! 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