Sistem Komunikasi Bergerak

Makalah

Mobile Communication

Fakultas Teknik Elektro – Universitas Islam “45” Bekasi

Aris Sutiana41187003080018

Aris Sutiana - 41187003080018

1. SISTEM SELULAR

Arsitektur jaringan seluler terdiri dari perangkat yang saling mendukung antara lain :

a. Base Stasion System (BSS), terdiri dari tiga perangkat yaitu :

1. Mobile Stasion (MS), perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk dapat

memperoleh layanan komunikasi bergerak. MS dilengkapi dengan

sebuah smartcard yang dikenal dengan SIM (Subscriber Identity Module) yang berisi

nomor identitas pelanggan.

2. Base Station Controller (BSC), membawahi beberapa BTS dan mengatur trafik yang

datang dan pergi dari BSC menuju MSC atau BTS.

3. Base Transceiver Station (BTS), perangkat pemancar dan penerima yang

memberikan pelayanan radio kepada mobile station (MS).

4. TrancoderController (TRC), berfungsi untuk mengubah data atau suara keluaran dari

MSC (64 Kbps) menjadi 16 Kbps untuk efisiensi kanal transmisi.

b. Network Switching System (NSS)

NSS berfungsi sebagai switching pada jaringan seluler, memanajemen jaringan,

sebagai interface dengan jaringan lainnya. Komponen NSS terdiri dari :

1. Mobile Switching Center (MSC), merupakan unit pusat pada NSS yang mengontrol

trafik semua BSC.

2. Home Location Register (HLR), database yang digunakan untuk menyimpan dan

data pelanggan.

Makalah Mobile Communication 2

Aris Sutiana - 41187003080018

3. Authentication Center (AuC), unit ini menyediakan parameter autentikasi dan

encryption yang memeriksa identitas pemakai dan memastikan kemantapan dari

setiap call.

4. Visitor Location Register (VLR), VLR merupakan database yang memiliki informasi

pelanggan sementara yang diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang

berkunjung dari area lain.

c. Operation and Support System (OSS)

OSS adalah gabungan dari OMC (Operation Maintenance Centers). OSS memiliki tiga

fungsi utama, yaitu:

1) memelihara semua perangkat telekomunikasi dan operasi jaringan,

2) memanajemen semua

2. Sistem Komunikasi Bergerak (Mobile Communication)

Sistem Komunikasi Bergerak Seluler merupakan sistem komunikasi dengan media

transmisi tanpa kabel (ruang bebas), yang mampu untuk memberikan derajat mobilitas

yang baik pada user (MS). User yang bergerak menyebabkan karakteristik random sinyal

pada kanal transmisinya. Sistem ini bersifat seluler yang berarti coverage jaringan dibagi

dalam beberapa sel. Pada gambar diatas terlihat bahwa system komunikasi bergerak

seluler terdiri atas beberapa perangkat :

1) Mobile Station / Mobile Unit (MS)

MS adalah perangkat yang dibawa oleh user yang terdiri dari Subscriber Transceiver,

Control Unit,dan Antena

2) Mobile Telephone Switching Office / Mobile

Switching Centre (MTSO / MSC) MSC merupakan pusat koordinasi dari semua cell

site yang ada dan berfungsi sebagai perangkat penyambung utama. Elemen – elemen

MSC adalah Switching Unit, Processor (Database Processor, Switch

Processor, dan Coordination Processor), dan Database Unit yang terdiri dari :

1. Visitor Location Register, penyimpan data – data temporer yang masuk

dari MSC lain dan sifatnya resident

2. Home Location Register, penyimpan data – data tetap dari pelanggan dalam MSC itu

sendiri


Aris Sutiana - 41187003080018

A. GSM (Global System for Mobile communication)

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


Aris Sutiana - 41187003080018

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


Aris Sutiana - 41187003080018

§ 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 :


Aris Sutiana - 41187003080018

· 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) :


Aris Sutiana - 41187003080018

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 permanentpengukuran 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 handoverdengan mencari sebuah sel

target yang cocok.


Aris Sutiana - 41187003080018

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. Algoritmahandover 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 proseshandover.

§ 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


Aris Sutiana - 41187003080018

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 poweraktif . 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.


Aris Sutiana - 41187003080018

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 prosesbreak 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).


Aris Sutiana - 41187003080018

B. CDMA

CDMA (Code Division Multiple Access) adalah teknologi akses jamak dimana

masingmasing user menggunakan code yang unik dalam mengakses kanal yang

terdapat dalam sistem. Pada CDMA, sinyal informasi pada transmitter decoding dan

disebar dengan bandwidth sebesar 1.25 MHz CDMA (Code Division Multiple Access)

adalah teknologi akses jamak dimana masingmasing user menggunakan code yang

unik dalam mengakses kanal yang terdapat dalam sistem. Pada CDMA, sinyal

informasi pada transmitter decoding dan disebar dengan bandwidth sebesar 1.25

MHz

CDMA 2000 1X

CDMA 2000 1xEV-DO adalah tahap pertama dari evolusi CDMA 2000 1X. Spesifikasi

1xEV-DO ditetapkan oleh organisasi standar 3G, 3GPP2 (IS-856). EV-DO meletakkan

data dan suara dalam kanal yang terpisah sehingga data dapat dikirimkan dalam

kecepatan 2.4Mbps. EV-DO dikenal sebagai High Rate Packet Data Air Interface. EV-

DO adalah teknologi yang memungkinkan layanan internet secara wireless. CDMA

2000 1xEV-DO menyediakan layanan data dengan band lebar untuk

menghasilkan throughputyang optimal. 1xEV-DO mengalami perbaikan data rate

terutama untuk link forward yaitu throughputmaksimum mencapai 2.4 Mbps dan

rata-rata 600 Kbps, sedangkan link reverse memiliki throughput 153.6 Kbps per


Aris Sutiana - 41187003080018

sektor. Jaringan CDMA 2000 1xEV-DO terdiri dari tiga bagian, yaitu: Radio

Nodes (RNs), Radio Network Controller (RNC) dan Packet Data Serving Node (PDSN).

Arsitektur jaringan CDMA 2000 1xEV-DO:

Berikut adalah parameter penting dari standar:

a. Mendukung kecepatan data 2,4 Mbps pada downlink dan 153,6 kbps pada uplink.

b. Menggunakan dua mode inter-operable: mode integrated 1X ditujukan untuk suara

dan data kecepatan biasa (medium),dan mode 1XEV ditujukan untuk data

non realtime yang berkapasitas tinggi/data kecepatan tinggi dan akses internet.

c. Mengunakan Adaptive rate yang disesuaikan dengan kondisi kanal.

d. Menggunakan modulasi dan coding Adaptive.

e. Menggunakan macro diversity melalui pemilihan radio.

f. Terminal 1XEV-DO selalu dalam kondisi hidup pada active state.

g. Menggunakan banyak format modulasi (QPSK, 8-PSK, 16-QAM).


Sistem Komunikasi Bergerak

Documents

Transcript of Sistem Komunikasi Bergerak