GSM
(Global System for Mobile communication) adalah suatu teknologi yang
digunakan dalam komunikasi mobile dengan teknik digital. Sebagai teknologi yang
dapat dikatakan cukup revolusioner karena berhasil menggeser teknologi sistem
telekomunikasi bergerak analog yang populer pada dekade 80-an, GSM telah
memberikan alernatif berkomunikasi baru bagi dunia telekomunikasi yang lebih
powerful. Dengan menggunakan sistem sinyal digital dalam transmisi datanya,
membuat kualitas data maupun bit rate yang dihasilkan menjadi lebih baik
dibanding sistem analog. Teknologi GSM saat lebih banyak digunakan untuk
komunikasi seluler dengan berbagai macam layanannya. Dalam kehidupan
sehari-hari kita lebih mengenal Handphone (HP) sebagai aplikasi teknologi GSM
yang paling populer. Sejak pertama pengimplementasiannya sampai sekarang GSM
telah dikembangkan dalam tiga kelompok yaitu GSM 900, 1800 dan 1900. Perbedaan
ketiga kelompok tersebut adalah pada lokasi band frekuensi yang digunakan. GSM
900 menggunakan frekuensi 900 MHz sebagai kanal transmisinya. GSM 1800 dan 1900
masing-masing menggunakan frekuensi 1800 dan 1900 MHz.
Arsitektur
Jaringan GSM
Sebuah
jaringan GSM dibangun dari beberapa komponen fungsional yang memiliki fungsi
dan interface masing-masing yang spesifik. Secara umum jaringan GSM dapat
dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu :
-
Mobile Station
-
Base Station Subsystem
-
Network Subsystem
jaringan
GSM secara umum dapat dilihat pada gambar yang terdiri dari :
a.
Mobile Stasion (MS)
MS
merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan komunikasi.
MS terdiri dari dari Mobile Equipment (ME) dan Subcriber Identity
Module (SIM). ME merupakan terminal transmisi radio yang dilengkapi dengan International
Mobile Equipment Identity (IMEI), sedangkan SIM berisi nomor identitas
pelanggan untuk masuk ke jaringan operator GSM.
b.
Base Stasion System (BSS)
BSS terdiri dari tiga perangkat
yaitu :
Base Transceiver Station ( BTS )
BTS merupakan perangkat pemancar dan
penerima yang menangani akses radio dan berinteraksi langsung dengan mobile
station (MS) melalui air interface. BTS
juga mengatur proses handover yang terjadi didalam BTS itu sendiri dan
dimonitor oleh BSC.
Base
Station controller ( BSC )
BSC
adalah interface antara BTS dengan MSC dan OMC. BSC juga mengendalikan
beberapa BTS serta mengatur trafik yang datang dan pergi dari BSC menuju MSC
atau BTS. BSC memanajemen sumber radio dalam pemberian frekuensi untuk setiap
BTS dan mengatur handover ketika mobile station melewati batas
antar sel.
Transcoder
(XCDR)
XCDR
berfungsi untuk mengkompres data atau suara keluaran dari MSC (64 Kbps) menjadi
16 Kbps ke arah BSC dan sebaliknya untuk effisiensi kanal transmisi.
c.
Network Switching System (NSS)
NSS
berfungsi sebagai switching pada jaringan GSM, memanajemen jaringan,
sebagai interface antara jaringan GSM dengan jaringan lainnya. Komponen
NSS pada jaringan GSM terdiri dari :
Mobile
Switching Center ( MSC )
MSC
bertugas mengatur komunikasi antar pelanggan dan user jaringan
telekomunikasi lainnya.
§
Home Location Register ( HLR )
HLR
merupakan database yang berisi data pelanggan yang tetap suatu wilayah
cakupan. Data-data tersebut antara lain, layanan pelanggan, service tambahan
dan informasi
mengenai
lokasi pelanggan yang paling akhir
§
Visitor Location Register ( VLR )
VLR
merupakan database yang berisi informasi sementara mengenai pelanggan yang
melakukan mobile (roaming) dari area cakupan lain.
§
Authentication Center ( AuC )
AuC
berisi data base yang bersifat rahasia yang disimpan dalam bentuk format
kode untuk pengamanan dan pengontrolan penggunaansistem seluler yang sah dan
mencegah pelanggan yang melakukan kecurangan..
§
Equipment Identity Register (EIR)
Merupakan
data base terpusat yang berfungsi untuk validasi Internasional Mobile
Equipment Identity (IMEI).
§
Inter Working Function (IWF)
IWF
berfungsi sebagai interface antara jaringan GSM dengan jaringan lain.
§
Echo Canceller (EC)
EC digunakan untuk sambungan dengan
PSTN untuk mengurangi echo (gaung/gema) dan delay.
d.
Network Management System
§
Operation and Maintenance Center ( OMC )
OMC
sebagai pusat pengontrolan operasi dan pemeliharaan jaringan. Fungsi utamanya
mengawasi alarm perangkat dan perbaikan terhadap kesalahan operasi.
§
Network Management Centre (NMC)
NMC
berfungsi untuk pengontrolan operasi dan pemeliharaan jaringan yang lebih besar
dari OMC.
Konsep
Dasar Jaringan WCDMA-UMTS
WCDMA
merupakan teknologi generasi ketiga (3G) yang berbasis packet service dengan
menggunakan standar Direct Sequence Spread Spectrum dan modulasi RF yang
digunakan adalah QPSK saat uplink maupun downlink. Standar bandwidth yang
dipakai sebesar 5 Mhz yang dapat ditingkatkan sampai dengan 10 Mhz, 15 Mhz, dan
20 Mhz. Sedangkan dukungan mobilitas yang dapat dilayani sampai dengan 120
km/jam. Beberapa hal yang dimiliki oleh teknologi WCDMA ini adalah :
·
Mendukung pengiriman data dengan kecepatan tinggi (> 384 kbps pada lingkup
area yang lebar dan dapat mencapai 2 Mbps pada daerah indoor/local outdoor
coverage)
·
Sistem layanan yang fleksibel yang mendukung multiple parallel variable rate
services pada tiap-tiap koneksi,
· Dukungan terhadap handover antar
frekuensi untuk pengoperasian dengan struktur sel yang bertingkat,
· Implementasi yang mudah pada
terminal dual mode UMTS/GSM baik itu handover diantara UMTS dan GSM,
· Kerahasiaan yang tinggi,
· Dapat diaplikasikan pada
lingkungan interferensi yang tinggi,
· Menyediakan kapasitas yang lebih
besar daripada sistem FDMA, TDMA, maupun NarrowBand CDMA.
Kelebihan lainnya secara teknis
adalah teknologi WCDMA memiliki laju data yang tinggi yang mampu mencapai 5,6
Mbps dan mampu melayani 196 user tiap kanalnya, jauh lebih besar dari teknologi
GSM yang hanya mampu menangani 8 user tiap kanalnya UMTS adalah salah satu
teknologi seluler pada generasi ketiga yang menggunakan teknologi WCDMA sebagai
interfacenya. UMTS dikembangkan oleh IMT-2000 framework
yang merupakan salah satu bagian dari program ITU.
Secara
garis besar arsitektur jaringan WCDMA-UMTS terdiri atas tiga bagian utama yaitu
:
§
User Equipment (UE) :
perangkat
pada sisi pelanggan yang berupa headset untuk mengirim dan menerima informasi.
§
UMTS Terresterial Radio Access Network (UTRAN) :
jaringan
akses radio terestrial pada UMTS
§
Core Network (CN) :
jaringan
inti yang telah dibangun sebelum adanya UMTS seperti GSM dan GPRS.
Handover
Handover
merupakan proses pengalihan kanal traffic
secara otomatis pada Mobile Station (MS) yang sedang digunakan untuk
berkomunikasi tanpa terjadinya pemutusan hubungan. Hal ini menjelaskan bahwa handover
pada dasarnya adalah sebuah call koneksi yang bergerak dari satu sel
ke sel lainnya. Secara umum Handover dapat didefenisikan sebagai
prosedur, dimana ada perubahan layanan pada MS dari satu Base Station (BS)
ke BS yang lain. Proses ini memerlukan alat pendeteksi untuk mengubah status dedicated
node (persiapan handover) dan alat untuk menswitch komunikasi
yang sedang berlangsung dari suatu kanal pada sel tertentu ke kanal yang lain
pada sel yang lain. Keputusan untuk sebuah handover dibuat oleh Base
Station Centre (BSC), yaitu dengan mengevaluasi secara permanent pengukuran
yang diambil oleh BTS dan MS. Pengukuran rata-rata (Px) oleh BSC dibandingkan
dengan nilai-nilai ambang batas (threshold); jika Px melebihi nilai threshold
maka dimulai proses handover dengan mencari sebuah sel target yang
cocok.
Tahap-tahap
dari proses handover
§
Tahap Pengukuran (Measurement), dilakukan pengukuran informasi penting
yang dibutuhkan untuk tahap decision. Pengukuran arah DL yang lakukan oleh MS
adalah sebesar Ec/Io dari CPICH sel yang sedang melayani dan sel-sel tetangga.
§
Tahap Keputusan (Decision), hasil pengukuran di bandingkan dengan threshold
yang telah di tetapkan sebelumnya. Kemudian akan diputuskan apakah akan
dilakukan handover atau tidak. Algoritma handover yang berbeda akan
memiliki kondisi trigger yang berbeda pula. Tahap Eksekusi (Execution),
proses handover selesai dan parameter relatif diubah berdasarkan jenis handover-nya.
Sebagai contoh hubungan dengan Node B apakah ditambah atau diputuskan
Pilot
Sets
Pilot
set atau kanal pilot diidentifikasikan
oleh pilot offset dan penempatan frekuensi. Kanal inilah yang menjadi
acuan dalam penentuan kondisi handover:
§
Active Set, adalah pilot yang dikirimkan oleh BTS dimana UE tersebut
aktif. BS menginformasikan isi active set dengan channel assignment message atau
handover direction message.
§
Candidate Set, terdiri dari pilot yang tidak termasuk active
set. Pilot ini harus diterima dengan sinyal yang baik untuk mengindikasikan
bahwa kanal trafik link forward yang dibawa dapat dimodulasikan dengan
baik.
§
Neighbor Set, adalah pilot yang digunakan untuk memberitahukan
sel terdekat untuk proses handover.
§
Remaining Set, terdiri dari keseluruhan pilot dalam sistem
kecuali yang termasuk kedalam active set, candidate set dan neighbor
set
Tipe-tipe
Handover Dalam Sistem WCDMA
Ada 3 Tipe handover dalam
sistem komunikasi bergerak WCDMA yaitu:
·
Intra sistem Handover
Intra
sistem handover mengarah pada
satu sistem. Intra sistem handover ini dapat dibagi
menjadi Intra frekuensi handover dan
inter frekuensi handover.
·
Inter sistem Handover
Inter
sistem handover mengambil
tempat diantara cell yang berdasarkan 2 teknologi radio akses (RAT) atau
mode radio akses (RAM) yang berbeda. Keadaan yang paling sering untuk tipe
pertama adalah menduga diantara sistem WCDMA dam GSM/EDGE. Handover diantara
dua sistem CDMA yang berbeda juga berdasarkan tipe ini. Sebuah Contoh untuk
dari inter RAM handover adalah ultra FDD dan ultra TDD.
·
Soft Handover dan Softer Handover
Saat
soft handover, MS secara simultan berkomunikasi dengan 2 atau lebih cell
untuk BTS yang berbeda dari RNL (Intra RNC) yang berbeda. Pada arah downlink,
mobile menerima dua sinyal untuk rasio kombinasi yang maksimal. Pada
arah uplink (UL) kode saluran mobile di deteksi dengan kedua BTS
dan dirutingkan ke RNC untuk pemilihan kombinasi. Didalam situasi softer
handover, mobile sedikitnya dikontrol oleh 2 sektor dibawah satu BS,
RNC tidak dilibatkan dan hanya ada satu loop kontrol power aktif . Soft
handover dan softer handover dapat digunakan dengan sebuah frekuensi
carrier sehingga ada pemrosesan intra frekuensi Handover.
Inter-system Handover (ISHO)
Inter-system
HO terjadi di antara sel-sel yang memiliki dua teknologi akses radio (Radio
Access Technology : RAT) yang berbeda atau mode akses radio (Radio
Access Mode : RAM) yang berbeda. Kasus yang paling sering untuk handover
jenis ini diperkirakan terjadi antara sistem WCDMA ke GSM (3G – 2G) begitu
juga sebaliknya (2G – 3G). Dilihat dari arsitektur jaringannya, gambar 2.5
berikut ini menunjukkan proses handover yang terjadi dalam jaringan
WCDMA-UMTS dan GSM.
Dalam
WCDMA-UMTS, proses inter-system handover untuk layanan berbasis circuit
switch didasarkan pada proses hard handover dimana saat handover terjadi,
link trafik asal dari node B / BS akan di drop sebelum setting up pada
link BS / node B yang baru selesai, sehingga hard handover disebut juga proses break
before make.
Fungsi utama dari “Better Cell
Handover”
(Power
Budget HO) adalah untuk meminimasi power RF yang diperlukan bagi komunikasi
antara MS/UE dengan jaringan (base station). Meminimasi daya RF, mengurangi interferensi
radio di seluruh jaringan dan meningkatkan daya tahan baterai dari MS/UE.
Kondisi Power Budget PBGT mempertimbangkan cell UMTS tetangga, yang
membandingkan level penerimaan downlink dari serving cell (GSM) dan level
penerimaan pada cell tertangga (WCDMA – UMTS). Handover margin adalah sebuah
threshold yang dapat digunakan untuk menghindari osilasi handover antara
serving cell GSM dan cell tetangga (GSM atau UMTS).
No comments:
Post a Comment