Modul 6 Cellular Technology Evolution
description
Transcript of Modul 6 Cellular Technology Evolution
Modul 6Cellular Technology Evolution
Mata Kuliah
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009 - 2010
1Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Hubungan dari Sentral ke Pelanggan Dilakukan Melalui Radio dan Bukan Kabel
Sarana transmisi selain telepon lewat kabel ( PSTN ) Mempercepat pelayanan karena tidak tergantung pada
instalasi dan maintenance kabel . Flexibilitas dalam pergerakan dan features yang lebih
baik. Penggunaan kompresi digital mengefektifkan saluran.
Wireless Communication
2
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
WirelessCommunication
FixedWireless
MobileWireless
Non Cellular Cellular Non Cellular Cellular
Contoh•Point-to-point Comm.•Infra Red Comm.•Microwave Comm.
ContohDECT (Digital European Cordless Telephone).
Contoh•Paging System•PAMR (Public AccessMobile Radio)
Contoh•GSM•CDMA IS-95•AMPS
Klasifikasi Wireless Communication
3
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Early Mobile System Mirip dengan broadcasting TV Sebuah transmitter yang kuat ditempatkan di lokasi yang tinggi untuk
mengcover area yang cukup luas (radius sampai 50 km) Coverage bagus, tapi kapasitas terbatas Contoh: Bell Mobile System ‘70 Contoh: Bell Mobile System ‘70
max 12 calls pada coverage beberapa ribu mil persegimax 12 calls pada coverage beberapa ribu mil persegi
4
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Cellular Concept• Menggunakan banyak transmitter dengan power rendah untuk mengcover
area tertentu.• Satu area metropolitan dibagi dalam area-area kecil (cell) yang masing-
masing dilayani oleh sebuah low power transmitter.• Kapasitas kanal menjadi lebih besar. Secara teoritis menjadi n kali
dibandingkan dengan sistem tradisional (di mana n adalah jumlah cell)• Setiap cell (yang berdekatan) menggunakan frekuensi yang berbeda.
Penggunaan frekuensi yang sama (frequency reuse) hanya boleh pada dua sel dengan jarak tertentu (untuk menghindari terjadinya interferensi)
5
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
6
Bentuk Cell
Base Transceiver Station (BTS)
Coverage
Kenyataan sebenarnyaCoverage tiap cell berbeda-beda tergantung kondisi areanya
IdealCoverage tiap cell
berbentuk lingkaran dengan radius yang sama
FictitiousCoverage tiap cell berbentuk segi
enam beraturan
* **
* **
* *
*Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
Urban
Ukuran Cell Ukuran cell dapat berbeda-beda tergantung dari daya pancar
BTS, yang ditentukan oleh perkiraan banyaknya pengguna telepon di area tersebut.
Di daerah perkotaan (urban) diameter cell bisa jauh di bawah 1 km, sedangkan di luar kota (rural) bisa mencapai radius 35 km.
7
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
8
Karena redaman terhadap frekuensi rendah relatif lebih rendah dibandingkan dengan terhadap frekuensi tinggi, maka penggunaan frekuensi yang lebih rendah memiliki coverage area yang lebih luas.
Frekuensi 450 MHz memberikan coverage area yang lebih luas dibandingkan dengan 900 MHz, dengan demikian penggunaan frekuensi 450 MHz ideal untuk rural area.
Penggunaan frekuensi 1800 MHz ideal untuk urban area (ukuran cell kecil dengan jumlah pemakai yang padat)
Ukuran Cell vs Frekuensi
450 MHz
900 MHz 1800 MHz
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Cluster
Kelompok sel yang masing-masing menggunakan frekuensi yang berbeda
Frequency reuse hanya boleh dilakukan pada dua sel dari cluster yang berbeda.
9
BTS
Radio coverage area
Fictitious coverage area
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
10
Frekuensi Sistem komunikasi seluler menggunakan frekuensi pada
band 800, 900 dan 1800 MHz dengan bandwidth 25 MHz.
Keterbatasan penggunaan frekuensio Bandwidth yg tersedia terbataso Power yang rendaho Pengguna yang banyak dan tersebar
Frequency re-useo Frekuensi yang sama digunakan lagi pada sel yang lain (pada
cluster yang berbeda)o Masalah interferensi antar sel dg frekuensi yang sama (co-
channel interference)
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Frequency Reuse
Sel-sel dengan tanda huruf yang sama menggunakan frekuensi yang samaCluster (yang dibatasi dengan garis tebal) dapat dibuat berulang dalam
coverage areaPada gambar di atas
o Ukuran cluster (N) = 7. o Jarak frequency reuse ditentukan oleh parameter pergeseran (i,j)
i
j
A
A
11
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
“Co-channels” adalah sel yang berdekatan dengan frekuensi yang sama
“Co-channel interference” menyebabkano Voice Channels: Loss of qualityo Control Channels: Dropped calls
Co-channel interference dapat dikurangi dengan menambah jarak antara co-channelo R = radius tiap selo D = jarak antara titik pusat dua sel co-channel (frequency reuse
distance)
Co-channel Interference
12
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Co-channel (Reuse) DistanceCo-channel distance (D) ditentukan dengan rumus
Di mana N =jumlah sel dalam satu cluster
N = i²+ij+j²i dan j adalah parameter pergeseran (shift parameter)
Reuse factor (Q)
NRD 3
NR
DQ 3
13
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Ukuran Cluster (N) dan Co-channel Distance
12
31
2
3
12
3
23
41
56
7
23
41
56
7
23
41
56
7
8
7
6
9
210
31
54
11
12
8
7
6
9
210
31
54
11
12
8
7
6
9
210
31
54
11
12N = 3
N = 7
N = 12
N {i,j} D Q
3 {1,1} 3R 3
7 {2,1} 4,58R 4,58
12 {2,2} 6,00R 6,00
14
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
15
Base Transceiver
Station
Base Transceiver
Station
PSTN
Mobile Control Equipment
Network Interface Equipment
Mobile Operator
Basic Mobile Telephone Service Network
Forward link
Reverse link
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
16
Komponen Sistem Seluler Mobile Telephone Switching Office (MTSO)
o Berfungsi sebagai Mobile Switching Center (MSC)• Melakukan kontrol dalam membangun hubungan antar telepon mobil atau
antara telepon mobil dengan PSTN.• Me-register lokasi telepon mobil dalam jaringan• Mengalokasikan radio channel dan BTS bagi telepon mobil ketika bergerak
dari satu sel ke sel yang laino Dengan database, mobile switch dapat menyimpan dan meng-update
informasi pelanggan dalam volume yang besaro Mobile switch dapat berkomunikasi dengan mobile switch lain dalam
menentukan lokasi telepon mobil yang sedang roaming Cell Site
o Coverage area dari Base Transceiver Station (BTS) yang berupa perangkat radio dalam suatu sel
o Perangkat meliputi RF Transmitter dan Receiver, Antenna System dan Interface Equipment.
Mobile Subscriber Unit (MSU)o Merupakan Mobile Station (MS) o Terdiri dari Control Unit dan Transceiver untuk mengirim dan menerima
ke dan dari Cell Unit
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
17
Base Transceiver Station(BTS)
Microwave Radio Link
Cable Link
To Mobile Switch
Base Transceiver Station (BTS)
Traffic Channel (voice/data)
Signaling Channel (Control)
Mobile Station
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
18
Transceiver = Transmitter (pemancar) dan Reciever (penerima)
BTS memancarkan dan menerima transmisi dengan menggunakan frekuensi yang berbeda
BTS menyediakan dua jenis kanal radio untuk setiap mobile phoneo Control Channel
• Call set up, handover, dllo Traffic Channel
• Menyalurkan trafik percakapan atau data
BTS dihubungkan dengan mobile switch dengan link microwave atau kabel
Dalam sistem seluler analog traffic channel menggunakan modulasi analog (FM), sedangkan signaling (control) channel menggunakan modulasi digital
Base Transceiver Station
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
19
Mobile Switching
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Typical Calls (1) Mobile unit initialization
o Scan and select strongest set up control channelo Automatically selected BS antenna of cell
• Usually but not always nearest (propagation anomalies)o Handshake to identify user and register locationo Scan repeated to allow for movement
• Change of cell
Mobile originated callo Check set up channel is free
• Monitor forward channel (from BS) and wait for idleo Send number on pre-selected channel
Pagingo MTSO attempts to connect to mobile unito Paging message sent to BSs depending on called mobile
numbero Paging signal transmitted on set up channel
20
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Typical Calls (2) Call accepted
o Mobile unit recognizes number on set up channelo Responds to BS which sends response to MTSOo MTSO sets up circuit between calling and called BSso MTSO selects available traffic channel within cells and notifies
BSso BSs notify mobile unit of channel
Ongoing callo Voice/data exchanged through respective BSs and MTSO
Handoffo Mobile unit moves out of range of cell into range of another cello Traffic channel changes to one assigned to new BS
• Without interruption of service to user
21
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Other Functions Call blocking
o During mobile-initiated call stage, if all traffic channels busy, mobile tries again
o After number of fails, busy tone returned Call termination
o User hangs upo MTSO informedo Traffic channels at two BSs released
Call dropo BS cannot maintain required signal strengtho Traffic channel dropped and MTSO informed
Calls to/from fixed and remote mobile subscribero MTSO connects to PSTNo MTSO can connect mobile user and fixed subscriber via PSTNo MTSO can connect to remote MTSO via PSTN or via dedicated lines o Can connect mobile user in its area and remote mobile user
22
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
23
Handover
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
24
Multiple Access Technology Multiple access technology allows multiple cell phones to
use one base station at once. Technologies
oFrequency Division Multiple Access (FDMA)• Pembedaan antara satu kanal dengan kanal yang lain dilakukan
dengan pembedaan frekuensi
oTime Division Multiple Access (TDMA)• Pembedaan antara satu kanal dengan kanal yang lain dilakukan
dengan pembedaan waktu (time slot)
oCode Division Multiple Access (CDMA)• Akses oleh ms dilakukan pada waktu dan frekuensi yang sama
• Pembedaan dilakukan hanya dalam pengkodean
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Frequency Division Multiple Access (FDMA)
Suatu mekanisme pengiriman data atau sinyal dengan membagi channel berdasarkan frekuensi
frequency
time
• Motivasi: Bandwidth yang tersedia kadang-kadang melebihi bandwidth yang dibutuhkan untuk mengirimkan informasi
25
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Cara Kerja FDMA
26
Setiap sinyal yang dikirimkan dimodulasi oleh frekuensi pembawa (carrier) yang berbeda (setiap carrier membentuk satu kanal FDM)
Frekuensi pembawa dipisahkan sedemikian hingga agar setiap kanal tidak overlap (disediakan suatu guard bands antar sinyal)
Kanal dialokasikan walaupun tidak ada daya yang dikirimkan
Contoh: Cable TV
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Keuntungan & Kerugian FDMA
Keuntungano Sistem sederhana: pengoperasian mudah, peralatan
murah, dan terbukti handal
Kerugiano Kurang fleksibel terhadap penambahan/rekonfigurasi
kapasitas (perlu banyak komponen yang dimodifikasi)o Kapasitas berkurang drastis dengan bertambahnya
carrier akibat noise intermodulasi
27
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Time Division Multiple Access (TDMA)
28
Suatu mekanisme pengiriman data atau sinyal dengan membagi channel berdasarkan time slot.
Pseudo-synchronous
frequency
timeSistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
Time Division Multiplexing (TDM)
29
• Channel disebut juga timeslot• Selain channel untuk user, diperlukan juga informasi sinkronisasi
agar receiver (demux) dapat menentukan awal dari channel 1• TDM digunakan pada sistem transmisi berkapasitas besar• Dengan TDM, beberapa user dapat mengakses jaringan pada
frekuensi yang sama tetapi pada waktu yang berlainan (bergiliran)• Contoh sistem TDM : PCM frame
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Keuntungan & Kerugian TDMA
• Keuntungan– Tiap saat hanya ada satu carrier tidak ada intermodulasi– Kapasitas lebih besar dibandingkan FDMA– Penalaan mudah karena Tx dan Rx terminal bekerja pada
frekuensi yang sama– Bekerja pada sistem digital
• Kerugian– Perlu sinkronisasi– Peralatan menjadi lebih rumit dan mahal, tapi hal ini
terkompensasi dengan kapasitas yang besar
30
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Code Division Multiple Access (CDMA)
31
• CDMA adalah teknologi akses jamak dimana masing-masing user menggunakan code yang unik dalam mengakses kanal yang terdapat dalam sistem.
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Prinsip CDMA
32
Adalah sejumlah user menggunakan resource band RF yang sama namun setiap user dibedakan dengan menggunakan kode-kode orthogonal.
Standar IS-95 membutuhkan bandwidth lebih kurang 1,25 MHz.
Kinerja sistem CDMA dibatasi oleh interferensi, artinya kapasitas dan kualitas dibatasi oleh daya interferensi yang terjadi pada band RF yang dipakai.
Kapasitas didefinisikan sebagai jumlah user secara simultan yang dapat didukung oleh sistem.
Kualitas adalah BER yang dipersyaratkan dalam melayani user
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Keuntungan & Kerugian CDMA
Keuntungano Kapasitas lebih besar dibandingkan TDMAo Daya pancar terminal rendaho Handal terhadap interferensi dan jammingo Pengoperasian sederhana
Kerugiano Throughput rendah
33
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Pemilihan Teknologi Multiple Access
• Kompromi antara efisiensi (keuntungan) dengan teknologi/kompleksitas dan investasi
• Indikasi umum– Trafik yang kontinyu (telepon, TV, video): FDMA, TDMA, CDMA– Trafik per terminal besar dan jumlah terminal kecil: FDMA– Jumlah akses banyak: TDMA– Komunikasi bergerak dan lingkungan terinterferensi: CDMA
34
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Mobile Communication Standards
• First Generation (1G)
• Second Generation (2G)
• Evolution of 2G (2.5G)
• Third Generation (3G)
35
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
First Generation (1G)
36
Berbasis teknologi analog Standar yang berbeda dikembangkan di berbagai negara. Nordic Mobile Telephone (NMT) merupakan standar 1G pertama
yang beroperasi pada band 450 MHz, kemudian disusul dengan 900 MHz (NMT-900)
Beberapa standar 1G yang dikembangkano Total Access Communication Systems (TACS) in the UK and Ireland
o NMT-F and RC 2000 in France
o NTT in Japan
o Advanced Mobile Phone System (AMPS) in the US
o C-450 in South Africa
o C-Nets in Germany and Austria
Masalah roaming antar negara (masalah paling besar muncul di Eropa)
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Second Generation (2G)
37
Berbasis teknologi digital. Dengan teknologi ini sumberdaya transmisi digunakan dengan efisien, baik dalam pengembangan standar audio, maupun teknologi modulasi digital.
2G pertama kali dikembangkan sebagai standar bersama yang digunakan di Eropa, yaitu GSM (Global System for Mobile). Sekarang standar ini digunakan di banyak negara
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Other 2G Standards
• TDMA IS-136
– Pengembangan dari teknologi analog AMPS. Dinamakan juga Digital AMPS (D-AMPS)
– Pertama kali dikembangkan akhir 1991 dengan tujuan utama untuk memproteksi investasi substansial yang telah ditanamkan pada teknologi AMPS.
– Digunakan di Amerika Utara
• CDMA IS-95
– Memiliki kapasitas yang besar dengan penggunaan seluruh band frekuensi. Tiap kanal menggunakan kode unik melalui teknologi akses CDMA (Code Division Multiple Access).
– Korea Selatan merupakan pasar CDMA IS-95 terbesar di dunia
• Personal Digital Cellular (PDC)
– Merupakan standar digital mobile kedua terbesar
– Digunakan di Jepang, di mana standar ini diperkenalkan tahun 1994
• Personal Handyphone System (PHS)
– Sistem digital yang digunakan di Jepang
– Pertama kali diluncurkan tahun 1995 sebagai alternatif yang murah untuk sistem seluler.
– Kemampuannya berada di antara teknologi seluler dan cordless. Memiliki coverage area terbatas serta keterbatasan dalam penggunaan pada kendaraan bergerak.
38
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Global System for Mobile (GSM)
• Group Special Mobile within the CEPT started to develop GSM in 1982. Later it was standardized by the ETSI and branded as a Global System for Mobile (GSM).
• One of the most important conclusions from the early tests of the new GSM technology was that the new standard should employ Time Division Multiple Access (TDMA) technology. This ensured the support of major corporate players like Nokia, Ericsson and Siemens, and the flexibility of having access to a broad range of suppliers as well as the potential to get product into the marketplace faster.
• After a series of tests, the GSM digital standard was proven to work in 1988
• GSM operates mainly on 900 and 1800 frequency bands. However, in North America it operates on 1900 MHz. There is also a version which uses the 450 MHz band (GSM400), which can be used in the less populated areas, and can be relevant for the less populated rural areas in the developing countries
39
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
GSM development
Year Events1982 CEPT establishes a GSM group in order to develop the standards
for a pan-European cellular mobile system1985 Adoption of a list of recommendations to be generated by the group1986 Field tests were performed in order to test the different radio
techniques proposed for the air interface1987 TDMA is chosen as access method (in fact, it will be used with
FDMA) Initial Memorandum of Understanding signed by the telecommunication operators (representing 12 countries)
1988 Validation of the GSM system1989 The responsibility of the GSM specifications is passed to the ETSI1990 Appearance of the phase I of the GSM specifications1991 Set date for the official commercial launch of the GSM service in
Europe1992 Actual launch of commercial service, and enlargement of the
countries that signed the GSM1993 Coverage of main roads GSM services start outside Europe1995 Phase II of the GSM specifications Coverage of rural areas
40
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Architecture of GSM Network
41
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Elemen Jaringan GSM
42
Network elements for (user) traffico MS (Mobile Station)o BSS (Base Station Subsystem)o MSC (Mobile Switching Centre)o Gateway MSC (GMSC) o Short message service centre (SMS-C)
Network elements as databaseso HLR (Home Location Register)o VLR (Visited Location Register)o AUC (Authentication Centre)o EIR (Equipment Identification register)
Network elements for additional network intelligence o Service Control Points (SCPs) and Service Switching Points (SSPs)
Network elements for operation and maintenanceo Operations Support System (OSS)o Network Management System (NMS).
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
43
Mobile StationMobile Station
Merupakan terminal transceiverMerupakan terminal transceiver Diidentifikasikan dengan IMEI tertentuDiidentifikasikan dengan IMEI tertentu IMEI = International Mobile Equipment IdentityIMEI = International Mobile Equipment Identity MS terdiri dari :MS terdiri dari :
Mobile Equipment (ME)/HPMobile Equipment (ME)/HP Subscriber Identification Module (SIM)Subscriber Identification Module (SIM)
ME
+MS =
SIMSistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
44
SIM CardSIM Card
Subscriber Identity Module (SIM) adalah sebuah smart card Subscriber Identity Module (SIM) adalah sebuah smart card yang berisi seluruh informasi user dan beberapa feature dari yang berisi seluruh informasi user dan beberapa feature dari GSM GSM
Informasi yang ada berupa :Informasi yang ada berupa :• Authentication Key “Ki”Authentication Key “Ki”• 2 algorithma enkripsi. Yaitu algoritma autentikasi A3 dan A8 2 algorithma enkripsi. Yaitu algoritma autentikasi A3 dan A8
sebagai cipher keysebagai cipher key• IMSI and TMSIIMSI and TMSI• Service tambahanService tambahan
SIM card dilindungi oleh sebuah mekanisme Personal Identity SIM card dilindungi oleh sebuah mekanisme Personal Identity Number (PIN) yangNumber (PIN) yang dimiliki userdimiliki user
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Base Station Subsystem (BSS)
Semua fungsi yang terkait dengan transmisi sinyal antara MSC dan MS dilakukan di BSS.
BSS terdiri dari Base Station Controller (BSC) dan Base Transceiver Stasion (BTS), juga dikenal sebagai wilayah sel.
BSC dapat mengendalikan dua atau lebih BTS dan bertanggung jawab pada pemberian sumber data yang semestinya ketika MS dari satu sektor ke sektor lain, terlepas dari apakah sektor berikutnya tersebut berada di dalam sel yang sama atau berbeda
45
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
46
Base Transceiver Station (BTS)Base Transceiver Station (BTS)
BSS terdiri dari dua buah BSS terdiri dari dua buah perangkat :perangkat :o Base Transceiver Station Base Transceiver Station
(BTS)(BTS)o Base Station Controller Base Station Controller
(BSC)(BSC) BTS merupakan tranceiver yang BTS merupakan tranceiver yang
mendefinisikan sebuah sel dan mendefinisikan sebuah sel dan menangani hubungan link radio menangani hubungan link radio dengan MS.dengan MS.
BTS terdiri dari perangkat BTS terdiri dari perangkat pemancar dan penerima, seperti pemancar dan penerima, seperti antena dan pemroses sinyal antena dan pemroses sinyal untuk sebuah interfaceuntuk sebuah interface
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
47
Base Station ControllerBase Station Controller
BSC mengatur sumber radio untuk BSC mengatur sumber radio untuk sebuah BTS atau lebih.sebuah BTS atau lebih.BSC merutekan panggilan ke MSCBSC merutekan panggilan ke MSCBSC menangani radio-channel setup, BSC menangani radio-channel setup, frequency hopping, frequency hopping, dandan handover intern handover intern BSCBSCMenangani proses call control Menangani proses call control Maintain databaseMaintain database pelangganpelangganMaintains record panggilan untuk Maintains record panggilan untuk billingbilling
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
48
Mobile Switching Center
Fungsio Melakukan kontrol dalam membangun hubungan antar telepon
mobil atau antara telepon mobil dengan PSTN.o Me-register lokasi telepon mobil dalam jaringano Mengalokasikan radio channel dan BTS bagi telepon mobil
ketika bergerak dari satu cell ke cell yang laino Sebagai penghubung antara satu jaringan GSM dengan jaringan Sebagai penghubung antara satu jaringan GSM dengan jaringan
lainnya melalui Internetworking Function (IWFlainnya melalui Internetworking Function (IWF
Dengan database, mobile switch dapat menyimpan dan meng-update informasi pelanggan dalam volume yang besar
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
49
Home Location Register (HLR)Home Location Register (HLR)
HLR berisi rekaman database permanen dari pelangganHLR berisi rekaman database permanen dari pelanggan dan dan merupakan database user yang utama.merupakan database user yang utama.
HLR juga berisi rekaman lengkap lokasi terkini dari user.HLR juga berisi rekaman lengkap lokasi terkini dari user.
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Visitor Location Register (VLR)Visitor Location Register (VLR) VLR berisi database sVLR berisi database seementara dari pelanggan mentara dari pelanggan VLR digunakan untuk pelanggan lokal dan yang sedang melakukan roaming.VLR digunakan untuk pelanggan lokal dan yang sedang melakukan roaming. VLR memiliki pertukaran data yang luas daripada HLR.VLR memiliki pertukaran data yang luas daripada HLR. VLR diakses oleh MSC untuk setiap panggilan, dan MSC dihubungkan dengan VLR diakses oleh MSC untuk setiap panggilan, dan MSC dihubungkan dengan
VLRVLR Setiap MSC terhubung dengan sebuah VLR, tetapi satu VLR dapat terhubung Setiap MSC terhubung dengan sebuah VLR, tetapi satu VLR dapat terhubung
dengan beberapa MSCdengan beberapa MSC
50
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Authentication Center (AuC)Authentication Center (AuC)
Berisi parameter authentikasi pelanggan untuk Berisi parameter authentikasi pelanggan untuk mengakses jaringan GSM.mengakses jaringan GSM.
Equipment Identity Register (EIR)Equipment Identity Register (EIR) EIR merupakan register penyimpan data seluruh mobile stationsEIR merupakan register penyimpan data seluruh mobile stations
EIR berisi IMEI (international Mobile Equipment Identities), yang EIR berisi IMEI (international Mobile Equipment Identities), yang merupakan nomor seri perangkat + tipe code tertentumerupakan nomor seri perangkat + tipe code tertentu
Mobile Equipment dibagi menjadi tiga kelompok :Mobile Equipment dibagi menjadi tiga kelompok :
o BlackBlack listlist
o Grey listGrey list
o White listWhite list
* catatan: EIR belum diterapkan di Indonesia.* catatan: EIR belum diterapkan di Indonesia.
51
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Evolution of 2G (2.5G)
Menggunakan pengembangan teknologi untuk meningkatkan kapasitas bandwith jaringan untuk dapat menyediakan layanan baru
Bandwidth standar untuk layanan data pada GSM adalah 9.6 Kbps per time slot. Dengan menggunakan teknologi modulasi yang lebih efisien dapat ditingkatkan menjadi 14.4 Kbps per time slot
Untuk meningkatkan kapasitas tersedia bagi end user pada jaringan GSM, digunakan dua pendekatan:o Menggunakan beberapa time slot. Metode ini disebut HSCSD
(High Speed Circuit Switched Data)
o Menggunakan “packet oriented IP based technologies” seperti pada GPRS dan EDGE
52
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
General Packet Radio Service (GPRS)
Modifikasi dari GSM (2G)o Packet datao Peningkatan kecepatan (data rate)
• GSM : 9.6 Kbps
• GPRS : 20 – 40 Kbps (teoritis max. 144 Kbps)
Perlu mengubah infrastruktur network yg sdh adao Server GPRS Support Node (SGSN)
• Utk routing data dari Radio Network Controller ke network cellular yang berbasis paket
o Gateway GPRS Support Node (GGSN)• Untuk gateway ke internet
Fasilitas komunikasi data berkecepatan tinggi dan akses internet via handphone,komputer atau PDA
Kapasitas tergantung dari teknologi yang digunakan: CS1: 9.05 Kbps per time slot; CS2: 13.4 Kbps per time slot; CS3: 15.6 Kbps per time slot; CS4: 21.4 Kbps per time slot.
Secara teoritis, dengan menggunakan 8 timeslot CS4 dapat dicapai kapasitas maksimum 171.3 Kbps
53
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE)
EDGE memiliki karakteristik sama dengan GPRS, tetapi menggunakan keknik modulasi yang lebih efisien, sehingga kapasitas per time slotnya lebih tinggi (secara teoritis memungkinkan mencapai 59 Kbps per time slot, atau kapasitas maksimum 472 Kbps.
Kapasitas tergantung dari teknologi yang digunakan (MsC1 - MsC9). Dengan anggapan realistis kapasitas maksimum per time slot dapat mencapai 48 Kbps, kapasitas overall maksimum dapat mencapai 384 Kbps
Mampu memberikan layanan 3G, sepertio High Quality audio Streamingo Video Streamingo Online Gamingo High speed download
54
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
55
Third Generation (3G)
Standar komunikasi bergerak 3G merupakan program ITU yaitu proyek IMT-2000 (International Mobile Telephony 2000), dengan perangkat handset dan jaringan dikenal dengan UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service)
Teknik multiple access utama yang digunakan pada 3G adalah CDMA, teknologi packet switching yang lebih efisien dalam penggunaan spektrum yang tersedia dibandingkan dengan FDMA dan TDMA
Dua teknologi utama yang digunakan adalah:
o Eropa: UMTS dengan Wideband CDMA (W-CDMA)
o USA: CDMA2000 with Multi-carrier CDMA (MC-CDMA)
Sistem 3G umumnya didesain untuk data rate 144 Kbps sampai 2 Mbps, tergantung dari lokasi dan kondisi lingkungan di mana pengguna berada.
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
56
W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access)
W-CDMA adalah metoda akses yang ditentukan oleh ITU sebagai platform teknis utama untuk UMTS atau layanan bergerak generasi ke-3.
Layanan W-CDMA beroperasi pada band frekuensi 1920 MHz -1980 MHz dan 2110 MHz - 2170 MHz.
ITU telah memilih W-CDMA sebagai salah satu sistem telekomunikasi global untuk standar komunikasi bergerak 3G IMT-2000.
W-CDMA memiliki kecepatan data sampai 384 kbps (outdoor environments) dan sampai 2 Mbps (fixed indoor environments)
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
57
CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000)
CDMA2000 (dengan nama ITU sebagai IMT-2000 CDMA Multi-Carrier) merepresentasikan teknologi yang meliputi CDMA2000 1X dan CDMA2000 1xEV
CDMA2000 1X memiliki kapasitas voice yang dapat mencapai dua kali kapasitas jaringan CDMAOne dan kecepatan maksimum data paket sampai 307 kbps pada keadaan bergerak
CDMA2000 1xEV meliputio CDMA2000 1xEV-DO: Kecepatan data maksimum 2,4 Mbps dan
mensuport aplikasi seperti transfer MP3 dan video conferencingo CDMA2000 1xEV-DV: Dapat mengintegrasikan voice dan layanan
multimedia sampai 3,09 Mbps
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
58
Mobile Services 1G and 2G digunakan untuk layanan voice yang berbasis circuit
switched network. Sedangkan pada 2G layanan SMS juga merupakan layanan yang penting.
Konektivitas IP dan akses Internet merupakan pendorong dikembangkannya 2.5G dan 3G.
Jenis layanan data dan Internet diharapkan akan mendominasi pasar 3G. Layanan voice tidak lagi menjadi suatu yang unik dan koheren
Mobile services (layanan bergerak) dapat dibagi dalam dua kategori:o Inter-personal communication services: Merupakan layanan utama
jaringan bergerak saat ini, dengan layanan voice yang dominano Data and other communication services: Merupakan layanan
komunikasi yang utama antara service provider (atau workplace, mesin atau aplikasi) dengan end-user
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
1. Voice Services
2. Location Based Services
3. Multimedia Services
4. Corporate Services
5. Mobile Internet Access
59
Mobile Services
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Voice services are one of the major inter-personal communication services and will remain so in mobile networks.
Three categories of voice services are:o Regular voice services, as we know them from 2G networkso Premium voice services: Voice services with higher Quality of
Service, targeted at business userso Voice over IP: VoIP is used for enabling voice communication
over packet switched IP networks
60
Voice Services
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
IP protocols will be used to a higher degree in the future mobile networks, i.e., “all IP” 3G networks (a single multi-service packet-switched network)
Other voice services will also be offered in close connection to non-interpersonal communication services. It will, however, be difficult to separate voice services from data services.
Voice is an essential component in many "data-oriented” services. Voice communication, speech recognition and options such as Web-initiated voice calls and voice-activated WEB access are increasingly being added as options in the fixed Internet world
61
Voice Services
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Location Based Services
62
Semua layanan yang menggunakan informasi lokasi geografis sebagai komponen layanan
Location based services memungkinkan pengguna (users atau machines) untuk mencari lokasi pengguna lain, dan/atau mengidentifikasi lokasinya sendiri (contoh: layanan navigasi)
Layanan ini diharapkan merepresentasikan porsi layanan yang tinggi pada 3G networks
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Multimedia Services
63
Layanan multimedia, yang awalnya dikenal dari Internet, dimulai dengan dikenalkannya jaringan bergerak 3G. Hal ini disebabkan ketersediaan kapasitas yang lebih tinggi pada jaringan 3G.
Layanan multimedia juga relevan pada GPRS dan khususnya EDGE, di mana kapasitas yang tersedia mencukupi intuk layanan yang mengandung komponen-komponen, misalnya, video, audio dan text.
Multimedia Messaging System (MMS) merupakan perkembangan dari Short Message System (SMS) yang telah sukses dalam pasar 2G di negara-negara Eropa. Ekspektasi yang tinggi dari layanan MMS terbukti dari berbagai hasil analisis, seperti yang disebutkan dalam UMTS reports
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
64
Corporate Services
Akses jarak jauh (remote access) ke jaringan dan layanan korporasi (intra/extranet) dan tele-working berkembang dengan pesat pada tahun-tahun terakhir.
Akses bergerak (mobile access) ke jaringan IP korporasi juga merupakan layanan yang vital bagi sektor bisnis.
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
65
Mobile Internet Access Salah satu layanan penting pada jaringan bergerak
masa depan adalah layanan data (termasuk Internet). Layanan ini akan merupakan subset dari jenis layanan fixed internet saat ini seperti layanan informasi, interaktif, dan entertainment.
Beberapa contoh dari layanan informasi dan interaktif antara lain berita, cuaca, harga saham, horoskop, olah raga, jadwal kereta, petunjuk restoran, dictionary, perdagangan saham, perbankan, penjualan tiket, m-commerce, asuransi dan rental mobil.
Contoh layanan entertainment misalnya layanan video/audio, gaming, chat atau jokes
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Evolusi Mobile Communication
• Analog• Hanya
layanan suara (voice)
• Beralih ke digital
• Layanan utama masih voice
• Layanan SMS
• Utk sambungan komputer dg modem, kecepatan rendah (7-14 Kbps)
• Teknologi antara (2G ke 3G)
• Perubahan thd arsitektur 2G (mis. GSM ke GPRS)
• Layanan data yang lebih maju (mis. WAP, ring tone, logo)
• Arsitektur radio berubah utk meng-handle peningkatan bandwidth
• “Human Machine Interface” mulai berubah (mis. PDA)
• Color display• Bluetooth dan
Wireless LAN
• Standar IMT-2000
• Kecepatan data 144 Kbps sampai 2 Mbps
• Multimedia messaging
• MPEG-4 Video• Akses internet
kecepatan tinggi
1G 2G 2.5G 3G
66
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
ITU vision of IMT-2000 world
67
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
4G Wireless System
Apa itu 4G? Upaya untuk menggabungkan seluruh jenis jaringan
selular Visi 4G adalah untuk menyatukan semua teknologi
wireless dengan band yang super lebar dan fasilitas global roaming.
Kenapa 4G? Menanggulangi keterbatasan 3G Isu Global roaming yang belum terpenuhi pada 3G, yaitu
kemudahan bagi user untuk selalu terhubung dimanapun berada tanpa kendala teknis.
68
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
3G 4G• Evolusi dari generasi
sebelumnya (2G)• Mengaplikasikan Circuit
switched dan Packet Switched
• Kecapatan Data sampai 2 MB/s
• Untuk aplikasi HDTV ada kesulitan tersendiri.
• Network security yang tidak memadai
• Terbentuk sebagai collection semua sistem wireless.
• Mengaplikasikan hanya Packet Switched
• Kecepatan data sampai 100 MB/s
• Mampu utuk HDTV• Peningkatan Network
security
69
Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010
Terima kasih
70Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010