Modul 6 Cellular Technology Evolution

70
Modul 6 Cellular Technology Evolution Mata Kuliah Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009 - 2010 1 Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010

description

Modul 6 Cellular Technology Evolution. Mata Kuliah Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009 - 2010. Wireless Communication. Hubungan dari Sentral ke Pelanggan Dilakukan Melalui Radio dan Bukan Kabel. Sarana transmisi selain telepon lewat kabel ( PSTN ) - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Modul 6 Cellular Technology Evolution

Page 1: Modul 6 Cellular Technology Evolution

Modul 6Cellular Technology Evolution

Mata Kuliah

Sistem Telekomunikasi

Semester Genap 2009 - 2010

1Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010

Page 2: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 3: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 4: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 5: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 6: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 7: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 8: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 9: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 10: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 11: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 12: Modul 6 Cellular Technology Evolution

“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

Page 13: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 14: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 15: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 16: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 17: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 18: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 19: Modul 6 Cellular Technology Evolution

19

Mobile Switching

Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010

Page 20: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 21: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 22: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 23: Modul 6 Cellular Technology Evolution

23

Handover

Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010

Page 24: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 25: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 26: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 27: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 28: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 29: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 30: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 31: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 32: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 33: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 34: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 35: Modul 6 Cellular Technology Evolution

Mobile Communication Standards

• First Generation (1G)

• Second Generation (2G)

• Evolution of 2G (2.5G)

• Third Generation (3G)

35

Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010

Page 36: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 37: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 38: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 39: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 40: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 41: Modul 6 Cellular Technology Evolution

Architecture of GSM Network

41

Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010

Page 42: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 43: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 44: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 45: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 46: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 47: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 48: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 49: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 50: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 51: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 52: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 53: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 54: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 55: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 56: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 57: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 58: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 59: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 60: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 61: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 62: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 63: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 64: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 65: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 66: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 67: Modul 6 Cellular Technology Evolution

ITU vision of IMT-2000 world

67

Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010

Page 68: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 69: Modul 6 Cellular Technology Evolution

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

Page 70: Modul 6 Cellular Technology Evolution

Terima kasih

70Sistem Telekomunikasi Semester Genap 2009-2010