Arsitektur Seluler

31
Arsitektur Seluler Oleh: Mike Yuliana PENS-ITS

Transcript of Arsitektur Seluler

Page 1: Arsitektur Seluler

Arsitektur Seluler

Oleh:Mike YulianaPENS-ITS

Page 2: Arsitektur Seluler

Topik

Memahami Konsep CellMemahami elemen jaringan GSM dan FungsinyaMemahami tentang struktur geografis yang digunakan di GSM

Page 3: Arsitektur Seluler

Pendahuluan

Sistem seluler harus mampu menampung sejumlah besar pelanggan dalam area geografis yang luas, tetapi dalam spektrum frekuensi yang terbatas. Ini jadi masalah, karena dengan lebar spektrum frekuensi terbatas, jumlah kanal frekuensi juga terbatas. Padahal tiap percakapan memerlukan dua kanal (kanal kirim dan terima).Ternyata, keterbatasan lebar spektrum frekuensi diatasi dengan membatasi jangkauan tiap BTS (Base Transceiver Station) menjadi satu area geografis kecil yang disebut sel.

Page 4: Arsitektur Seluler

Konsep Sel

Sel menunjukkan cakupan sinyalRealitas???Untuk mempermudah perencanaan digunakan sel yang berbentuk hexagon, circles, equilateral triangles, square.

Bentuk segienam yang digunakan dalam perencanaan

Page 5: Arsitektur Seluler

Arsitektur Jaringan GSM

Page 6: Arsitektur Seluler

Elemen dari Jaringan GSM

Mobile Station (MS)Base Station Sub-system (BSS)Switching System (SS), Operation and Maintenance System (OMC)

Page 7: Arsitektur Seluler

CHIP

PERMANENT DATA - IMSI- ICCID

TEMPORARY DATA- Phone Book

Mobile StationMobile Station

SIM CARD

HANDPHONE GSM

IMEI

- SMS

- MSISDN

Mobile Station perangkat GSM yang berada disisi pelanggan yang berfungsiSebagai Transceiver untuk berkomunikasi dengan pelanggan lainnya

Page 8: Arsitektur Seluler

Mobile Subscriber ISDN (MSISDN) number (max 15 digit) MSISDN = CC + NDC + SN 62 818 1234567

CC = Country Code 62 for IndonesiaNDC = National Destination Code 817, 818, 819, 859, 878 for XLSN = Subscriber Number 6~9 digits

International Mobile Subscriber Identity (IMSI) - max 15 digit IMSI = MCC + MNC + MSIN

MCC = Mobile Country Code 510 for GSM INDONESIAMNC = Mobile Network Code 11 for XLMSIN = Mobile Station Identification Number (max 10 digits)

SIM = Subscriber Identity Module(ICCID = Integrated Circuit Card Identity ) – 19 digit

IMEI = International Mobile station Equipment Identity – 15 digitLocation Area Identity (LAI)

LAI = MCC + MNC + LAC(Location Area Code)Cell Global Identity (CGI)

CGI = CI (Cell Identity) + LAI

Page 9: Arsitektur Seluler

Base Station Sub-system (BSS)

Base Station System atau BSS, terdiri atas:BTS Base Transceiver Station, perangkat GSM yang berhubungan

langsung dengan MS dan berfungsi sebagai pengirim danpenerima sinyal.

BSC Base Station Controller, perangkat yang mengontrol kerjaBTS-BTS yang berada di bawahnya dan sebagai penghubungBTS dan MSC

Page 10: Arsitektur Seluler

ANTENNA BTSTIGA SEKTOR

BASE TRANSCEIVER STATION (BTSBASE TRANSCEIVER STATION (BTS)

PERANGKAT RADIOBTS

Page 11: Arsitektur Seluler

BASE STATION CONTROLLER (BSC)BASE STATION CONTROLLER (BSC)

BSC ( Base Station Controller):1. switching lokal untuk handover antara sejumlah BTS2. Otak dari BSS

Page 12: Arsitektur Seluler

MSC merupakan inti dari jaringan selular, dimana MSC berperanuntuk inter koneksi hubungan pembicaraan, baik antarpelanggan selular maupun antar selular dengan jaringan teleponkabel PSTN, ataupun dengan jaringan data.HLR berfungsi untuk penyimpan semua data dan informasimengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen, dalamarti tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindaksebagai pusat informasi pelanggan yang setiap waktu akandiperlukan oleh VLR untuk merealisasi terjadinya komunikasipembicaraan. VLR selalu berhubungan dengan HLR danmemberikan informasi posisi pelanggan beradaVLR berfungsi untuk menyimpan data dan informasi pelanggan, dimulai pada saat pelanggan memasuki suatu area yang bernaung dalam wilayah MSC VLR tersebut (melakukanRoaming). Adanya informasi mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC untuk melakukan hubungan baik Incoming(panggilan masuk) maupun Outgoing (panggilan keluar).

Switching System (SS)

Page 13: Arsitektur Seluler

AuC menyimpan semua informasi yang diperlukan untukmemeriksa keabsahan pelanggan, sehingga usaha untukmencoba mengadakan hubungan pembicaraan bagipelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan. Disamping ituAuC berfungsi untuk menghindarkan adanya pihak ke tigayang secara tidak sah mencoba untuk menyadappembicaraan.EIR memuat data-data status pelanggan yang dibagi atas 3 (tiga) kategori, yakni :

1 Pelanggan yang diijinkan untuk mengadakan hubunganpembicaraan kemanapun.

2. Pelanggan yang dibatasi dan hanya diijinkan mengadakanhubungan pembicaraan ketujuan yang terbatas.

3 Pelanggan yang sama sekali tidak diijinkan untukberkomunikasi.

Page 14: Arsitektur Seluler
Page 15: Arsitektur Seluler

Operation and Maintenance System atau OMC, merupakan sub sistem jaringan GSM yang berfungsisebagai pusat pengendalian, diantaranya fault management, configuration management, performance management, dan inventory management.

Operation and Maintenance System (OMC)

Page 16: Arsitektur Seluler

GSM SERVICES AREA

PLMN SERVICES AREA

HLR

MSC/VLR

MSC/VLR

MSC/VLR

MSC/VLR SERVICES AREA

LOCATION AREA

CELLBSC

BSC

HIRARKI JARINGAN GSMHIRARKI JARINGAN GSM

MS

Page 17: Arsitektur Seluler

Cell

Area jangkauan sebuah BTS

Page 18: Arsitektur Seluler

Location Area

Area pelayanan satu atau lebih BSC yang mengontrol beberapa BTS / cell

Page 19: Arsitektur Seluler

MSC/VLR Service Area

Area pelayanan satu MSC/VLR yang mengontrol satuatau lebih BSC/ BTS

Page 20: Arsitektur Seluler

PLMN (Public Land Mobile Network)

Area pelayanan satu jaringan operator

GSM Service Area Total area GSM diseluruh dunia

Page 21: Arsitektur Seluler

LOCATION UPDATE FLOWLOCATION UPDATE FLOW

BTS

BSC 1

HLRIMSIMSISDN

510011-000002451262818155765

VLR INDEX

MSC 1VLR1

MSC 3VLR3

BSC 5

BTS

LAC1 LAC2

VLR1

MSISDN62818155765

LokasiLAC1

MSISDN62818155765

LokasiLAC2

=====VLR3

========= =====

Page 22: Arsitektur Seluler

HIRARKI PENGENDALIAN GSMHIRARKI PENGENDALIAN GSM

XL

MS

BTS

BSC

OMC

MSC-VLRJKT

MSC-VLRSBY

HLR

XL

TELKOMSEL

TELKOMSMSC

VMS

PSTN EXCHANGE

Page 23: Arsitektur Seluler

SKENARIO CALL ROUTINGCALL ROUTING

1

2

3 5

1 2

4

Call Termination

4

1 2 3

1 2 3 4 5

Other Operator

Excelcom

MSC 1 MSC 2

BSC 1 BSC 2 BSC 3

BTS 1 BTS 2 BTS 3 BTS 4

Page 24: Arsitektur Seluler

Perkembangan Arsitektur Jaringan GSM

Arsitektur GSM 2GArsitektur GSM 2.5GArsitektur GSM 3G

Page 25: Arsitektur Seluler

BSS — Base Station System

BTS — Base Transceiver Station

BSC — Base Station Controller

MS — Mobile Station

NSS — Network Sub-System

MSC — Mobile-service Switching Controller

VLR — Visitor Location Register

HLR — Home Location Register

AuC — Authentication Server

GMSC — Gateway MSC

GSM 2G Architecture

SS7BTS

BSC MSCVLR

HLR AuC

GMSC

BSS

PSTN

NSS

AE

CD

PSTNAbis

B

H

MS

GSM — Global System for Mobile communication

Page 26: Arsitektur Seluler

SS7BTS

BSC MSCVLR

HLR AuC

GMSC

BSS

PSTN

NSS

AE

CD

PSTNAbis

B

H

MS

BSS — Base Station System

BTS — Base Transceiver Station

BSC — Base Station Controller

NSS — Network Sub-System

MSC — Mobile-service Switching Controller

VLR — Visitor Location Register

HLR — Home Location Register

AuC — Authentication Server

GMSC — Gateway MSC

Generasi 2.5G

SGSN — Serving GPRS Support Node

GGSN — Gateway GPRS Support Node

GPRS — General Packet Radio Service

IP

2G+ MS (voice & data)

PSDNGi

SGSN

Gr

Gb

Gs

GGSN

Gc

Gn

2G MS (voice only)

Page 27: Arsitektur Seluler

3G Partnership Project (3GPP)3GPP memproses migrasi dari GSM ke UMTS (W-CDMA)

Core network berevolusi dari GSM untuk mensupportGSM, GPRS dan fasilitas W-CDMA yang baru

3GPP Release 99Menambahkan 3G radios

3GPP Release 4Menambahkan softswitch/ voice gateways dan packet core

3GPP Release 5IP Multimedia Services (IMS) yang pertamamenggunakan SIP & QoS

3GPP Release 6Semua berbasis jaringan IP; contents dari r6 masihdiproses

Page 28: Arsitektur Seluler

3G rel99 Architecture (UMTS) — 3G Radios

SS7

IP

BTSBSC MSC

VLR

HLR AuC

GMSC

BSS

SGSN GGSN

PSTN

PSDN

CN

CD

GcGr

Gn Gi

Abis

Gs

B

H

BSS — Base Station System

BTS — Base Transceiver Station

BSC — Base Station Controller

RNS — Radio Network System

RNC — Radio Network Controller

CN — Core Network

MSC — Mobile-service Switching Controller

VLR — Visitor Location Register

HLR — Home Location Register

AuC — Authentication Server

GMSC — Gateway MSC

SGSN — Serving GPRS Support Node

GGSN — Gateway GPRS Support Node

AE PSTN

2G MS (voice only)

2G+ MS (voice & data)

UMTS — Universal Mobile Telecommunication System

Gb

3G UE (voice & data)

Node BRNC

RNS

Iub

IuCS

ATMIuPS

Page 29: Arsitektur Seluler

3G rel4 Architecture (UMTS) — Soft Switching

SS7

IP/ATM

BTSBSC MSC Server

VLR

HLR AuC

GMSC server

BSS

SGSN GGSN

PSTN

PSDN

CN

CD

GcGr

Gn Gi

Gb

Abis

Gs

B

H

BSS — Base Station System

BTS — Base Transceiver Station

BSC — Base Station Controller

RNS — Radio Network System

RNC — Radio Network Controller

CN — Core Network

MSC — Mobile-service Switching Controller

VLR — Visitor Location Register

HLR — Home Location Register

AuC — Authentication Server

GMSC — Gateway MSC

SGSN — Serving GPRS Support Node

GGSN — Gateway GPRS Support Node

A Nc

2G MS (voice only)

2G+ MS (voice & data)

Node BRNC

RNS

Iub

IuCS

IuPS

3G UE (voice & data)

Mc

CS-MGW

CS-MGWNb

PSTNMc

ATM

Page 30: Arsitektur Seluler

3G rel5 Architecture (UMTS) — IP Multimedia

Gb/IuPS

A/IuCS

SS7

IP/ATM

BTSBSC MSC Server

VLR

HSS AuC

GMSC server

BSS

SGSN GGSN

PSTN

CN

CD

GcGr

Gn Gi

Abis

Gs

B

H

IM — IP Multimedia sub-system

MRF — Media Resource Function

CSCF — Call State Control Function

MGCF — Media Gateway Control Function (Mc=H248,Mg=SIP)

IM-MGW — IP Multimedia-MGW

Nc

2G MS (voice only)

2G+ MS (voice & data)

Node BRNC

RNS

Iub

3G UE (voice & data)

Mc

CS-MGW

CS-MGWNb

PSTNMc

IuCS

IuPS

ATM

IM

IPPSTN

Mc

MGCF

IM-MGW

MRF

CSCF

Mg

Gs

IP Network

Page 31: Arsitektur Seluler

3GPP Rel.6 Objectives

IP Multimedia Services, fase 2IMS messaging dan group management

Wireless LAN interworkingSpeech enabled services

Distributed speech recognition (DSR)Number portabilityPerluasan yang lainRuang lingkup dan content masih dalam proses