Seiring dengan perkembangan teknologi
telekomunikasi mobile/seluler yang semakin berevolusi dari generasi ke generasi
yaitu 1G hingga 4G dan
seterusnya.
Pada generasi pertama 1G di kenal dengan
teknologi AMPS (Advanced Mobile Phone System) yang masih menggunakan teknologi
analog dan selanjutnya sampai saat ini ada 2G, 2.5G, 3G, 3.5G, 4G yang sudah
menggunkan teknologi digital.
Disini
akan membahas tentang arsitektur jaringan penyusun dari teknologi generasi
kedua 2G yaitu GSM.
GSM merupakan teknologi yang dapat mentrasmisikan
voice(suara) dan data dimana keceptan akses pada jaringan GSM yang masih rendah
yaitu sekitar 9.6 kbps untuk data dan 13 kbps untuk voice.
Global System for Mobile Communication (GSM mulanya singkatan dariGroupe
Spécial Mobile) adalah sebuah teknologi komunikasi selular
yang bersifatdigital.
Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi bergerak, khususnyatelepon genggam. Teknologi ini
memanfaatkan gelombang mikro dan
pengirimansinyal yang
dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang
dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular
sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruhdunia.
Teknologi komunikasi selular sebenarnya sudah berkembang dan
banyak digunakan pada awal tahun 1980-an, diantaranya
sistem C-NET yang
dikembangkan di Jerman dan Portugal oleh Siemens,
sistem RC-2000 yang
dikembangkan di Perancis, sistem NMT yang dikembangkan
di Belanda dan Skandinavia oleh Ericsson,
serta sistem TACS yang beroperasi di Inggris.
Namun teknologinya yang masih analog membuat
sistem yang digunakan bersifatregional sehingga sistem antara negara satu dengan yang
lain tidak saling kompatibel dan menyebabkan mobilitas pengguna terbatas pada
suatu area sistem teknologi tertentu saja (tidak bisa melakukan roaming antar
negara).
Teknologi analog yang
berkembang, semakin tidak sesuai dengan perkembangan masyarakat Eropa yang
semakin dinamis, maka untuk mengatasi keterbatasannya, negara-negara Eropa membentuk
sebuah organisasi pada tahun 1982yang bertujuan untuk menentukan standar-standar komunikasi
selular yang dapat digunakan di semua negara Eropa.Organisasi ini
dinamakan Group Special Mobile (GSM). Organisasi ini
memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan
nama Global System for Mobile Communication atau GSM.
GSM muncul pada pertengahan 1991 dan akhirnya
dijadikan standar telekomunikasi selular untuk seluruh Eropa oleh ETSI(European Telecomunication Standard
Institute). Pengoperasian GSM secara komersil baru dapat
dimulai pada awal kuartal terakhir 1992 karena GSM
merupakan teknologi yang kompleks dan butuh pengkajian yang mendalam untuk bisa
dijadikan standar. Pada September 1992, standar type approval untuk
handphone disepakati dengan mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian
dalam memproduksi GSM.
Pada awal pengoperasiannya, GSM telah mengantisipasi perkembangan
jumlah penggunanya yang sangat pesat dan arah pelayanan per area yang tinggi,
sehingga arah perkembangan teknologi GSM adalah DCS (Digital Cellular
System) pada alokasi frekuensi 1800 Mhz. Dengan frekuensi tersebut, akan
dicapai kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel. Selain itu,
dengan luas sel yang semakin kecil akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar
handphone, sehingga bahaya radiasi yang timbul terhadap organ kepala akan dapat di
kurangi. Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia danAmerika,
termasuk Indonesia.
Indonesia awalnya menggunakan sistem telepon selular analog yang bernama AMPS(Advances Mobile Phone System) dan NMT (Nordic Mobile Telephone). Namun dengan
hadir dan dijadikannnya standar sistem komunikasi selular membuat sistem analog
perlahan menghilang, tidak hanya di Indonesia, tapi juga di Eropa. Pengguna GSM pun
semakin lama semakin bertambah. Pada akhir tahun 2005, pelanggan GSM di
dunia telah mencapai 1,5 miliar pelanggan. Akhirnya GSM tumbuh dan berkembang
sebagai sistem telekomunikasi seluler yang paling banyak digunakan di seluruh
dunia.
Spesifikasi
teknis
Di Eropa, pada awalnya GSM didesain untuk beroperasi pada frekuensi 900 Mhz. Pada frekuensi ini, frekuensi uplinks-nya digunakan
frekuensi 890–915 MHz , sedangkan frekuensi downlinksnya menggunakan
frekuensi 935–960 MHz. Bandwithyang digunakan adalah 25 Mhz (915–890 = 960–935 = 25
Mhz), dan lebar kanal sebesar 200 Khz. Dari keduanya, maka didapatkan 125 kanal, dimana 124 kanal
digunakan untuk suara dan satu kanal untuk sinyal. Pada perkembangannya, jumlah
kanal 124 semakin tidak mencukupi dalam pemenuhan kebutuhan yang disebabkan
pesatnya pertambahan jumlah pengguna. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih
banyak, maka regulator GSM di
Eropa mencoba menggunakan tambahan frekuensi untuk GSM pada band frekuensi di range 1800 Mhz
dengan frekuensi 1710-1785 Mhz sebagai frekuensi uplinks dan frekuensi
1805-1880 Mhz sebagai frekuensi downlinks. GSM dengan frekuensinya yang baru
ini kemudian dikenal dengan sebutan GSM 1800, yang menyediakan bandwidth sebesar
75 Mhz (1880-1805 = 1785–1710 = 75 Mhz). Dengan lebar kanal yang tetap sama
yaitu 200 Khz sama, pada saat GSM pada frekuensi 900 Mhz, maka pada GSM 1800
ini akan tersedia sebanyak 375 kanal. Di Eropa, standar-standar GSM kemudian
juga digunakan untuk komunikasi railway, yang kemudian
dikenal dengan nama GSM-R.
Arsitektur
jaringan
Teknologi GSM ataupun
CDMA tidak lepas dari yang namanya BTS. Apakah anda tau BTS itu apa? mungkin
sebagian orang tau dan sebagian tidak. Atau kebanyakan orang terutama orang
awam jika ditanya, “Apa yang ada di dalam benak anda tentang BTS?”, mungkin
akan menunjuk tower-tower yang ada disekitar lingkungan mereka .
Ｓecara
garis besar hal itu memang benar. Disini
akan dijelaskan tentang arsitektur
jaringan GSM, namun sebelumnya kita harus mengenal terlebih dahulu apa itu BTS.
BTS adalah kependekan dari Base Transceiver
Station, BTS berfungsi menjembatani perangkat
komunikasi pengguna dengan jaringan menuju jaringan lain. Satu cakupan pancaran
BTS dapat disebut Cell. Komunikasi seluler adalah komunikasi modern yang
mendukung mobilitas yang tinggi. Dari beberapa BTS kemudian dikontrol oleh satu
Base Station Controller (BSC) yang terhubungkan dengan koneksi microwave
ataupun serat optik.
BTS
juga disebut sebagai radio base station (RBS), node B (di Jaringan 3G) atau
sederhananya disebut base station (BS).Meskipun istilah BTS dapat diterapkan ke
salah satu standar komunikasi nirkabel, biasanya dan umumnya terkait dengan
teknologi komunikasi mobile seperti GSM dan CDMA. Dalam hal ini, BTS merupakan
bagian dari base station subsystem (BSS).
BTS
juga kemungkinan memiliki peralatan untuk mengenkripsi dan mendekripsi
komunikasi, alat filtering spectrum (band pass filter), dll. Antena juga dapat
dipertimbangkan sebagai komponen dari BTS dalam arti umum memfasilitasi fungsi
BTS. Biasanya BTS akan memiliki beberapa transceiver (TRXs) yang memungkinkan
untuk melayani beberapa frekuensi yang berbeda dan berbagai sektor sel (dalam
kasus BTS sectorised). Sebuah BTS dikendalikan oleh parent base station
controller melalui fungsi base station kontrol (BCF). BCF ini diimplementasikan
sebagai unit diskrit atau bahkan tergabung dalam TRX di compact base stations.
BCF menyediakan koneksi operasi dan maintenance (O & M) dengan sistem
manajemen jaringan (Network Management System/NMS), dan mengelola kondisi
operasi dari TRX masing-masing, serta penanganan perangkat lunak dan alarm.
Struktur dasar dan fungsi dari BTS tetap sama tanpa teknologi nirkabel.
Secara
umum, network element dalam
arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi:
2.
Base
Transceiver Station (BTS)
Secara bersama-sama, keseluruhan network element di
atas akan membentuk sebuah PLMN (Public Land Mobile Network).
Mobile Station (MS) merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan
untuk melakukan pembicaraan. Terdiri atas:
·
Mobile
Equipment (ME) atau handset, merupakan
perangkat GSM yang berada di sisi pengguna atau pelanggan yang berfungsi
sebagai terminal transceiver (pengirim dan penerima sinyal)
untuk berkomunikasi dengan perangkat GSM lainnya.
·
Subscriber
Identity Module (SIM) atau SIM Card,
merupakan kartu yang berisi seluruh informasi pelanggan dan beberapa informasi
pelayanan. ME tidak akan dapat digunakan tanpa SIM didalamnya, kecuali untuk
panggilan darurat. Data yang disimpan dalam SIM secara umum, adalah:
1.
IMMSI (International
Mobile Subscriber Identity), merupakan penomoran pelanggan.
2.
MSISDN (Mobile
Subscriber ISDN), nomor yang merupakan nomor panggil pelanggan.
Base
Transceiver Station (BTS)
Kembali
lagi ke Base Transceiver Station. BTS adalah akses point Mobile Station untuk
ke jaringan. BTS ini bertanggung jawab untuk melaksanakan komunikasi radio
antara jaringan dan MS (Mobile Station). BTS juga menangani speech encoding,
enkripsi, multiplexing (TDMA), dan modulasi / demodulasi dari sinyal radio.
Selain itu juga mempunyai kemampuan frekuensi hopping. Sebuah BTS akan memiliki
antara 1 dan 16 Transceivers (TRX), tergantung pada geografi dan permintaan
pengguna dari suatu area. TRX Masing-masing mewakili satu ARFCN.
Satu BTS
biasanya mencakup/mengcover 120 derajat sektor tunggal dari suatu daerah.
Biasanya sebuah menara/tower dengan 3 BTS akan menampung semua area sebesar 360
derajat di sekitar menara. Namun, tergantung pada geografi dan permintaan
pengguna dari suatu area, sebuah sel dapat dibagi menjadi satu atau dua sektor,
atau suatu sel kemungkinan dilayani oleh beberapa BTS dengan cakupan sektor
yang lebih luas.
Sebuah
BTS diberikan sebuah Identitas Cell. Identitas sel adalah 16-bit nomor (double
octet) yang mengidentifikasi sel yang berada di wilayah lokasi tertentu.
Identitas sel adalah bagian dari Cell Global Identification (CGI), yang dibahas
dalam bagian tentang Visitor Location Register (VLR).
Interface antara MS dan
BTS yang dikenal sebagai Um Interface atau Air Interface.
Base
Station System (BSS), terdiri atas:
·
BTS Base
Transceiver Station, perangkat GSM yang berhubungan langsung dengan MS dan
berfungsi sebagai pengirim sinyal.
·
BSC Base Station
Controller, perangkat yang mengontrol kerja BTS-BTS yang berada di bawahnya
dan sebagai penghubung BTS dan MSC. BSC menangani alokasi saluran radio, frekuensi administrasi, daya dan
pengukuran sinyal dari MS, dan pergerakan dari satu BTS ke BTS yang lain (jika
kedua BTS dikendalikan oleh BSC yang sama). Sebuah BSC juga berfungsi sebagai
“funneler”. Yakni mengurangi jumlah koneksi ke Mobile Switching Center (MSC)
dan memungkinkan untuk koneksi berkapasitas tinggi ke MSC.
Sebuah BSC akan di
sandingkan (Collocation) dengan BTS atau mungkin secara geografis terpisah.
Bahkan mungkin disandingkan dengan Mobile Switching Center (MSC). Interface
antara BTS dan BSC dikenal sebagai Abis Interface
Base
Transceiver Station (BTS) dan Base Station Controller (BSC) bersama-sama
membentuk Base Station System (BSS).
Network
Sub System (NSS), terdiri atas:
·
Mobile
Switching Center atau MSC, merupakan sebuah network element central dalam
sebuah jaringan GSM. MSC sebagai inti dari jaringan seluler, dimana MSC
berperan untuk interkoneksi hubungan pembicaraan, baik antar selular maupun
dengan jaringan kabel PSTN, ataupun dengan jaringan data. MSC
menangani panggilan routing, call setup, dan fungsi switching dasar. MSC
menangani banyak BSC dan juga interface dengan MSC yang lain dan register. MSC
juga menangani INER-BSC handoffs serta koordinat dengan MSC lain untuk
inter-MSC handoffs.
Interface
antara BSC dan MSC dikenal sebagai A Interface
Gateway Mobile
Switching Center (GMSC)
Ada lagi jenis penting dari MSC, yang
disebut Gateway Mobile Switching Center (GMSC). GMSC berfungsi sebagai gateway
antara dua jaringan. Jika pelanggan selular ingin menempatkan panggilan ke
telepon rumah biasa, maka panggilan akan melalui GMSC agar dapat dialihkan ke
Publik Switched Telephone Network (PSTN).
Sebagai
contoh, jika seorang pelanggan pada jaringan Cingular ingin memanggil pelanggan
pada jaringan T-Mobile, panggilan tersebut harus melalui GMSC.
Interface
antara dua Mobile Switching Centers (MSC) disebut E Interface
·
Home
Location Register atau HLR, yang berfungsi sebagai sebuah database untuk
menyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan agar tersimpan secara
permanen.
·
Visitor
Location Register atau VLR, adalah database yang berisi subset dari informasi yang terletak di
HLR. VLR berisi informasi yang sama seperti HLR, tapi hanya untuk pelanggan
saat ini di kawasan lokasi nya. Terdapat sebuah VLR untuk setiap Daerah Lokasi.
VLR mengurangi jumlah keseluruhan query ke HLR dan dengan demikian mengurangi
lalu lintas jaringan. VLR sering diidentifikasi oleh Kode Area Lokasi/Location
Area Code (LAC) untuk daerah yang mereka melayani.
·
Location Area Code (LAC)
Sebuah LAC
adalah kode tetap-panjang (dua oktet) yang mengidentifikasi area lokasi dalam
jaringan. Setiap Luas Lokasi dilayani oleh VLR, jadi kita bisa memikirkan Kode
Area Lokasi (LAC) yang ditugaskan untuk sebuah VLR.
·
Location Area Identity (LAI)
Sebuah LAI
adalah angka global unik yang mengidentifikasi negara, penyedia jaringan, dan
LAC dari setiap Daerah Lokasi yang diberikan, yang bertepatan dengan sebuah
VLR. LAI ini terdiri dari Mobile Country Code (MCC), Mobile Network Code (MNC),
dan Location Area Code (LAC). MCC dan MNC adalah nomor yang sama yang digunakan
ketika membentuk IMSI tersebut.
·
Cell Global Identification (CGI)
CGI adalah angka
yang secara unik mengidentifikasi sel tertentu dalam area lokasi, jaringan, dan
negara. CGI terdiri dari MCC, MNC, LAI, dan Cell Identity(CI)
VLR juga memiliki satu fungsi yang sangat penting lainnya:
penandaan dari Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI). TMSI ditandai oleh
VLR ke MS masuk ke dalam Daerah Lokasi nya. TMSI yang unik untuk sebuah VLR.
TMSI hanya dialokasikan ketika dalam mode cipher.
Interface antara MSC dan VLR dikenal sebagai B Interface dan
interface antara VLR dan HLR dikenal sebagai D Interface. Interface antara dua
VLR disebut G Interface.
·
Equipment Identity
Register (EIR)
EIR adalah
database yang menyimpan trek handset pada jaringan menggunakan IMEI. Hanya ada
satu EIR per jaringan. Yang disusun dari tiga list. The white list, the gray
list, and the black list.
Black list adalah list jika IMEI yang
akan ditolak oleh jaringan layanan untuk beberapa alasan. Alasan tersebut
termasuk IMEI yang terdaftar sebagai curian atau clonedor jika handset rusak
atau tidak memiliki kemampuan teknis untuk beroperasi pada jaringan.
Gray list adalah daftar IMEI yang akan
dimonitor karena aktivitas suspicous. Hal ini dapat termasuk handset yang
berperilaku aneh atau tidak menampilkan sebagaimana yang diharapkan jaringan.
White list
adalah daftar tidak berpenghuni. Itu berarti jika IMEI tidak termasuk dalam
Black list atau dalam Gray list, maka dianggap baik ketika White list.
Interface antara
MSC dan EIR disebut F Interface.
·
Authentication
Center atau AuC, yang diperlukan untuk menyimpan semua
data yang dibutuhkan untuk memeriksa keabsahaan pelanggan. Sehingga pembicaraan
pelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan. Meskipun tidak diperlukan, AUC biasanya secara fisik collocated dengan
HLR.
 |
| FULL GSM NETWORK |
Terdapat
satu interface terakhir yang tidak dibahas pada posting kali ini. Interface
antara HLR dan GMSC yang disebut C Interface. Anda akan melihatnya pada gambar
di di bawah ini. Gambar di bawah ini melengkapi pengenalan untuk arsitektur
jaringan dari jaringan GSM yang saya post di blog ini. Di sini Anda akan
menemukan diagram jaringan dengan semua komponen serta nama-nama dari semua
interface.
Operation
and Support System (OSS),
merupakan sub sistem jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendalian,
diantaranya fault management, configuration management, performance
management, dan inventory management.
Frekuensi
pada 3 Operator Terbesar di Indonesia
1.
Indosat:
890 – 900 Mhz (10 Mhz)
2.
Telkomsel:
900 – 907,5 Mhz (7,5 Mhz)
3.
Excelcomindo:
907,5 – 915 Mhz (7,5 Mhz)
Keunggulan
sebagai teknologi generasi kedua (2G)
GSM,
sebagai sistem telekomunikasi selular digital memiliki keunggulan yang jauh
lebih banyak dibanding sistem analog, di antaranya:
·
Kapasitas sistem lebih besar, karena
menggunakan teknologi digital di mana penggunaan sebuah kanal tidak hanya
diperuntukkan bagi satu pengguna saja sehingga saat pengguna tidak mengirimkan
informasi, kanal dapat digunakan oleh pengguna lain.
·
Sifatnya yang sebagai standar
internasional memungkinkan roaming mancanegara
·
Dengan teknologi digital, tidak
hanya mengantarkan suara, tapi memungkinkan servis lain seperti teks, gambar,
dan video.
·
Keamanan sistem yang lebih baik
·
Kualitas suara lebih jernih dan
peka.
·
Mobile (dapat dibawa ke mana-mana)
Bagaimanapun,
keunggulan GSM yang beragam pantas saja membuatnya menjadi sistem
telekomunikasi selular terbesar penggunanya di seluruh dunia.
Sumber :
Sumber :
0 komentar:
Posting Komentar