CIKINI

TEKNOLOGI AKSES GABUNGAN ANTARA FDMA DAN TDMA PADAJARINGAN SELULER GSM

Istofani Kamalia Azam (12221721)Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Institus Sains dan

Teknologi Nasional Kampus CIKINI, Jl. Cikini Raya 74-76 Jakarta Pusat Telp: (021)

31906481Email : istofaniazam@gmail.com

ABSTRACT

GSM (Global System for Mobile Communications) began to shift in the early AMPS1995.PT. Telkomsel and PT. Satelindo (now PT.Indosat) is a technology pioneer two GSMoperators in Indonesia. GSM is using digital technology. There are several advantages of usingdigital technology compared to analog technology such as large capacity, security systemsbetter and more diverse services.

GSM also uses wireless technology combination of FDMA (Frequency Division MultipleAccess) and TDMA (Time Division Multiple Access), which initially worked at 900 MHz. It is astandard pioneered by ETSI (The European Telecommunications Standards Institute) in whichthe frequency of use with 25 KHz bandwidth on frekuensi900 Mhz band. 25 Khz frequencyband is then divided into 124 carrier frequencies consist of 200 KHz per carrier frequency.Carrier frequency of 200 KHz is then divided into 8 time slots in which each user will make andreceive calls in a time slot based on the time settings. Padajaringan GSM data access speed isvery small at around 0.6 kbps as it was originally designed only for the use of sound or voice.

Keywords : GS,. Digital Technology, FDMA, TDMA.

ABSTRAK

GSM (Global System for Mobile Communications) mulai menggeser AMPS diawal tahun1995. PT. Telkomsel dan PT. Satelindo (sekarang PT.Indosat) adalah dua operator peloporteknologi GSM di Indonesia. GSM sudah menggunakan teknologi digital. Ada beberapakeunggulan menggunakan teknologi digital dibandingkan dengan teknologi analog seperti :kapasitas yang besar, sistem security yang lebih baik dan layanan yang leboh beragam.

GSM juga menggunakan teknologi akses gabungan antara FDMA (Frequency DivisionMultiple Access) dan TDMA (Time Division Multiple Access) yang awalnya bekerja pada

1

frekuensi 900 Mhz. Ini merupakan standar yang dipelopori oleh ETSI (The EuropeanTelecommunication Standard Institute) dimana frekuensi yang digunakan dengan lebar pita25 KHz pada band frekuensi900 Mhz. Pita frekuensi 25 Khz ini kemudian dibagi menjadi 124carrier frekuensi yang terdiri dari 200 KHz setiap carrier frekuensi. Carrier frekuensi 200 KHzini kemudian dibagi menjadi 8 time slot dimana setiap user akan melakukan dan menerimapanggilan dalam satu time slot berdasarkan pengaturan waktu. Kecepatan akses data padajaringan GSM sangat kecil yaitu sekitar 0,6 kbps karena pada awalnya hanya dirancangUntuk penggunaan suara atau voice.

Kata kunci : GSM, Teknologi Digital, FDMA, TDMA.

I. PENDAHULUAN

Ide dari jaringan selulerpertama brainstorming padatahun 1947. Hal itu digunakanuntuk tujuan militer sebagaicara untuk memasok pasukandengan bentuk lebih maju darikomunikasi. Dari 1947 sampaisekitar 1979 berbagai bentukteknologi penyiaran muncul.Amerika Serikat mulaimengembangkan AMPS (AdvancedMobile Phone Service)jaringan, sedangkan negara-negara Eropa sedangmengembangkan bentuk-bentukkomunikasi mereka sendiri.

Teknologi komunikasiselular sebenarnya sudahberkembang dan banyakdigunakan pada awal tahun1980-an, diantaranya sistem C-NET yang dikembangkan diJerman dan Portugal olehSiemens, sistem RC-2000 yangdikembangkan di Perancis,sistem NMT yang dikembangkan

di Belanda dan Skandinaviaoleh Ericsson, serta sistemTACS yang beroperasi diInggris. Namun teknologinyayang masih analog membuatsistem yang digunakan bersifatregional sehingga sistemantara negara satu dengan yanglain tidak saling kompatibeldan menyebabkan mobilitaspengguna terbatas pada suatuarea sistem teknologi tertentusaja (tidak bisa melakukanroaming antar negara).

Teknologi analog yangberkembang, semakin tidaksesuai dengan perkembanganmasyarakat Eropa yang semakindinamis, maka untuk mengatasiketerbatasannya, negara-negaraEropa membentuk sebuahorganisasi pada tahun 1982yang bertujuan untukmenentukan standar-standarkomunikasi selular yang dapatdigunakan di semua negaraEropa. Organisasi inidinamakan Group Special Mobile

2

(GSM). Organisasi inimemelopori munculnya teknologidigital selular yang kemudiandikenal dengan nama GlobalSystem for MobileCommunication atau GSM.

II. DASAR TEORIa. GSM

Global System forMobile Communicationdisingkat GSM adalahsebuah teknologikomunikasi selular yangbersifat digital.Teknologi GSM banyakditerapkan pada komunikasibergerak, khususnyatelepon genggam. Teknologiini memanfaatkan gelombangmikro dan pengirimansinyal yang dibagiberdasarkan waktu,sehingga sinyal informasiyang dikirim akan sampaipada tujuan. GSM dijadikanstandar global untukkomunikasi selularsekaligus sebagaiteknologi selular yangpaling banyak digunakanorang di seluruh dunia.

Global system for mobilecommunication (GSM)merupakan standar yangditerima secara globaluntuk komunikasi selulardigital. GSM adalah namagroup standardisasi yang

di mapankan pada tahun1982 untuk menghasilkanstandar telepon bergerakdi eropa, digunakansebagai formulaspesifikasi untuk pan-eropa sistem selular radiobergerak yang bekerja padafrekuensi 900 Mhz. Dandiperkirakan banyak negaralainnya diluar eropa akanturut menggunakanteknologi GSM.

b. Arsitektur Jaringan GSM

3

Gambar 1. Arsitektur JaringanGSM

Gambar 2. Arsitektur JaringanGSM

Secara umum, network element dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi:1.    Mobile Station (MS)2.    Base Station Sub-system (BSS)3.    Network Sub-system (NSS),4.    Operation and Support System (OSS)

Secara bersama-sama,keseluruhan networkelement di atas akanmembentuk sebuah PLMN(Public Land MobileNetwork).

Mobile Station atau MSmerupakan perangkat yangdigunakan oleh pelangganuntuk melakukanpembicaraan. Terdiri atas: Mobile Equipment (ME)

atau handset, merupakanperangkat GSM yangberada di sisi penggunaatau pelanggan yangberfungsi sebagaiterminal transceiver(pengirim dan penerimasinyal) untukberkomunikasi denganperangkat GSM lainnya.

Subscriber IdentityModule (SIM) atau SIMCard, merupakan kartuyang berisi seluruhinformasi pelanggan danbeberapa informasipelayanan. ME tidakakan dapat digunakantanpa SIM didalamnya,kecuali untuk panggilandarurat.

Data yang disimpan dalamSIM secara umum, adalah:1. IMMSI (International

Mobile SubscriberIdentity), merupakanpenomoran pelanggan.

2. MSISDN (MobileSubscriber ISDN), nomoryang merupakan nomorpanggil pelanggan.

4

Base Station System atauBSS, terdiri atas: BTS Base Transceiver

Station, perangkat GSMyang berhubunganlangsung dengan MS danberfungsi sebagaipengirim dan penerimasinyal.

BSC Base StationController, perangkatyang mengontrol kerjaBTS-BTS yang berada dibawahnya dan sebagaipenghubung BTS dan MSCNetwork Sub System atauNSS, terdiri atas:

Mobile Switching Centeratau MSC, merupakansebuah network elementcentral dalam sebuahjaringan GSM. MSCsebagai inti darijaringan seluler,dimana MSC berperanuntuk interkoneksihubungan pembicaraan,baik antar selularmaupun dengan jaringankabel PSTN, ataupundengan jaringan data.

Home Location Registeratau HLR, yangberfungsi sebagaisebuah database untukmenyimpan semua datadan informasi mengenaipelanggan agar

tersimpan secarapermanen.

Visitor LocationRegister atau VLR, yangberfungsi untukmenyimpan data daninformasi pelanggan.

Authentication Centeratau AuC, yangdiperlukan untukmenyimpan semua datayang dibutuhkan untukmemeriksa keabsahaanpelanggan. Sehinggapembicaraan pelangganyang tidak sah dapatdihindarkan.

Equipment IdentityRegistration atau EIR,yang memuat data-datapelanggan. Operationand Support System atauOSS, merupakan subsistem jaringan GSMyang berfungsi sebagaipusat pengendalian,diantaranya faultmanagement,configurationmanagement, performancemanagement, daninventory management.

Spesifikasi teknis GSM:1. Di Eropa  GSM pertama

kali beroperasi padafrekuensi 900 Mhz

5

Uplinks padafrekuensi 890 – 915Mhz

Downlinks padafrekuensi 935 – 960Mhz

Bandwith 25 Mhz(915–890 = 960–935= 25 Mhz)

Lebar kanal 200 Khz Terdiri dari 125

kanal2. GSM beroperasi pada

frekuensi 1800 Mhz Uplinks pada

frekuensi 1710 –1785 Mhz

Downlinks padafrekuensi 1805 –1880 Mhz

Bandwith 75 Mhz(1880-1805 = 1785–1710 = 75 Mhz)

Lebar kanal 200 Khz Terdiri dari 375

kanal.

Frekuensi pada 3 OperatorTerbesar di Indonesia:

1. Indosat: 890 – 900 Mhz(10 Mhz)

2. Telkomsel: 900 – 907,5Mhz (7,5 Mhz)

3. Excelcomindo: 907,5 –915 Mhz (7,5 Mhz)

c. Teknik Modulasi dan Banwidth

Teknik modulasi yangdigunakan pada GSM adalahGMSK (Gaussian MinimumShift Keying). Teknik inibekerja dengan melewatkandata yang akandimodulasikan melaluiFilter Gaussian. Filterini menghilangkan sinyal-sinyal harmonik darigelombang pulsa data danmenghasilkan bentuk yanglebih bulat pada ujung-ujungnya. Jika hasil inidiaplikasikan padamodulator fasa, hasil yangdidapat adalah bentukenvelope yangtermodifikasi (ada sinyalpembawa). Bandwidthenvelope ini lebih sempitdibandingkan dengan datayang tidak dilewatkan padafilter gaussian.

Bandwidth yangdialokasikan untuk tiapfrekuensi pembawa pada GSMadalah sebesar 200kHz.Pada kenyataannya,bandwidth sinyal tersebutlebih besar dari 200kHz,bahkan setelah dilakukanpemfilteran gaussian punhal itu tetap terjadi.Akibatnya sinyal akanmemasuki kanal-kanal disebelahnya. Jika pada satusel (akan dijelaskankemudian) terdapat BTS

6

dengan frekuensi pembawayang sama ataubersebelahan kanal, makaakan terjadi interferensiakibat overlappingtersebut. Begitu juga jikasel-sel yang bersebelahanmemiliki frekuensi pembawasama atau berdekatan.Alasan inilah yangmenyebabkan mengapa dalamsatu sel atau antara sel-sel yang berdekatan tidakboleh menggunakan kanalyang sama atau berdekatan.

 Pembagian Sel

        Pembagian areadalam kumpulan sel-selmerupakan prinsip penting GSMsebagai sistem telekomunikasiselular. Sel-sel tersebutdimodelkan sebagai bentukheksagonal. Tiap sel mengacupada satu frekuensi pembawa /kanal / ARFCN tertentu. Padakenyataannya jumlah kanal yangdialokasikan terbatas,sementara jumlah sel bisa sajaberjumlah sangat banyak. Untukmemenuhi hal ini, dilakukanteknik pengulangan frekuensi(frequency re-use). Antarasel-sel yang berdekatanfrekuensi yang digunakan tidakboleh bersebelahan kanal ataubahkan sama.

Jelas bahwa semakin besarjumlah himpunan kanal, semakin

sedikit jumlah kanal tersediaper sel dan oleh karenanyakapasitas sistem menurun.Namun, peningkatan jumlahhimpunan kanal menyebabkanjarak antara sel yangberdekatan kanal semakin jauh,dan ini mengurangi resikoterjadi interferensi. Sekalilagi, desain sistem GSMmemerlukan kompromi antarakualitas dan kapasitas.

Pada kenyataannya, modelsatu sel dengan satu kanaltransceiver (TRx, tentunyamenggunakan antena omni-directional) jarang digunakan.Untuk lebih meningkatkankapasitas dan kualitas,desainer melakukan tekniksektorisasi. Prinsip dasarsektorisasi ini adalah membagisel menjadi beberapa bagian(biasanya 3 atau 6 bagian;dikenal dengan sektorisasi120o atau 30o). Tiap bagianini kemudian menjadi sebuahBTS (Base

Transceiver Station).Kebanyakan vendormemperbolehkan sampai dengan 4TRx per BTS untuk sektorisasi120o. Jika digunakan TDMA padaTRx, menghasilkan 8 kanal TDMAtiap TRx, Anda bisa menghitungbahwa dalam satu sel dapatmenampung trafik yang setaradengan 3 X 4 X 8 = 96 kanalTDMA atau sebesar 82,42 erlang

7

dengan GoS 2%. (Erlangmerupakan satuan trafik danGoS(Grade of Service)menyatakan derajat keandalanlayanan, berapa jumlahblocking yang terjadi terhadappanggilan total).

Pada prakteknya tidaksemua kanal TDMA tersebut bisadigunakan untuk kanalpembicaraan (TCH = TrafficChannel). Dalam sebuah BTSjuga diperlukan SDCCH (Stand-alone Dedicated ControlChannel) yang digunakan untukcall setup dan locationupdating serta BCCH (BroadcastControl Channel) yangmerupakan kanal downlink yangmemberikan informasi dari BTSke MS mengenai jaringan, selyang kedatangan panggilan, dansel-sel di sekitarnya.

Bagian paling rendah darisistem GSM adalah MS (MobileStation). Bagian ini beradapada tingkat pelanggan danportable. Pada tiap selterdapat BTS (Base TransceiverStation). BTS ini fungsinyasebagai stasiun penghubungdengan MS. Jadi, merupakansistem yang langsungberhubungan dengan handphoneAnda.

BTS pada dasarnya hanyamerupakan "pesuruh" saja. Otakyang mengatur lalu-lintastrafik di BTS adalah BSC (Base

Station Controller). LocationUpdating, penentuan BTS danproses handover padapercakapan ditentukan oleh BSCini. Beberapa BTS pada saturegion diatur oleh sebuah BSC.

BSC-BSC ini dihubungkandengan MSC (Mobile SwitchingCenter). MSC merupakan pusatpenyambungan yang mengaturjalur hubungan antar BSCmaupun antara BSC dan jenislayanan telekomunikasi lain(PSTN, operator GSM lain,AMPS, dll).Saat ini teknikswitching terus berkembang,dan begitu pula pada layananGSM. Beberapa operator GSM diIndonesia telah menerapkanIntelegent Network lanjutandalam teknik switchingnya.

 Frequency Hopping

Frequency hoppingmerupakan fitur yangditerapkan pada interfaceudara, yakni lintasan radio keMS. Teknik ini dapatmengurangi redaman akibat efekmultipath fading. GSM hanyamerekomendasikan satu jenisfrequency  hopping, yaknibaseband hopping. Namunbeberapa vendor, sepertiMotorola, menyediakan tipefrequency hopping yang lain,yang disebut SynthesizerHopping.

8

Baseband Hopping digunakanjika base station memilikibeberapa DRCU/TCU tersedia.Aliran data secara sederhanadilalukan pada frekuensi dasarke berbagai macam DRCU/TCU.Setiap data beroperasi padafrekuensi yang tetap, mengacupada urutan hopping yangditentukan. DRCU/TCU yangberbeda akan menerima sebuahtimeslot yang spesifik padasetiap frame TDMA, berisiinformasi yang ditujukankepada MS-MS yang berbeda.

Synthesizer Hoppingmenggunakan kelincahanferkuensi dari DRCU/TCU untukmengubah frekuensi-frekuensipada sebuah basis timeslotuntuk transmisi maupunmenerima. SCB pada DRCU sertasistem kontrol dan pemrosesandigital pada TCU akanmenghitung dan menentukanfrekuensi selanjutnya, danmemprogram sebuah pasangansynthesizer Tx dan Rx untukmenuju ke frekuensi yang telahdihitung.

Teknik synthesizer hoppingini sangat baik untukditerapkan pada sel-sel denganjumlah carrier yang sedikit.Untuk sel-sel dengan jumlahcarrier yang banyak, teknikbaseband hopping merupakanteknik yang paling baik. Dankedua teknik ini tidak bisa

diterapkan sekaligus padasebuah site BTS.

Proses Uplink dan DownlinkProses Uplink-Downlinkmerupakan suatu panggilan-dipanggil pada jaringan GSMyang bekerja berdasarkan FDMA(Frequency Division MultipleAccess). Berikut prosesUplink-Downlink pada jaringanGSM.Uplink :1. Pelanggan mengaktifkan

ponsel --> inisialisasi /log on.

2. pelanggan akan mendapatkankoneksi ke cell siteterdekat.

3. BS memeriksa SIM Card untukvalidasi account dankeanggotaan pelanggan, jikamasih aktif panggilan akandiproses lebih lanjut.

4. BS akan melakukanidentifikasi informasitentang cell site yangterdiri dari : carrierwireless, kode area lokasidan frekuensi yangdigunakan.

5. Ponsel akan memeriksaBroadcast Control Channel(BCCH) yang berisi daftarchannel dengan caramengirim sinyal ke seluruhchannel.

9

6. Cell site terdekat akanmemberikan level daya yangkuat pada ponsel.

7. HLR pada MSC terdekat akanmemeriksa lokasi nomor yangdipanggil, autentifikasidan registrasi.

8. VLR pada MSC akan memeriksaapakah ponsel pemanggildiijinkan melakukanpanggilan (contoh :panggilan internasional).

9. MSC akan mencarikan jalursesuai dengan lokasi nomoryang dipanggil.

10. Pada saat yang samaHLR akan diregistrasi olehBS untuk menentukan lokasiponsel pemanggil.

11. Ponsel pemanggil akanmengirim pesan ke jaringantentang lokasinya.

12.  Jika melakukan “Handover” ke sel yang lain, HLRsecara otomatis melakukanup-date serta melanjutkanmonitoring sehingga rutetetap terjaga.

13. SMS dilayani oleh SMSCentre (bisa lintasoperator). Frekuensi yangdigunakan untuk pengirimanSMS berbeda denganfrekuensi informasi suara,karena itu pada saatpelanggan sedang on-line,dapat juga sekaligusmenerima SMS.

Downlink

1. Saat yang dipanggilmenyalakan power ponsel,ponsel akan meneliti SID(System IdentificationCode) pada BSSC-nya.Control Channel ini adalahfrekuensi khusus dimanaponsel dan base stationsaling terkoneksi, berisipengaturan panggilan danperubahan channel. Jikaponsel tidak mendapatkoneksi dari controlchannel, berarti ponselberada di luar jangkauan,ditandai dengan tampilan“No service”.

2. Jika SID didapatkan,berarti ponsel sudahmendapat channel.

3. Setelah identifikasiselesai, ponsel akanmengirim permintaanregistrasi, MSC akanmelacak lokasi ponsel didalam database-nya. Dengancara ini MSC mengetahuiletak sel dimana ponselberada dan mengirim nadadering ke ponsel tersebut.

4. MSC akan memilih pasanganfrekuensi dimana ponseltersebut dapat digunakanuntuk menerima panggilan.

5. MSC akan berkomunikasidengan ponsel penerimamelalui BSSC untukmemberitahu penggunaanfrekuensi, kemudian ponsel

10

dan antena akan melakukanswitch ke frekuensitersebut sehingga terjadikoneksi dan percakapan duaarah dapat dilakukan.

6. Saat penerima berada dibatas area, Base Stationdari sel terdekat akanmemberikan indikasikekuatan sinyal yangsemakin melemah sehinggaBase station yang didekatiakan mendengar dan mengukurkekuatas sinyal ponsel yangmendekati. Selanjutnya akanmemperkuat kembali sinyaltersebut. Komunikasi antardua Base Station inidikontrol oleh MSC atauMTSO sehingga ponsel dapatmelakukan switch dari satusel ke sel yang lain.Proses ini dinamakan “HandOver”.

Teknologi SMS (Short MessageService)

       SMS pertama kaliditemukan oleh GSM pioners diEropa. Standardisasi di bawahLembaga EuropanTelecommunications StandardsInstitute. SMS diciptakanuntuk menyediakaninfrastrukture transportasipesan singkat yang mempunyaimaksimal 140 bytes(8 bitobjek).  Pada  jaringanmobile telekomunikasi,

trasnportasi data dapatdilakukan pada jaringan GSMdan GPRS.   SMS berbentukbilangan biner yang memuatinformasi penting untukmenghasilkan message headeruntuk trasnsportasi data danmesssage body sebagaipayload.  Skema dasarpengalamatan SMS adalah nomormobile pnone yang disebutMSISDN.

       SMS dibuat melaluitelepon selular atau alatlainnya (misalnya PersonalComputer). Perangkat tersebutdapat menerima dan mengirimSMS dengan menghubungkanperangkat melalui jaringanGSM. Semua perangkat tersebutmempunyai lebih dari satunomor MSISDN disebut ShortMessage Entities lihat gambarjaringan GSM SMS di bawah :

       SME sebagai titikawal (sumber) dan sebagaititik akhir (penerima). SMEselalu terhubung dengan ShortMessage Service Center (SMSC)dan tidak pernah terhubunglangsung dengan lainnya. SMEdapat berupa telepon selular,SMS pada telepon selular adadua macam yaitu MobileOriented message (MO) danMobile Terminated messsage(MT). MO messages dikirim olehtelepon selular ke SMSC.Mobile Terminated messages

11

menerima pesan pada teleponselular kedua pesan di-enkodekan secara berbedaselama proses transmisi.

SME dapat juga berupacomputer yang dilengkapisoftware pembuat pesan,seperti Ozeki Message Server.yang dapat menghubungkanlangsung dengan SMSC serviceprovider. untuk komunikasitersebut dilakukan denganmenghubungkan mobile phonedengan PC melalui kabel dataatau IP link secara langsung.

 SMS Network Architecture andInternal ProtocolsJaringan SMSM pada operatorGSM service providermenggunakan 4 layers transport: SM-AL (Aplication Layer) SM-TL (Transfer Layer) SM-RL (Relay Layer) SM-LL (Lower Layer)

Ozeki message serverterletak pada SM-AL layer.Ketika mengirim SMS softwaremenmbuat Protocols Dat Unit(PDU) ditransportasikanmelalui SM-TL layer, saattelepon GSM dikoneksikan padaPC akan menerima SMS, pesandikodekan pada lapisan SM-ALlayer, Ozeki Message Servermendekodekan PDU dan membuatpesan menjadi dapat dibaca

oleh program komputer danpengguna.

Untuk memahami bagaimanacara kerja SMS dari teleponselular ke SMSC perhatikangambar di bawah. Pada gambarterlihat protokols yangdigunakan pada jaringan GSM.seperti yang terlihat MobileStation mengirimkan pesan smske GSM base station (BTS)melaui media wireless. Setelahpesan mencapai jaringanbackbone provider. MobileSwicthing Center (MSC), HomeLocal Register (HLR) danVisitor Local Register (VLR)bekerja untuk mencari pesansecara tepat dar iShortMEssage Service Center (SMSC).

III. ISIa. Teknologi FDMA

FDMA adalah sistemmultiple access yangmenempatkan seorangpelanggan pada sebuah kanalberbentuk pita frekuensi(frequency band)komunikasi. Jika satu pitafrekuensi dianggap sebagaisatu jalan, maka FDMAmerupakan teknik "satupelanggan, satu jalan".Pada saat pelanggan Asedang menggunakan jalanitu, maka pelanggan laintidak dapat menggunakansebelum pelanggan A

12

selesai. Jadi, kalau dalamwaktu yang bersamaan ada100 pelanggan yang inginberkomunikasi denganrekannya, maka sudah tentudiperlukan 100 pitafrekuensi. Kalau setiappita memerlukan lebar 30Kilo Hertz (kHz) danfrekuensi yang digunakanberawal dari 890 Mega Hertz(MHz), maka: Pita frekuensi kanal 1

mulai dari 890 MHz hingga 890,030 Mhz

Pita frekuensi kanal 2 mulai dari 890,030 MHz hingga 890,060 MHz

Pita frekuensi kanal 3 mulai dari 890,060 MHz hingga 890,090 MHz

dan seterusnya.

Sedangkan lebar total seluruh pita yang digunakanadalah:100 - 30.000 Hz = 3.000.000Hz = 3 MHz.Artinya, jika frekuensiyang digunakan mempunyaibatas bawah 890 MHz, makabatas atasnya adalah 893MHz.Akan tetapi, frekuensi yangtersedia untuk komunikasibergerak dibatasi olehperaturan yang ada karenafrekuensi-frekuensi lainpasti digunakan untuk jatah

keperluan yang lain pula.Sementara jatah frekuensiyang ada pun harus dibagiantarpenyelenggara teleponseluler. Karena itu, untukmemperbanyak kapasitasdengan jumlah kanal yangterbatas, digunakan trik-trik tertentu sesuai denganstrategi si penyelenggara.

b. Teknologi TDMABerbeda dengan FDMA

yang memberikan satu pitafrekuensi untuk dipakaisatu pelanggan, TDMAmemberikan satu pitafrekuensi untuk dipakaibeberapa pelanggan. Jadikanal-kanal komunikasidirupakan dalam bentukslot-slot waktu. Slot waktuadalah berapa lama seorangpelanggan mendapat giliranuntuk memakai pitafrekuensi. Satu slot waktudigunakan oleh satupelanggan. Slot-slot waktuini dibingkai dalam satuperiode yang disebut satuframe. Jadi misalkan ada 10pelanggan yang masing-masing adalah A, B, C, D,E, F, G, H, I, dan J, makadalam satu frame terdapat10 slot waktu yangmerupakan giliran tiappelanggan untuk menggunakanpita frekuensi yang sama.

13

Proses komunikasimulti-access dilakukandengan menjalankan frameini berulang- ulangsehingga akan muncul urutangiliran pemakaian saluranseperti: A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-A-B-C-D- E-F-G-H-I-J-A-B-C-dan seterusnya. Tentusaja harus ada pembatasanjumlah pelanggan yangmenggunakan satu pitafrekuensi ini. Jika tidakdibatasi, periode frameakan terlalu panjang danakibatnya timbul komunikasiterputus-putus yangmengganggu pembicaraan.

Karena sifatnya yangtidak kontinyu (tidakterjadi pemakaian pitafrekuensi terus menerusoleh satu pelanggan dalamsatu periode pembicaraan),maka teknik TDMA hanyadapat mengakomodasi datadigital atau modulasidigital. Sehingga sinyal-sinyal analog yang akandikirim, harus diubahmenjadi format digitaldahulu.

c. Gambar Hirarki TDMA

Gambar 3. Hirarki TDMA

DCS 1800Seiring dengan evolusi

GSM, diputuskan untukmenerapkan teknologi ini padaPCN (Personal CommunicationNetworks). Hal ini membutuhkanperubahan pada interafce udarauntuk memodifikasi frekuensioperasinya. Frekuensimodifikasinya antara 1710MHz -1785MHz untuk uplink dan1805MHz - 1880MHz untukdownlink. Teknik inimenyediakan 374 ARFCN denganpemisahan frekuensi sebesar95MHz antara uplink dandownlink.

Teknik PCN inidikembangkan di Eropa,khususnya di Inggris. DiInggris (Raya) ARFCN ini telahdibagi-bagi antara keempatoperator jaringan yang ada disana. Dua di antaranya, Orangedan One to One, beroperasipada daerah GSM 1800,sementara dua yang lainnya,Vodafone dan Cellnet, telahdialokasikan kanal GSM 1800

14

pada puncak jaringan GSM 900mereka. ARFCN ini diberi nomor512 - 885. Porsi pada puncakband digunakan oleh DECTs(Digital Enhanced CordlessTelephony).

PCS 1900PCS 1900 merupakan

adaptasi GSM yang lain kedalam band 1900MHz. Teknik inidigunakan di Amerika Serikatdi mana FCC (FederalCommunication Commission)telah membaginya menjadi 300ARFCN dan mengumumkan lisensipada berbagai macam operatoruntuk mengimplementasikanjaringan GSM. Pemisahanfrekuensinya sebesar 80MHz,dan pembagian frekuensinyaadalah 1850MHz - 1910MHz untukuplink dan 1930MHz - 1990MHzuntuk downlink.

 Kanal Fisik (PhysicalChannel )

Kanal fisik padadidefinisikan sebagai suatutimeslot. Frame TDMA inimembawa satu frekuensi pembawa(frequency carrier) yangberisi 8 timeslot denganbandwidth 200 kHz dan disebutKanal Frekuensi Radio (RadioFrequency Channel). Frame TDMAini terdiri dari 8 timeslot.Timeslot ini yang digunakanuntuk membawa data dan suara,

setiap timeslot mempunyaikecepatan 0,577 ms, jadi satuframe mempunyai kecepatan 8 x0,577 ms = 4,615 ms

Kanal Logika (Logical Channel)Kanal logika digunakan

sebagai informasi (suara,signalling dan data). Kanallogika terbagi menjadi duayaitu kanal bersama (CommonChannel–CCH) dan kanal kontrolyang ditentukan (DedicatedChannel–DCH). Kanal–kanaltersebut mempunyai fungsi yangberbeda–beda seperti padagambar di bawah ini.

 

Gambar 4. Pembagian Kanal Logika 1. Common Channel (CCH),

digunakan untuk membawainformasi signalling dansinkronisasi data. Kanal initerbagi menjadi dua yaitu :a.  Broadcast Channel

(BCH)BCH berfungsi untukmengirimkan dari BSS –MS (downlink) mengenainetwork yang akandiakses oleh MS. Kanal

15

ini terbagi menjaditiga, yaitu : Frequency Correction

Channel (FCCH),digunakan untukmensinkronisasikanfrekuensi yangdigunakan MS danfrekuensi yangdipakai oleh BTStempat MS berada.

SinchronizationControl Channel(SCCH), digunakanuntuk sinkronisasi MSke timeslot pada saatMS mendapatkanfrekuensi pembawa.

Broadcast ControlChannel (BCCH),digunakan untukinformasi tentang BTSyang digunakan olehMS, seperti frekuensihopping, frekuensiyang digunakan,informasi neighbourcell, dan lain–lain.

b. Common Control Channel(CCCH)CCCH digunakan untukmengirimkan informasijaringan dari MS ke BTSdan sebaliknya (uplink –downlink).Kanal initerbagi menjadi tiga,yaitu : Paging Channel (PCH),

digunakan MS sebagai

isyarat adanyapanggilan.

Random AccessChannel(RACH), digunakan MSuntuk meresponpanggilan dari PCHdan meminta alokasikanal.

Access Grant Channel(AGCH), digunakan BSSuntuk mengalokasikankanal bagi MS.

2. Dedicated Channel (DCH), digunakan MS untuk pembentukan panggilan. Kanalini terbagi menjadi dua yaitu :a. Traffic Channel (TCH)

TCH digunakan untukmembawa informasi suaradan data. Tabel 2.2menjelaskan jenis-jenisTCH.

 Tabel 1. Jenis TCH

b. Dedicated ControlChannel (DCCH)DCCH digunakan untukmembawa informasi antaraMS ke BTS dan sebaliknya(unplink – downlink).Kanal ini terbagimenjadi tiga yaitu : Stand Alone Dedicated

Control Channel16

(SDCCH), digunakanuntuk mengalokasikanTCH seperti padaproses registrasi /autentikasi dandigunakan dua arah(uplink dandownlink).

Slow AssociatedControl Channel(SACCH), digunakanuntuk regulasi daya(power control) dariMS, perhitungan jarakMS ke BTS (TimingAdvance) dandigunakan dua arahuntuk uplink dandownlink.

Fast AssociatedControl Channel(FACCH), digunakanuntuk mengirimkansinyal selama prosesakan melakukanpembicaraan (callsetup), mengirimkanperintah – perintahhandover dari BSC,mengakhiripembicaraan setelahhubungan terputus dandigunakan dua arahuntuk uplink dandownlink.

Kelebihan dan KekuranganJaringan GSMKelebihan :

1. Kualitas suara digital yangbagus.

2. Adanya layanan prepaidcalling, layanan inimemungkinkan orang-orangyang tidak bisa atau tidakingin mengikat kontrakdengan suatu operator,dapat  menggunakan layananGSM. Sebagai contoh :pelajar dan para remajabisa mendapatkan prepaidaccount yang bisa merekaatur sendiri, tanpamemerlukan orang tua yangmengatur dan menyetujuisebuah contrated account.

3. Kecenderungan masyarakatuntuk terus mengikutiperkembangan teknologimembuat mereka  seringmengganti telepon selulermereka. Tentunya akansangat merepotkan dan tidakefisien jika setiap kalimengganti ponsel harusmengganti nomor teleponmereka. Pada sistem GSM,dikenal adanya SIM-Card(Subscriber IdentityModule). Dengan SM-Card inimemungkinkan pengguna GSMuntuk mengganti-gantiponsel tanpa harusmengganti nomor telepon.Ini dikarenakan SIM-Cardkompatibel dengan semuaponsel berbasis GSM.Berbeda dengan Sistem PTSN

17

maupun R-UIM yang digunakanpada sistem CDMA.

4. Banyaknya vendor-vendortelepon seluler yangmenyediakan ponsel berbasisGSM semakin mempopulerkanGSM. Ini dapat dibandingkandengan ponsel berbasis CDMAyang masih dapat kitahitung penyedianyakhususnya di Indonesia.

5. Beranekaragamnya jenisponsel GSM yang tersedia dipasaran mulai dari yangmurah sampai yang sangatmahal. Tentunya hal inimeungkinkan masyarakatuntuk memilih ponsel yangsesuai dengan keinginan danbudget mereka. Khususnya diIndonesia, tersedianyaponsel kelas Low-Endmembuat semakin banyakkalangan yang mampumemiliki ponsel denganharga yang relatifterjangkau.

Penggunaan Quad-band dalamsistem GSM sekarang inimemungkinkan roaminginternasional, yang tentunyatergantung pada operatorpenyedia jasa GSM. Mengizinkanoperator jaringan untukmenawarkan jasa roamingberarti pengguna dapatmenggunakan telepon mereka diseluruh dunia.

1. Perkembangan fitur-fiturponsel berbasis GSM yangsangat cepat ikutmempengaruhi seleramasyarakat. Hal ini dapatkita lihat sekarang ini dimana teknologi ponsel telahmampu memasukkan danmenyatukan radio, kalender,video cam, agenda book,kamera digital, MP3, danmasih banyak fitur lainnyake dalam satu ponsel.

2. Adanya fasilitas SMS (ShortMessage System)memungkinkan pengirimanberita dalam bentuk teksyang sangat murah. Walaupunpada sistem CDMA punterdapat fasilitastersebut, namun sistem GSMlah yang pertama kalimempopulerkan jenis layananini. Pada mulanya fasilitasSMS ini digunakan untukmembidik pasaran remajayang identik dengan kirim-mengirim pesan dengan biayasemurah mungkin. Namunsekarang akhirnya menjadipopuler di semua lapisanmasyrakat.

3. Dukungan sebagian besaroperator terhadap sistemGSM, masih lebih banyakdibandingkan dengandukungan terhadap sistemCDMA yang cenderung masihterbilang sedikit.

18

Kekurangan :1. Biaya pembangunan jaringan

yang relatif mahal2. Belum adanya perjanjian

antara sesama provideruntuk menyamakan tarif diseluruh dunia.

3. Rendahnya keamanan.Kebanyakan model mobilephone jaman dulu tidakbanyak memiliki modelsekuriti yang didesain didalamnya. Masalah terhadapmodel jenis ini adalah”kloning”, sebuah variantdari pencurian identitas,dan ”scanning” diman orangketiga dalam suatu localarea dapat meng-interceptdan menyadap suatupanggilan. Telepon analogjuga dapat disadap denganmenggunakan radio scanner.Meskipun saat ini modeldigital system terbaru(seperti GSM) telahberupaya untuk mengatasiini , masalah keamanantetap ada. Kelemahan-kelemahan telah ditemukandi banyak protokol terbaruyang tetap memungkinkanadanya kemungkinanpenyadapan atau kloning.

4. Berdampak buruk bagikesehatan. Dengan semakinbanyaknya perkembanganteknologi, kekhawatiran

telah muncul mengenaidampak kesehatan daripenggunaan mobile phone(GSM). Ada sebagian kecilbukti sains yangmenunjukkan peningkatan dibeberapa tipe tertentutumor pada pengguna mobilephone secara jangka panjangdan kontinu. Beberapapenelitian terbaru di Eropajuga memberikan bukti yangsignifikan adanya kerusakangenetis dalam kondisitertentu. Namun, sejauh iniorganisasi kesehatan dunia(WHO) masih menganggapbahwa efek dari gelombangelektromagnet yangdihasilkan frekuensi radioyang digunakan pada GSMtidak memiliki dampaknegatif yang benar-benarterbukti terhadap kesehatanmanusia. Dampak kesehatanyang kontroversial namuntetap penting untukdibicarakan adalahhubungannya dengankecelakaan lalu lintas.Beberapa studi telahmenunjukkan bahwapengendara sepeda motormemiliki resiko tabrakandan kehilangan kontrol darikendaraannya saatmenggunakan mobile phoneketika mengemudi yang jauhlebih tinggi, meskipun

19

menggunakan handsfreesystem. Studi dari The NewEngland Journal Medicinemengatakan pengguna mobilephones saat mengemudi empatkali lebih sering mengalamikecelakan dibandingkanmereka yang tidak. Sebuaheksperimen yang dilakukanoleh MythBuster, sebuah TVshow america, menyimpulkanmenggunakan mobile phoneketika mengemudi memilikiresiko yang sama denganmengemudi dibawah pengaruhalkohol. Bahkan di beberapanegara saat ini telahmelarang penggunaan mobilephone saat mengemudi,sedikitnya sudah ada 25negara yang menerapkanlarangan ini, antara lain :Israel, Jepang, danPortugal.

Kelebihan dan kelemahan dari teknik TDMA dibandingkan dengan telepon seluler lain

Kelebihan : TDMA didesain untuk

digunakan di setiaplingkungan dan situasi,dari penggunaan tanpa kabeldi daerah bisnis kepengguna yang seringbepergian pada kecepatantinggi di jalan bebashambatan (TOL).

Keunggulan lain dari TDMAselain meningkatkanefisiensi hubungan,dibandingkan denganteknologi seluler lain.Kelemahan :

Penggunaan dari celah waktuyang sudah ditetapkanmembuat sulit untukmengendalikan panggilan kekolom berikutnya, menambahkemungkinan dari sebuahpanggilan akan terputusketika panggilan tersebutbergerak di antara kolom –kolom.

TDMA merupakan pokok daripenggabungan bagian-bagiandistorsi, yang berdampakketika potongan dariperbincangan melompatmengelilingi bangunan dankesulitan lainnya sepertisikap pada saatperbincangan sampai padatelepon dari urutan.

IV.KESIMPULAN

Dari hasil pembelajaran danstudi pustaka dapatdisimpulkan bahwa :1. GSM merupakan teknologi

komunikasi selular yangbersifat digital. TeknologiGSM banyak diterapkan padakomunikasi bergerak,khususnya telepon genggam.Teknologi ini memanfaatkangelombang mikro dan

20

pengiriman sinyal yangdibagi berdasarkan waktu,sehingga sinyal informasiyang dikirim akan sampaipada tujuan. GSM dijadikanstandar global untukkomunikasi selularsekaligus sebagai teknologiselular yang paling banyakdigunakan orang di seluruhdunia.

2. Arsitektur GSM secara umumterdiri dari Mobile Station(MS), Base Station Sub-system (BSS),  Network Sub-system (NSS) dan Operationand Support System (OSS)

3. Teknologi FDMA FDMA adalahsistem multiple access yangmenempatkan seorangpelanggan pada sebuah kanalberbentuk pita frekuensi(frequency band)komunikasi. Jika satu pitafrekuensi dianggap sebagaisatu jalan, maka FDMAmerupakan teknik "satupelanggan, satu jalan".Pada saat pelanggan Asedang menggunakan jalanitu, maka pelanggan laintidak dapat menggunakansebelum pelanggan Aselesai. Jadi, kalau dalamwaktu yang bersamaan ada100 pelanggan yang inginberkomunikasi denganrekannya, maka sudah tentudiperlukan 100 pita

frekuensi. Kalau setiappita memerlukan lebar 30Kilo Hertz (kHz) danfrekuensi yang digunakanberawal dari 890 Mega Hertz(MHz)

4. Teknologi TDMA TDMAmemberikan satu pitafrekuensi untuk dipakaibeberapa pelanggan. Jadikanal-kanal komunikasidirupakan dalam bentukslot-slot waktu. Slot waktuadalah berapa lama seorangpelanggan mendapat giliranuntuk memakai pitafrekuensi. Satu slot waktudigunakan oleh satupelanggan. Slot-slot waktuini dibingkai dalam satuperiode yang disebut satuframe. Jadi misalkan ada 10pelanggan yang masing-masing adalah A, B, C, D,E, F, G, H, I, dan J, makadalam satu frame terdapat10 slot waktu yangmerupakan giliran tiappelanggan untuk menggunakanpita frekuensi yang sama.

5. TDMA didesain untukdigunakan di setiaplingkungan dan situasi,dari penggunaan tanpa kabeldi daerah bisnis kepengguna yang seringbepergian pada kecepatantinggi di jalan bebashambatan (TOL).

21

6. Kelemahan FDMA adalahtidak bisa berbagi kanal.Jika satu pita frekuensidianggap sebagai satujalan, maka FDMA merupakanteknik "satu pelanggan,satu jalan".

V. DAFTAR PUSTAKA[1]

http://telecommunicationforall.blogspot.com/2009/03/handover- GSM communication.html

[2]

http://arleniros.blogspot.com/2011/02/ arsitektur jaringan GSM .html

[3] Lamb, George (1998). TheTDMA Book (Mass MarketPaperback). England: CorderoConsulting Inc

[4] Harte, Lawrence J. ,Jacobs, Charles A. ,Smith, Adrian D. (1998) Is-136 TDMA Technology, Economics,and Services. California:Artech House, Incorporated

[5] Kesumar, Siska (2007). Tekhnologi FDMA. Jakarta : Adra Offset. ISBN-971-0-706164-1-7

22