada base station memiliki kehilangan tinggi di luar sektor (s) yang yang seharusnya untuk melayani. Antena akhir pelanggan juga dapat terarah pada kasus instalasi pelanggan tetap (non-mobile). Ini sangat membantu untuk mengurangi daya interferensi terutama ketika pelanggan sudah dekat tepi sel. Tentu, antena directional yang tidak disukai di situs mobile sejak mereka mempengaruhi kinerja handoff.

2. Pengurangan Gangguan Teknik LainnyaDalam terus transmisi sistem nirkabel seperti DS-CDMA, Voice Activity Detection (VAD) sangat berguna untuk mengurangi konsumsi daya, dan juga meningkatkan kapasitas pengguna. Dalam VAD, bukan hanya ada atau tidak adanya energi pidato dipantau, tetapi juga daerah yang sesuai dengan pidato tak terucap dan daerah transisi antara menyuarakan ke / dari pidato tak terucap. IS-95 eksploitasi VAD untuk mengurangi nya bit-rate dari 8kbps ke 4/2/1kbps sesuai dengan pidato terucap, daerah transisi, dan wilayah kenyamanan kebisingan. Sementara 13kbps GSM Kode juga menggabungkan VAD, tidak secara eksplisit dieksploitasi dalam mengurangi kekuasaan atau bit-rate.Informasi VAD dapat digunakan untuk mendefinisikan pengendalian laju dan / atau operasi kontrol daya. Misalnya, dalam IS-95, ketika VAD mengembalikan bendera tidak ada kegiatan-speech, bit-rate untuk pengguna tersebut dapat dijatuhkan dari 8kbps ke 1kbps (kontrol rate) dengan memperpanjang periode bit dengan faktor delapan (dari Tb untuk 8TB). Secara bersamaan, daya pancar pengguna dapat dikurangi dengan faktor 82 = 64. Sekarang, integrator di receive akan mengintegrasikan lebih dari 8TB (dan tidak Tb), yang akan memberikan kembali energi yang sama per bit untuk sinyal itu. Oleh karena itu, berikan rating dan power control tidak mengisi efektif energi per bit atau SNR untuk sinyal itu.Tentu, kontrol daya canggih juga dilakukan (baik di dasar dan stasiun bergerak) di IS-95 untuk mengurangi masalah dekat-jauh dari spektrum komunikasi direct sequence. Bahkan TDMA / FDMA sistem dapat mempekerjakan agak sederhana kekuasaan-mekanisme kontrol untuk mengurangi co-channel dan gangguan saluran berdekatan. Sebagai contoh, semua kisaran rendah (dekat base station) saluran dupleks dapat menurunkan kekuatan puncak mereka dan masih memenuhi SIR target dalam sistem GSM.Cara lain untuk mengurangi interferensi co-channel dalam aplikasi FCA adalah memiliki frekuensi yang telah ditetapkan lambat melompat antara BTS di wilayah tersebut. Dengan demikian frekuensi hopping lambat, biasanya sekali setiap detik atau lebih, akan disinkronkan oleh pusat mobile switching yang mengendalikan ini BTS. Upaya ini lambat melompat dari alokasi frekuensi adalah dengan mengacak lokasi geografis dari sinyal co-channel (s), dan dengan demikian, rata-rata mengurangi gangguan dan meningkatkan penggunaan ulang efisiensi.4,7 KapasitasDengan demikian, ada beberapa faktor, yang menentukan efisiensi penggunaan spektrum radio di nirkabel di sistem loop lokal. Pada bagian ini, kita akan mencoba untuk menentukan ekspresi untuk kapasitas, C, sistem Will. Ekspresi kapasitas akan dalam hal jumlah pelanggan per sqkm yang dapat dilayani diberi spektrum yang tersedia, lalu lintas Erlang digunakan, sel radius dan beberapa sektor yang digunakan dan muatan yang harus diberikan kepada setiap pelanggan. Beberapa teknik akses populer akan dibandingkan menggunakan ekspresi kapasitas. Mari kita mulai dengan beberapa definisi:Capacity = C = Numbers of subscribers served per sqkmMultiaccess dan efisiensi modulasi dan overhead = M bps / Hz: Faktor ini menggabungkan efisiensi modulasi, efek dari overhead dan multi-akses efisiensi dan memberikan jumlah bit dari payload dikirimkan per Hz spektrum.

r = radius in km for each cellns = number of non-overlapping sectors used per cellR = reuse efficiency (depends on access technique and ns, and governs fraction of total spectrum that can be effectively used in each cell and each sector)e = Erlang traffic per subscriber

Te = trunking efficiency (a factor which depends on the Erlang traffic per subscriber, e, and number of channels available in each sector/cell)S = total spectrum 9available in Hzx = payload in bps required per subscriber.Oleh karena itu, saluran jumlah x bps tersedia spektrum total yang tersedia multipled olehmodulasi dan multi-akses efisiensi dan dibagi dengan muatan yang dibutuhkan perpelanggan atau (SM / x).Karena R sebagian kecil dari saluran ini dapat digunakan dalam setiap sektor, nomor x bpssaluran yang tersedia per sektor (SMR / x).Karena lalu lintas per pelanggan adalah Erlangs e, jika jumlah saluran yang tersedia di setiap sektor besar, jumlah pelanggan di setiap sektor akan hanya menjadi jumlah saluran yang tersedia dibagi dengan e. Namun, jika jumlah saluran per sektor tidak besar, efisiensitrunking, Te, akan mengurangi jumlah pelanggan yang dapat dilayani di setiap sektor.

Oleh karena itu, jumlah pelanggan di masing-masing sektor

 Karena tidak ada sektor per sel, dan r adalah radius sel, kepadatan kapasitas atau pelanggan C

yangdapat dilayani adalah                                     subscribers/sq.km (2)Perhatikan bahwa tidak semua variabel di sisi kanan persamaan adalah independen sebagai R adalah fungsi dari teknik akses dan ns, sedangkan Te merupakan faktor tergantung pada (SMR / x) serta sampai batas tertentu pada idealistis dari non- yang sektoral antena.5 Seluler dan Wireless StandarSetelah membahas berbagai parameter yang mempengaruhi efisiensi penggunaan dan penggunaan kembali spektrum frekuensi, mari kita singkat melihat beberapa standar seluler dan nirkabel yang telah muncul dalam dua puluh tahun terakhir. Pada bagian 5, kita akan melihat kapasitas yang disediakan oleh beberapa mereka.5,1 AMPS dan NMTGenerasi sistem selular pertama, yang berjanji besar-besaran komunikasi selular muncul di awal tahun delapan puluhan dalam bentuk NMT-450 (Eropa, 1981), NTT (Jepang, 1978), dan AMPS (USA, 1983). Ini adalah analog FDMA sistem dan digunakan 400 dan / atau spektrum 900 MHz untuk menyediakan koneksi suara analog ke pengguna ponsel [7].5,2 GSM dan D-AMPSPada akhir 80-an muncul sistem generasi kedua ponsel. Sistem ini adalah digital dan banyak digunakan TDMA. GSM [8], [9] adalah yang paling menonjol antara ini dan digunakan 13,6 pengkodean suara kbps. Awalnya dirancang untuk operasi 900 MHz, sistem sekarang tersedia di 1800 MHz dan 1900 MHz dalam nama DCS1800 atau DCS1900. Sistem GSM adalah jauh sistem yang paling dominan digunakan di dunia saat ini.Sebuah sistem TDMA kedua yang muncul di Amerika Serikat pada waktu yang sama adalah AMPS Digital atau D-AMPS [10] dan adalah standar sebagai IS-54. Sistem ini didesain untuk menjaga kompatibilitas dengan sistem AMPS analog dan menggunakan tiga slot 8 kbps waktu pada sebuah band kHz 30 digunakan dalam AMPS. Pada pertengahan tahun sembilan puluhan, IS-54 standar yang lebih disempurnakan dan generalisasi dan sekarang dikenal sebagai ASI-136. Ini memiliki proposal untuk menggabungkan mikro-sel arsitektur dan Seleksi Saluran Dinamis.5,3 IS-95Pada awal 90-an, standar CDMA muncul untuk komunikasi bergerak [11] dalam bentuk IS-95. Standar ini menggunakan 8 kbps (dan kemudian, 13 kbps) coder suara, dan pada awalnya dirancang untuk beroperasi di 900 MHz band. IS-95 sistem mobile yang banyak digunakan dalam Korsel dan sebagian N.America, di mana sistem GSM pada awalnya tidak diizinkan beroperasi. Sistem IS-95 sekarang sedang diusulkan untuk digunakan sebagai solusi Wireless Local loop di beberapa negara. Sebuah versi MHz 1800 IS-95 juga telah diusulkan [12].5,4 DECTPada 90 awal satu lagi standar nirkabel muncul di Eropa, yang disebut DECT [13]. Sistem MC-TDMA,

awalnya diusulkan untuk rumah tanpa kabel dan pasar kantor PBX, kemudian diadopsi untuk wireless dalam sistem local loop. Sistem ini ditetapkan untuk band 1800 MHz, dan mempekerjakan 32 kbps coding ADPCM untuk suara dan memungkinkan 64 kbps dan bahkan lebih tinggi tingkat komunikasi data. Sistem ini menggunakan Pemilihan Saluran Dinamis [14] untuk meningkatkan penggunaan kembali frekuensi. Demikian pula, mikro-seluler PHS sistem [15] adalah standar di Jepang dan PACS [16] adalah standar di Amerika Serikat pada waktu yang sama. Sistem ini juga mengusulkan untuk menyediakan komunikasi dengan mobilitas terbatas di daerah dengan teledensitas yang sangat tinggi.5,5 Kapasitas yang disediakan oleh GSM, IS-95 dan sistem DECTDi bawah ini, dilakukan usaha untuk menentukan kapasitas (sebagaimana didefinisikan dalam bagian 4.7) GSM, IS-95 dan sistem DECT. Perbandingan kapasitas adalah sulit karena sistem ini didesain untuk menyediakan komunikasi dalam lingkungan yang berbeda. Bahkan kemudian, dilakukan usaha ke arah ini.5.5.1 Modulasi dan multi-akses efisiensiMari kita mulai dengan perbandingan M faktor, modulasi dan multi-akses faktor efisiensi didefinisikan dalam bagian 4.7. Catatan bahwa ini juga memperhitungkan overhead sinyal dan menentukan jumlah bps dari payload per Hz spektrum disampaikan oleh masing-masing teknik.GSM: Memungkinkan 8 saluran masing-masing dengan 13 kbps payload menggunakan 200 kHz dari spektrum. Jelas,

M32(GSM)  =  8 x 13 kbps  =  0.52bps/Hz  2000kHz

IS-95: 25 voice channels of 8 kbps without Voice Activity Detection (no VAD) in 1.25 MHz spectrum [11]. Therefore,

M8,noVAD(IS-95) = 25 x 8 kbps = 0.16bps/Hz     1250kHz

40 voice channels of 8 kbps with VAD and silence suppression in 1.25 MHz spectrum. Therefore,

M8,VAD(IS-95) =   45 x 8 kbps    = 0.256bps/Hz      1250kHz

25 voice channels of 13 kbps with VAD and silence suppression in 1.25 MHz spectrum. Therefore,

M13,VAD(IS-95) =   25 x 13 kbps    = 0.26 bps/Hz      1250 kHz

DECT: 120 channels of 32 kbps full duplex in 20 MHz band.

M32(DECT) = 120 x 32 x 2 kbps = 0.384bps/Hz   20,000 kHz

Jelas bahwa modulasi dan multi-akses efisiensi lebih tinggi untuk GSM daripada untuk DECT atau IS-95. Tapi IS-95 dan DECT tampil lebih baik dibandingkan dengan GSM ketika datang untuk menggunakan kembali efisiensi, seperti yang dibahas dalam bagian 5.5.2. DECT menggunakan modulasi kurang efisien (GMSK dengan BT = 0,5) yang dapat diimplementasikan dengan biaya yang sangat rendah. Ini juga menggunakan overhead sinyal besar. Namun, pemilihan saluran dinamis dalam DECT, lebih dari

mengkompensasi kekurangan tersebut.5.5.2 Pelanggan Densitas untuk Sistem BerbagaiMari kita melihat kapasitas dari setiap sistem. Untuk tujuan perbandingan, mari kita asumsikan 20 MHz spektrum (10 MHz untuk uplink dan 10 MHz untuk downlink) yang tersedia untuk setiap sistem. Mari kita Erlang trafik per pelanggan sampai 0,15 E / pelanggan, dengan mempertimbangkan bahwa AKAN hari ini tidak hanya digunakan untuk telepon, tetapi juga untuk layanan Internet. Apa setiap jenis sistem memungkinkan kita lakukan?5.5.2.1 GSM KapasitasGSM menggunakan 13 kbps komunikasi suara. Dalam 20MHz dari total spektrum (spektrum berpasangan dari 10MHz eachway), 400 saluran yang tersedia. Bila menggunakan non-sectorised sel, di terbaik efisiensi penggunaan kembali 0,33 adalah mungkin. Ini berarti, sekitar 400 x 0,33 atau 135 saluran per sel menyiratkan efisiensi trunking dari sekitar 0,85. Dengan demikian jumlah pelanggan per sel berhasil menjadi sekitar 766. Untuk radius sel dari 10 km, 3 km dan 1 km, kepadatan pelanggan dilayani  r2) akan menjadi 2,4, 27, dan 245 pelanggan /diberikan oleh 766 / ( sqkm, masing-masing.Menggunakan tiga penyebaran sektor dengan sektor 120o, efisiensi penggunaan kembali akan lebih dekat menjadi 0,2 per sektor per sel. Hal ini akan memberikan 400 x 0,2 atau 80 saluran per sektor memberikan efisiensi trunking dari 0,8. Ini berhasil menjadi 80/0.15 atau 425 pelanggan setiap sektor sel. Oleh karena itu untuk radius sel dari 10 km, 3 km dan 1 km, kepadatan  r2) atau 4, 45, dan 410 pelanggan /pelanggan didukung adalah 425 / ( sqkm, masing-masing.5.5.2.2 IS-95 KapasitasIS-95 menggunakan baik 13 kbps atau 8 kbps komunikasi suara dengan atau tanpa VAD. Untuk penggunaan dari 8 kbps dengan VAD, 20 MHz spektrum (untuk komunikasi dua arah) akan mendukung 10.000 x komunikasi suara 0,25 / 8 atau 320 (menggunakan cepat yang M8, VAD (IS-95) = 0,256 bps / Hz) secara bersamaan. Untuk sel yang tidak sectorised, dengan efisiensi penggunaan kembali R = 0,7, hampir 225 saluran yang tersedia. Efisiensi trunking untuk saluran ini banyak akan menyiratkan 0,9 jumlah pelanggan per sel akan menjadi 225 x 0.4/0.15 atau 1350 dan untuk radius sel dari , kepadatan pelanggan akan menjadi 4,3, 47 dan 10 km, 3 km dan 1 km  429 pelanggan / sqkm masing-masing. Untuk 3 sektor sel, efisiensi penggunaan kembali adalah sekitar 0,5 untuk setiap sektor. Efisiensi trunking lagi akan menjadi 0,9 dan kepadatan pelanggan dilayani sekitar akan menjadi 9.2, 102, dan 920 pelanggan / sqkm, masing-masing.Untuk 8 kbps komunikasi tanpa VAD, 20 MHz spektrum akan mendukung 200 komunikasi suara secara bersamaan. Efisiensi trunking sekarang akan mengurangi ke 0,85 dan 0,82 untuk penyebaran sektor non sectorised dan 3 dan kepadatan pelanggan dukung untuk 10 km, 3 km dan 1 km akan menjadi 2,5, 28, 252 pelanggan per sqkm masing untuk non-sectorised penyebaran dan 5.2, 58, dan 522 pelanggan / sqkm selama 3 penyebaran sektor.Selama 13 kbps komunikasi dengan VAD, 20 MHz spektrum lagi akan mendukung kanal suara 200 dan kepadatan pelanggan didukung adalah sekitar sama seperti yang di 8 kbps tanpa kasus KVA.5.5.2.3 DECT kapasitasDECT mendukung 120 saluran full duplex dari 32 kbps di 20 MHz spektrum. Faktor penggunaan kembali adalah sekitar 0,7 untuk non-sectorised penyebaran, menyiratkan 85 saluran dalam sel.Untuk 85 saluran, efisiensi trunking seharusnya 0,8. Namun, karena pilihan saluran dinamis dan karena semua 120 saluran yang tersedia untuk setiap sektor / sel, efisiensi trunking rata-rata 0,9 lebih mungkin untuk dicapai. Jumlah pelanggan per sel karena itu akan menjadi 85 x 0.9/0.15 atau 510, dan kepadatan pelanggan dukung untuk 10 km, 3 km, 1 km dan 500 m radius akan menjadi 1,6, 18, 162 dan 650 pelanggan / sqkm. Your radius 500 m telah diambil karena ini adalah mungkin dalam DECT, sedangkan sangat sulit dan mahal untuk menerapkannya dalam GSM atau IS-95.Untuk penyebaran sektor tiga, efisiensi penggunaan kembali adalah 0,5 untuk setiap sektor menyiratkan 60 saluran dalam sel. Sekali lagi, trunking efisiensi akan tetap dekat dengan 0,9. Kepadatan pelanggan dukung karena itu akan menjadi 3,4, 38, 343 dan 1375 pelanggan per sqkm. Tabel 5.1 dan 5.2 tabulates hasil ini untuk GSM, IS-95 dan DECT.

9Cell-radius 2.4 2.5 4.3 1.6

km10km

3km 27 28 47 18

1km 245 252 429 162

500 m -- -- -- 650

Table 5.1: Pelanggan densitas (pelanggan / sqkm) supportable di sektor tunggal deployablespektrum = 20 MHz, Erlang lalu lintas = 0,15 E / pelanggan

Cell-radius km

GSM (13) IS-95(8, noVAD) andIS-95 (13, VAD)

IS-95(8, VAD)

DECT (32)

10km 4 5.2 9.2 3.4

3 km 45 58 102 38

1 km 410 522 420 343

500 m -- -- -- 1375

Table 5.2: Pelanggan densitas (pelanggan / sqkm) supportable dalam 3-sektor penyebaran(Spectrum = 20 MHz, Erlang lalu lintas = 0.15E/subscriber)

Dari hasil pada Tabel 5.1 dan Tabel 5.2, orang dapat dengan mudah menyimpulkana. microcell adalah suatu keharusan untuk mendukung kepadatan pelanggan tinggi. Sel Hanya dengan 1 km atau kurang dapat memberikan jenis kepadatan pelanggan diperlukan di daerah perkotaan India.b. DECT dengan 32 kbps payload mendukung kepadatan pelanggan hanya sedikit lebih rendah dibandingkan IS-95 dengan 13 kbps (dengan VAD). Ini berarti DECT memiliki efisiensi spektral yang lebih tinggi.5.5.3 Kapasitas Perbandingan untuk Menyediakan 64 kbps Data ConnectionsUntuk membandingkan apel dengan apel, mari kita lihat situasi, di mana kedua DECT dan IS-95 digunakan untuk menyediakan komunikasi data 64 kbps full duplex menggunakan 20 MHz BW. Tanpa VAD, IS-95 akan mendukung hanya sekitar 3 saluran 64 kbps dalam 1,25 MHz (sekali jalan) spektrum, menyiratkan 25 (64 kbps) saluran untuk 20 MHz bandwidth. Efisiensi trunking sekarang adalah sekitar 0,6. Dengan demikian hanya 15 saluran akan tersedia per sektor atau sel, bahkan dengan asumsi penggunaan kembali 100%. Di sisi lain, DECT mendukung 60 saluran 64 kbps. Efisiensi trunking akan mendekati 0,8 menyiratkan bahwa 48 saluran akan tersedia per sektor dari sel asumsi sekali lagi kembali 100%.6 Masa DepanSetelah melihat isu-isu mendasar yang penting untuk sistem Will dan sekilas opsi teknologi yang tersedia, sebuah pertanyaan yang jelas yang muncul adalah apa yang ada di masa depan? Kami ingin menyimpulkan artikel tersebut dengan pointer singkat terhadap beberapa pengembangan on-going menarik. Yang pertama adalah dalam hal menggabungkan ruang pengolahan waktu dan kedua dalam munculnya teknologi nirkabel 2.5G dan 3G dan dampaknya terhadap masa depan sistem Will.1. Ruang-Waktu pengolahanDekade terakhir telah melihat munculnya teknik teoritis dan praktis, yang memanfaatkan dimensi spasial dalam cara yang lebih efektif daripada keragaman lebih menggabungkan [17]. Satu dapat mengklasifikasikan teknik baru luas di bawah empat kepala, yaitu:(I) Teknologi Smart Antena, (ii) Transmit Skema Keanekaragaman, (iii) Multiplexing Tata Ruang dan (iv) Ruang-Waktu Coding.6.1.1 Antena CerdasSmart antena memungkinkan fokus balok dari base station ke terminal pelanggan dan sebaliknya. Fokus

elektronik seperti menggunakan adaptif, bertahap-array antena tidak hanya memungkinkan perbaikan pada marjin link, sehingga memungkinkan jangkauan lebih lama dengan daya yang sama, tetapi juga memiliki kemampuan secara signifikan meningkatkan penggunaan kembali spektrum. Yang terakhir adalah karena, dua berkas pensil difokuskan dapat menggunakan saluran yang sama dan masih bisa menghasilkan gangguan yang sangat sedikit satu sama lain. Kunci adalah memiliki antena cerdas memberikan balok pensil tersebut untuk setiap pengguna. Konsep ini sangat menarik dan memiliki potensi signifikan meningkatkan efisiensi spektrum terutama dalam aplikasi nirkabel tetap. Namun, pekerjaan di daerah ini masih dalam tahap awal dengan beberapa produk komersial menggabungkan beberapa versi yang sangat awal dari antena cerdas. Ini akan memakan waktu beberapa tahun untuk produk menyediakan keragaman ruang yang signifikan muncul.6.1.2 Transmit DiversitySebuah sinyal ditransmisikan secara simultan dari dua antena pada base station, pada operator yang sama. Dengan coding yang sesuai dari data stream memakai dua antena, penerima dapat mengurangi fade margin secara signifikan. Hal ini membutuhkan umpan balik dari mobile / portable ke base station untuk mendapatkan informasi saluran negara dan mengoptimalkan kinerja.6.1.3 Spatial MultiplexingPenggunaan beberapa antena pada terminal pelanggan (tetap) serta pada base station memungkinkan seseorang untuk spasial aliran multipleks data yang berbeda pada operator yang sama dengan mengirimkan arus melalui antena yang berbeda. Penggunaan antena L dapat memberikan (hampir) peningkatan L-kali lipat data rate. Teknik ini juga disebut MIMO (multi-input multi-output) pengolahan, salah satu yang populer versi multiplexing spasial, disebut V-ledakan [18] telah terbukti menghasilkan efisiensi spektral setinggi 30 bit / detik / Hz di jarak pendek , aplikasi telepon tetap nirkabel.6.1.4 Ruang-Waktu CodingDalam hubungannya dengan MIMO pengolahan, kesalahan kontrol coding dapat lebih meningkatkan jangkauan dan / atau bit-rate. Coding ini di seluruh saluran spasial menggunakan ide-ide seperti Teralis Coded Modulation (TCM) untuk mendefinisikan pemetaan dari simbol untuk port antena [19]. Beberapa teknik ini juga sedang saat ini digunakan untuk menyediakan akses nirkabel broadband untuk rumah dengan harga upto 2Mbps.6,2 3G Wireless Standar TerestrialGenerasi ketiga (3G) aktivitas standardardisation dimulai oleh berbagai kelompok setelah ITU mengumumkan rilis dari spektrum baru untuk Mobile Telephone Internasional (IMT) aplikasi, dan proposal diundang untuk hal yang sama. Spektrum ini, di band 1,9-2,1 GHz, dapat dimanfaatkan hanya oleh standar-standar yang memenuhi persyaratan IMT-2000. (Lihat misalnya, [20], [21], dan [22], untuk artikel gambaran yang baik pada IMT-2000 dan 3G teknologi).Untuk teknologi IMT-2000 transmisi radio terestrial, spesifikasi utama adalah bahwa setiap standar compliant harus menyediakan kecepatan data dari 144kbps untuk aplikasi mobile, 384 kbps data untuk aplikasi pejalan kaki, dan kecepatan upto 2Mbps untuk aplikasi tetap. Selain itu, semua sistem 3G cenderung mendukung Packet Radio Service Generalised (GPRS), dan antarmuka dengan jaringan inti GSM. Kapasitas yang lebih besar dan efisiensi spektral yang lebih tinggi, dukungan untuk layanan multimedia, penggabungan layanan 2G, interkoneksi dengan ponsel satcom, dan roaming internasional beberapa persyaratan penting lainnya IMT-2000.Pada akhir 1998, sekitar 11 proposal yang diajukan ke ITU, dimana 9 diantaranya langsung urutan CDMA berbasis dan dua lainnya berbasis TDMA (satu yang merupakan evolusi DECT, dan yang lainnya adalah evolusi GSM). Namun, pada akhir 1999, banyak dari proposal yang baik ditarik atau bergabung untuk membentuk 4 proposal, yaitu: (i) Program Kemitraan 3G (3GPP) Wideband CDMA (W-CDMA) usulan dari Eropa dan Jepang, (ii) Enhanced Data Rates Evolusi Global (EDGE) dari Amerika Serikat dan Eropa, dan (iii) multicarrier CDMA atau CDMA2000 dari Amerika Serikat, (iv) EP-DECT dari Eropa.Semua standar 3G menggabungkan fitur untuk mendukung kecepatan data puncak yang lebih tinggi, layanan tingkat ganda, dan kemampuan multimode. Sebagai contoh, radio 3G akan menjadi satu (atau diferensial koheren) koheren. Ini akan mendukung baru W-CDMA (3GPP) dan / atau CDMA2000 standar, sebagai 9well sebagai fallback baik GSM atau IS-136/IS-95. Dukungan EDGE juga kemungkinan, menggunakan fungsi multiband. W-CDMA standar memiliki spasi kanal 5 MHz dan chip rate dari 3.84Mcps, sedangkan CDMA2000 memiliki chiprate dalam kelipatan 1.2288Mcps adalah bandwidth kelipatan 1.25MHz. EDGE, di sisi lain memiliki tepat dalam slot yang sama dan struktur rangka seperti GSM, tapi dengan mengubah modulasi GMSK dari ke 8-PSK, akan memiliki bit rate-kotor 812,49 Kbps.Sedangkan W-CDMA akan menggunakan ide Variabel Orthogonal Menyebarkan Faktor (OVSF) Kode

untuk memberikan layanan tingkat ganda, EDGE akan menggunakan prosedur adaptasi link untuk menyediakan bit rate variabel. Diharapkan bahwa sistem 3G akan memberikan sekitar dua kali kapasitas dari sistem 2G saat ini, di mana sebagian besar gain timbul dari modulasi yang lebih efisien dan pendekatan int9erference lebih baik reduksi. Selain itu, standar 3G menyediakan dukungan yang diperlukan untuk beberapa teknik baru yang diciptakan dalam dekade terakhir.Ini termasuk:1. Turbo kode2. Multi-user deteksi3. Ruang-waktu pengolahan6.2.1 Penjelasan Ringkas Latar Belakang pada Teknik BaruKita telah membahas ruang-waktu proses dalam bagian 6.1, dan karena itu kita akan membatasi sini deskripsi kita dengan dua teknik lainnya.Kode Turbo: Kode-kode kesalahan baru mengoreksi yang menghitung intensif di penerima. Ide Rangkaian paralel kode sederhana digunakan untuk mendefinisikan mekanisme koreksi kesalahan kuat. Kinerja membaik sebagai salah berulang kali iterates decoder. Sebagai gantinya, seseorang dapat mengurangi SNR oleh 4-6 dB (bahkan lebih besar dalam banyak kasus). Turbo Coding baik untuk data, tapi penundaan interleaver / deinterleaver dan decoder saat ini dianggap terlalu tinggi untuk aplikasi suara.Multi-User Detection: Ini adalah secara teoritis lebih unggul co-channel penekanan atau teknik pembatalan, dan dapat meningkatkan kapasitas / kembali menggunakan cukup. Teknik deteksi multiuser telah diteliti dengan baik untuk DS-CDMA sinyal, tetapi relatif kurang dikenal untuk sinyal TDMA. Sinyal pilot pada W-CDMA uplink memungkinkan deteksi multiuser yang cukup canggih pada base station-.Untuk aplikasi seluler, interoperabilitas akan menjadi kunci, dan fungsi multimode dan / atau multiband dengan beberapa teknik-teknik canggih di atas perlu digunakan. Untuk membuat ide-ide ini menjadi kenyataan, kombinasi DSPs kuat dan akselerator ASIC diperlukan di bagian baseband. Algoritma harus dibuat hati-hati, dengan partisi hardware / software dioptimalkan untuk meminimalkan biaya dan konsumsi daya.Di sisi lain, tampaknya untuk akses nirkabel tetap, seperti di nirkabel dalam aplikasi local loop, tidak banyak re-engineering dari sistem nirkabel 2G tetap mungkin diperlukan untuk mendukung IMT-2000 bit rate untuk pejalan kaki dan aplikasi tetap . Sebagai contoh, kami mempertimbangkan evolusi DECT ke 3G pada bagian berikutnya.6.2.2 DECT evolusi menuju 3GPersyaratan 3G 384 kbps data untuk aplikasi pejalan kaki, dan kecepatan 2Mbps untuk aplikasi tetap. Standar DECT telah diperluas untuk menyediakan untuk ini - hanya persyaratan 3G (dari 144 kbps) tidak terpenuhi.Secara khusus, standar DECT diperpanjang sangat menarik untuk aplikasi fixed wireless. Dalam DECT diperpanjang, kotor bit-rate tiga kali lipat dari 1.152Mbps untuk 3.456Mbps dengan mengganti GMSK dengan 8-PSK modulasi. Memanfaatkan asimetri diizinkan oleh sistem TDD, cukup lurus ke depan untuk mendapatkan 2Mbps bersama layanan downlink pada standar tersebut.6,3 akses internet menggunakan Wireless NetworksTetap dan mobile standar jaringan nirkabel telah berkembang untuk mendukung kecepatan data yang semakin tinggi. Sedangkan sistem 2G disediakan untuk rendah bit-rate koneksi (9,6 kbps dalam kasus GSM) circuit-switched data, sistem mobile sementara 2.5G menggunakan GPRS dan GSM ditingkatkan bit-rate ke nilai yang tinggi wajar 115,2 kbps, dengan transmisi di slot waktu beberapa dan menggunakan koneksi circuit switched. Demikian pula DECT-DPRS mendukung kecepatan data yang jauh lebih tinggi dari tingkat 24 kbps didukung dalam DECT. Kedua GPRS dan sistem DPRS secara inheren circuit switched koneksi dan karenanya hanya dapat mendukung sejumlah kecil pelanggan data.Standar 3G bertujuan untuk mendukung datarates tinggi dan sejumlah besar pelanggan data aktif. EDGE, WCDMA dan EP-DECT adalah contoh dari sistem 3G. Fitur utama dari sistem ini adalah:1. Konstelasi sinyal besar: Daripada biner atau modulasi QPSK dalam sistem 2/2.5G, sistem ini menggunakan 8-PSK modulasi dan dengan demikian mempengaruhi peningkatan tiga kali lipat dalam kecepatan bit mentah.2. Decoupling aliran uplink dan downlink: Ini memungkinkan seseorang untuk berkomunikasi dengan tarif jauh lebih tinggi pada downlink dibandingkan dengan tingkat uplink.Asimetri antara uplink dan downlink tarif adalah fitur penting dari lalu lintas internet.3. Packet Switched Koneksi: ini memanfaatkan "burstiness" yang melekat pada lalu lintas data untuk

mendukung sejumlah besar pengguna aktif.4. Pertarungan akses berbasis: Para pengguna aktif berpendapat menggunakan protokol akses acak mirip dengan ALOHA, untuk mengirimkan pada uplink.5. Point-to-multipoint downlink: Fitur ini memungkinkan untuk saluran downlink untuk dibagi di antara semua atau kelompok pengguna aktif.Tingkat data dukungan sistem 3G bervariasi dari yang rendah 8 sampai 32 kbps sampai yang tertinggi 1 sampai2 Mbps. Dengan skema pendapat uplink berbasis (dalam kasus DECT dengan setengah-slot koneksi juga) adalah mungkin untuk mendukung sejumlah besar pengguna akan terhubung.7 Ringkasan dan KesimpulanDalam tulisan ini, upaya telah dilakukan untuk membandingkan kepadatan pelanggan yang dapat didukung oleh standar utama akses nirkabel termasuk GSM, IS-95 dan DECT. Penekanannya adalah pada penerapan mereka untuk loop lokal, yang berarti bukan hanya kebutuhan untuk mendukung kepadatan pengguna yang sangat tinggi, tetapi juga memberikan kualitas suara tol dan secara bersamaan memenuhi persyaratan internet kecepatan tinggi. Dalam konteks ini, muncul dari penelitian ini bahwa untuk aplikasi local loop, mikro-seluler jaringan yang dapat sangat efisien menggunakan kembali spektrum frekuensi benar-benar penting dalam rangka memenuhi tuntutan bit-rate 64 kbps atau lebih tinggi dan kepadatan pengguna lebih besar dari 1000 pelanggan / sqkm. Mikro-seluler standar seperti DECT atau PACS menggunakan pilihan saluran dinamis untuk mengalokasikan frekuensi di BTS, yang menghasilkan penggunaan kembali frekuensi yang sangat efisien. Hal ini juga langsung membawa menurunkan biaya, tetapi juga memungkinkan untuk ekspansi fleksibel dan mudah dari daerah cakupan base station.Akhirnya, artikel ini juga membahas beberapa ide kunci dalam generasi ketiga muncul (3G) standar nirkabel. Penjelasan singkat tentang teknologi baru yang akan memperkenalkan 3G ke jaringan, dan apa yang akan dampaknya terhadap internet dan multimedia bit-tarif dan layanan, juga diberikan. Beberapa ide penting bahwa udara-interface akan membutuhkan tenaga untuk melayani lalu lintas internet telah dijelaskanDiharapkan dengan munculnya standar nirkabel 3G, tidak hanya akan lebih besar bit-harga dikirimkan ke pengguna ponsel, namun akan ada peningkatan yang substansial dalam bit-tarif dan layanan untuk aplikasi fixed wireless seperti loop lokal dan broadband untuk rumah juga.