WiMAX

Mobile WiMAX merupakan solusi broadband wireless yang memungkinkan konfergensi jaringan mobile dan fixed broadband melalui satu teknologi akses radio yang luas dan arsitektur jaringan yang fleksibel. Air interface pada Mobile WiMAX menerapkan Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) untuk memperoleh performa multi-path yang lebih baik pada lingkungan yang Non Line Of Sight (NLOS). Untuk mendukung bandwidth kanal yang berkembang (scalable) dari 1,25 MHz ke 20 MHz, IEEE 802.16e mengenalkan Scalable-OFDMA (SOFDMA), Mobile Technical Group (MTG) pada WiMAX Forum sedang mengembangkan profil sistem Mobile WiMAX yang memungkinkan sistem mobile dikonfigurasikan.


Arsitektur Mobile WiMAX

Menurut WiMAX Forum, arsitektur Mobile WiMAX terdiri dari 3 bagian pokok, yaitu:

• User Terminal yang digunakan oleh end-user untuk mengakses jaringan.

• Access Service Network (ASN) yang terdiri dari satu atau lebih BS dan satu atau lebih ASN gateway yang membentuk jaringan akses radio.

• Connectivity Service Network (CSN) yang menyediakan konektivitas IP dan semua fungsi core Network Internet Protocol.

Network Working Group (NWG) WiMAX Forum merupakan organisasi yang mempunyai kewenangan untuk merancang arsitektur jaringan dan protocol Mobile WiMAX dengan air interface yang telah distandarkan oleh IEEE 802.16e. WiMAX NGW mendefinisikan beberapa entity dalam jaringan Mobile WiMAX:

• Base Station (BS)

Base Station memiliki fungsi utama yaitu membangun hubungan dengan mobile station. BS juga memiliki fungsi lain yaitu mengatur micromobility management seperti proses handover, radio resource management.

• Access Service Network - Gateway (ASN-GW)

ASN-GW berfungsi untuk mengatur location management dan paging intra-ASN, mengatur AAA pelanggan, serta menjalankan fungsi mobile IP.

• Connectivity Service Network (CSN)

Berfungsi menyediakan konektivitas ke internet, ASP dan fungsi jaringan umum lainnya.

Alokasi Frekuensi dan Sistem Duplexing

Dalam teknologi WiMAX ada beberapa spektrum frekuensi yang disediakan antara lain 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz, 3.5 GHz, 5.8 GHz dan 10.5 GHz. Penggunaan alokasi frekuensi tersebut berbeda-beda untuk tiap negara sesuai dengan kondisi dan kebijaksanaan masing-masing negara. Frekuensi yang digunakan adalah spektrum frekuensi 2.3 GHz. Frekuensi ini dipilih karena pemerintah Indonesia merencanakan akan mengalokasikan spektrum frekuensi 2.3 GHz untuk jaringan Mobile WiMAX (IEEE 802.16e) dengan bandwidth kanal yang digunakan masing-masing 10 MHz walaupun saat ini belum ada kebijakan yang pasti. Pada arah kebijakan frekuensi di Indonesia, frekuensi 2.3 GHz memiliki range frekuensi 2300-2390 MHz, dimana 10 MHz digunakan untuk buffer (penyangga) terhadap out-of band emission dari WLAN/WiFi 2.4 GHz

Sedangkan untuk sistem duplexing yang digunakan adalah TDD (time division duplex). TDD menggunakan frekuensi single channel yang digunakan sebagai ransmitter dan receiver tetapi dalam waktu yang berbeda. Akibatnya TDD dibagi menjadi data stream frame dan setiap frame dibagi menjadi time slot untuk mengirim dan menerima. Hal ini mengijinkan transmisi data dalam satu frekuensi saja.

Model Propagasi Mobile WiMAX

Model kanal propagasi yang digunakan pada Mobile WiMAX adalah model propagasi COST 231-Hata. Model COST-231 sebagai perluasan model Hatta terbatas untuk pemakaian dengan karakteristik sebagai berikut:

Frekuensi (f) : 1500 – 2000 MHz.

Tinggi antena base station (hb) : 30 – 200 m

Tinggi antena mobile station (hm) : 1 – 10 m

Jarak Tx – Rx (R) : 1 – 20 Km

Model kanal ini disebut juga model PCS Extension to Hata Model, yaitu formula pengembangan dari model Okumura Hatta untuk frekuensi PCS (2 GHz). Model Propagasi Okumura-Hata didefinisikan dengan persamaan sebagai berikut:

Dimana L = Redaman lintasan

fc = Frekuensi (MHz)

hb = Tinggi antena base station (m)

hm = Tinggi antena mobile station (m)

a(hm) = Faktor koreksi tinggi antena mobile station

R = Jari-jari sel (km)

CM = 0 dB, untuk kota ukuran menengah dan sub urban

CM = 3 dB, untuk area metropolitan.

Nilai faktor koreksi tinggi antena mobile station (a(hm)) adalah

Dengan mengetahui nilai link margin dari perhitungan link budget, dan dengan menggunakan persamaan pathloss diatas dapat dihitung coverage range dari sel dan juga jumlah sel yang diperlukan untuk mengcover area tertentu.

Jari-jari sel

Perhitungan Jumlah Sel

Perhitungan jumlah sel berdasarkan radius jangkauan menggunakan pendekatan luas daerah yang dicakup terhadap luas daerah tinjauan. Pemilihan arsitektur dalam perencanaannya menggunakan pendekatan arsitektur seluler. Coverage area untuk satu sel dengan konfigurasi heksagonal adalah

Dimana:

L = Coverage area

R = maximum cell range

K = constant accounting for the secto

Estimasi Kapasitas Sistem Mobile WiMAX

Peak Busy Hour (PBH) merupakan probabilitas yang akan mempengaruhi operator untuk memprediksi suatu trafik. Hal ini akan bergantung dari aplikasi, customer mix, dll. Jadi kepadatan trafik yang harus disediakan adalah

Sumber :

http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=article&catid=17%3Asistem-komunikasi-bergerak&id=312%3Ateknologi-mobile-wimax&option=com_content&Itemid=15