Perkembangan GSM [PDF]

Citation preview

MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikannya tugas kuliah berupa paper yang kami beri judul “Perkembangan Teknologi Seluler GSM” dengan cukup baik walaupun masih terdapat banyak kekurangan. Paper yang kami susun dengan sistematis dan sebaik mungkin ini bertujuan untuk memenuhi tugas kuliah Sistem Telekomunikasi. Tulisan ini sebagian besar hanyalah kutipankutipan dari berbagai sumber sebagaimana tercantum dalam daftar pustaka, dengan beberapa ulasan pribadi. Ulasan pribadi sifatnya hanyalah analisis dari beberapa kutipan yang berasal dari bacaan. Dengan terselesainya Paper ini, maka tidak lupa kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam penyusunan Laporan ini, khususnya kepada : 1. Kepada orang tua yang selalu mendoakan kelancaran kuliah kami. 2. Dosen STT-PLN mata kuliah Sistem Telekomunikasi Bu Rinna Hariyati, S.T, M.T. yang telah membimbing kami dalam menyelesaikan paper ini. Demikian paper yang kami buat, mohon kritik dan sarannya atas kekurangan dalam penyusunan paper ini. Semoga paper ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan bagi kami selaku penulis.



Jakarta, 24 November 2019



Penyusun



i



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR ............................................................................................................... i DAFTAR ISI.............................................................................................................................ii ABSTRAK ................................................................................................................................ 1 BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................................... 2 1.1.



Latar belakang........................................................................................................... 2



1.2.



Rumusan masalah ..................................................................................................... 2



1.3.



Tujuan ........................................................................................................................ 3



BAB II PEMBAHASAN .......................................................................................................... 4 2.1.



Pengertian GSM ........................................................................................................ 4



2.2.



Pengenalan Sistem Telekomunikasi Selular GSM ................................................. 6



2.3.



Perkembangan Teknologi GSM ............................................................................... 7



2.4.



Sejarah Teknologi GSM ......................................................................................... 12



2.5.



Spesifikasi Teknis Pada Jaringan GSM ................................................................ 13



2.6.



Teknik Modulasi dan Bandwidth .......................................................................... 14



2.7.



Pembagian Sel .......................................................................................................... 14



2.8.



Jaringan GSM ......................................................................................................... 15



2.9.



Frekuensi GSM ........................................................................................................ 24



2.10.



Arsitektur GSM ................................................................................................... 28



BAB III PENUTUP ................................................................................................................ 39 3.3.



Kesimpulan .............................................................................................................. 39



3.4.



Daftar pustaka ......................................................... Error! Bookmark not defined.



ii



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



iii



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 ABSTRAK Paper ini membahas tentang sejarah, pengertian, perkembangan, jaringan serta sistem pengoperasian GSM (Global System for Mobile Communications). GSM adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka. Telepon GSM digunakan oleh lebih dari satu milyar orang di lebih dari 200 negara. Banyaknya standar GSM ini membuat roaming internasional sangat umum dengan "persetujuan roaming" antar operator telepon genggam. Ada pun pengertian lain dari Global System for Mobile communication (GSM) adalah sebuah standar global untuk komunikasi bergerak digital. GSM adalah nama dari sebuah group standarisasi yang dibentuk di Eropa tahun 1982 untuk menciptakan sebuah standar bersama telpon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah frekuensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan di negara-negara di dunia. Dari sudut pandang konsumen, keuntungan kunci dari sistem GSM adalah kualitas suara digital yang lebih tinggi dan alternatif biaya rendah untuk menelpon dan juga pesan teks. Keuntungan bagi operator jaringan adalah kemampuannya menerapkan peralatan dari "vendor" yang berbeda karena standar terbuka membuat inter-operasi menjadi mudah. Juga, standar ini telah mengizinkan operator jaringan untuk menawarkan jasa roaming yang berarti pengguna dapat menggunakan telepon mereka di seluruh dunia.



1



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang Industri Mobile Telecommunication sedang mengalami peningkatan yang pesat dengan bertambahnya jumlah services yang ditawarkan oleh sejumlah network operator dan service provider, yang menyebabkan bertambahnya jumlah pengguna telepon cellular. Teknologi telekomunikasi merupakan salah satu teknologi yang berkembang dengan sangat cepat. Mulai dengan berkembangnya pemanfaatan teknologi VoIP (Voice over Internet Protocol), Teknologi satelit yang memugkin melakukan komuikasi dimana saja, kapan saja dan oleh siapa saja. Teknologi telekomunikasi dengan layanan bergerak (mobile technology) atau yang sering disebut GSM juga mengalami perkembangan yang sangat cepat dimulai dengan layanan yang kita kenal 1G sampai denga 4G Sejumlah teknologi baru bermunculan, dari CDMA hingga GSM. Pada makalah ini akan dibahas mengenai GSM itu sendiri dan sejarah berkembangnya teknologi seluler jaringan GSM serta sistem operasi yang digunakan pada GSM. GSM atau Global Service Mobile atau biasa juga disebut Global System for Mobile Comunication, dalam bahasa indonesia berarti Sistem Layanan Komunikasi Bergerak, mengapa demikian karna sistem komunikasi ini bisa dilakuakn dimana pun dan kapan pun tanpa menggunakan kabel (wireless). Teknologi ini sudah sangat lama digunakan oleh manusia, hanya saja jarang orang yang mengetahui bagaimana teknologi ini diciptakan dan sejak kapan mulai digunakan dan dikembangkan. Maka dari itu saya membuat paper yang akan membahas tentang Sejarah & Perkembangan Teknologi GSM dari 1G Sampai Dengan 4G 1.2. Rumusan masalah Dari latar belakang diatas, kami mendapatkan beberapa masalah yakni a.



Apa definisi dari Global System for Mobile Communications (GSM)?



b.



Bagaimana perkembangan dari Global System for Mobile Communications (GSM)?



c.



Apa komponen-komponen Global System for Mobile Communications (GSM)?



d.



Bagaimana sistem operasi dari Global System for Mobile Communications (GSM)?



2



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 1.3. Tujuan Makalah ini dibuat untuk menambah wawasan baik pembaca maupun penulis akan sejarah dan perkembangan dari teknologi yang saat ini mereka sering gunakan yaitu berupa teknologi GSM, sehinnga kita tidak hanya sebagai pengguna saja tetapi harapannya dapat mengembangkan teknologi ini kearah yang lebih baik dan tidak terjerumus dalam hal-hal negatif yang ada dalam teknologi ini. Maka dari itu penulis membuat peper ini berdasarkan kutipan kutipan yang berasal dari berbagai sumber termasuk internet. Sehingga dapat diketahui bahwa Penulisan paper ini bertujuan agar para pembaca mengetahui lebih jauh mengenai Global System for Mobile Communications (GSM).



3



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 BAB II PEMBAHASAN 2.1. Pengertian GSM GSM (singkatan bahasa Inggris: Global System for Mobile Communications, GSM) adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka. Telepon GSM digunakan oleh lebih dari satu milyar orang di lebih dari 200 negara. Banyaknya standar GSM ini membuat roaming internasional sangat umum dengan "persetujuan roaming" antar operator telepon genggam. Ada pun pengertian lain dari Global System for Mobile communication (GSM) adalah sebuah standar global untuk komunikasi bergerak digital. GSM adalah nama dari sebuah group standarisasi yang dibentuk di Eropa tahun 1982 untuk menciptakan sebuah standar bersama telpon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah frekuensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan di negara-negara di dunia.



Gambar : Skema jaringan GSM GSM berbeda banyak dengan teknologi sebelumnya dalam pensinyalan dan "channel" pembicaraan adalah digital, yang berarti ia dipandang sebagai sistem telepon genggam generasi kedua (2G). GSM merupakan sebuah standar terbuka yang sekarang ini dikembangkan oleh 3GPP. Dari sudut pandang konsumen, keuntungan kunci dari sistem GSM adalah kualitas suara digital yang lebih tinggi dan alternatif biaya rendah untuk menelpon dan juga pesan teks. 4



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Keuntungan bagi operator jaringan adalah kemampuannya menerapkan peralatan dari "vendor" yang berbeda karena standar terbuka membuat inter-operasi menjadi mudah. Juga, standar ini telah mengizinkan operator jaringan untuk menawarkan jasa roaming yang berarti pengguna dapat menggunakan telepon mereka di seluruh dunia. GSM terus mendapat kompatibilitas dengan generasi sebelumnya, selagi standar GSM ini terus berkembang, contohnya kemampuan paket data ditambahkan ke versi Release '97 dari standar ini, dengan cara GPRS. Data transmisi kecepatan tinggi juga telah diperkenalkan dengan EDGE dalam versi Release 99 dari standar ini. Global System for Mobile Communication (GSM) merupakan standar yang diterima secara global untuk komunikasi selular digital. Tahun 1982, dengan dipelopori oleh Jerman dan Perancis,



maka



CEPT



(Conference



Europeance



d'Administration



de



Post



et



Telecommunication) menetapkan GSM sebagai standar digital selular untuk Eropa. Pada tahun yang sama juga dilakukan penetapan frekuensi GSM pada 900 MHz. Penetapan antarmuka standar dilakukan pada tahun 1987 yaitu frekuensi uplink GSM pada jangkauan frekuensi 890915 MHz dan frekuensi downlink GSM pada jangkauan frekuensi 935-960 MHz dan di tanda tanganinya Memorandum of Understanding pemakaian GSM oleh 14 negara Eropa.. Alokasi frekuensi lain GSM 900 MHz ke DCS 1800 dilakukan tahun 1983, yaitu frekuensi uplink pada 1710-1785 MHz, dan frekuensi downlink pada 1805-1880 MHz. Tahun 1992 dilakukan peluncuran komersial layanan GSM di Eropa dan kepanjangan GSM berubah menjadi Global System for Mobile Communication. Perkembangan GSM ini dilatarbelakangi oleh keadaan di tiap-tiap negara Eropa pada saat itu yang masih menggunakan sistem telekomunikasi wireless yang analog dan tidak compatible antara negara, sehingga tidak memungkinkan dilakukannya roaming antar negara. Standar sistem komunikasi ini dikembangkan oleh European Telecommunication Standard Institute (ETSI) pada tahun 1988. Selanjutnya pada tahun 1995 sudah terdapat lebih kurang 120 jaringan GSM yang beroperasi diseluruh dunia dengan jumlah pelanggan 12 juta. Pada tahun yang sama juga dilakukan penandatangana MoU (Memorandum of Understanding) pengoperasian sistem GSM yang berjumlah 150 anggota terdiri atas 90 negara. Pangsa pasar telekomunikasi nirkabel sebesar 30 % telah dikuasai oleh GSM. Sampai tahun 1996, menurut BellSouth,Inc., GSM telah dioperasikan oleh lebih dari 200 operator di lebih dari 100 negara. Dua tahun kemudian, tepatnya tahun 1998 jumlah pelanggan GSM sudah mencapai 66 juta lebih dengan 256 operator jaringan yang meliputi 110 negara. Tahun 1997, telah ditetapkan standar GSM fase 2+ yang menambahkan layanan pengiriman data paket melalui telepon seluler. 5



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 2.2. Pengenalan Sistem Telekomunikasi Selular GSM Komunikasi bergerak (mobile communication) mulai dirasakan perlu sejak orang semakin sibuk pergi ke sana kemari dan memerlukan alat telekomunikasi yang siap dipakai sewaktu-waktu di mana saja ia berada. Kebutuhan ini ternyata tidak dibiarkan begitu saja oleh para engineer telekomunikasi. Mereka telah memikirkan standardisasi untuk komunikasi bergerak ini, salah satunya adalah GSM. Alokasi spektrum frekuensi untuk GSM awalnya dilakukan pada tahun 1979. Spektrum ini terdiri atas dua buah sub-band masing-masing sebesar 25MHz, antara 890MHz - 915MHz dan 935MHz - 960MHz. Sebuah sub-band dialokasikan untuk frekuensi uplink dan sub-band yang lain sebagai frekuensi downlink. Karena konsekuensi logis dari kenaikan redaman atas kenaikan frekuensi, biasanya sub-band rendah dipakai untuk uplink, agar daya yang ditransmisikan oleh MS (mobile system atau lebih dikenal handphone) ke BTS (Base Transceiver Station ) tidak perlu besar. Kalau digunakan sub-band yang satu lagi, mungkin anda perlu melakukan recharge batere handphone berulang kali untuk mendapatkan kualitas sama dengan saat ini. Kemudian kedua subband tersebut dibagi lagi menjadi kanal-kanal, sebuah kanal pada satu sub-band memiliki pasangan dengan sebuah kanal pada sub-band yang lain. Tiap sub-band dibagi menjadi 124 kanal, yang kemudian masing-masing diberi nomor yang dikenal sebagai ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number). Jadi sebuah MS yang dialokasikan pada sebuah ARFCN akan beroperasi pada satu frekuensi untuk mengirim dan satu frekuensi untuk menerima sinyal. Untuk GSM, jarak antar pasangan dengan ARFCN sama selalu 45 MHz, dan bandwidth tiap kanal sebesar 200 kHz. Kanal pada tiap awal sub-band digunakan sebagai guard band. Silakan anda hitung, maka spektrum GSM akan menghasilkan 124 ARFCN, masing-masing diberi nomor 1 sampai 124. Kanal sebanyak 124 inilah yang nantinya dibagi-bagi buat operator-operator GSM yang ada di suatu negara. Untuk mengantisipasi perkembangan jaringan di masa mendatang, telah dialokasikan tambahan 10 MHz frekuensi pada masing-masing awal sub-band. Ini dikenal sebagai EGSM (Extended GSM). Jadi spektrum EGSM ini 880MHz - 915MHz buat uplink dan 925MHz - 960MHz buat downlink. Hal tersebut memberi tambahan 50 ARFCN menjadi 174. Tambahan ARFCN ini diberi nomor 975 - 1023. DCS1800 Seiring dengan evolusi GSM, diputuskan untuk menerapkan teknologi ini pada PCN (Personal Communication Networks). Hal ini membutuhkan perubahan pada interface udara untuk memodifikasi frekuensi operasinya. Frekuensi modifikasinya antara 1710 MHz – 1785 MHz untuk uplink dan 1805 MHz – 1880 MHz untuk downlink. Teknik ini menyediakan 374 ARFCN dengan pemisahan frekuensi sebesar 95MHz antara uplink dan downlink. Teknik PCN ini dikembangkan di Eropa, khususnya di 6



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Inggris. Di Inggris (Raya) ARFCN ini telah dibagi-bagi antara keempat operator jaringan yang ada di sana. Dua di antaranya, Orange dan One to One, beroperasi pada daerah GSM 1800, sementara dua yang lainnya, Vodafone dan Cellnet, telah dialokasikan kanal GSM 1800 pada puncak jaringan GSM 900 mereka. ARFCN ini diberi nomor 512 - 885. Porsi pada puncak band digunakan oleh DECTs (Digital Enhanced Cordless Telephony). PCS 1900 PCS 1900 merupakan adaptasi GSM yang lain ke dalam band 1900MHz. Teknik ini digunakan di Amerika Serikat di mana FCC (Federal Communication Commission) telah membaginya menjadi 300 ARFCN dan mengumumkan lisensi pada berbagai macam operator untuk mengimplementasikan jaringan GSM. Pemisahan frekuensinya sebesar 80MHz, dan pembagian frekuensinya adalah 1850MHz 1910MHz untuk uplink dan 1930MHz - 1990MHz untuk downlink.



2.3. Perkembangan Teknologi GSM Perkembangan GSM dimulai pada tahun 1982 ketika diadakan European Conference of Posts & Telecomunications Administration (ECPT) yang menghasilkan 2 keputusan penting. Pertama, membentuk suatu tim yang bernama Groupe Speciale Mobile untuk merancang suatu standar jaringan yang akan diterapkan di kawasan Eropa pada masa yang akan datang. Kedua merekomendasikan alokasi frekuensi 900 MHz untuk sistem seluler, dalam hal ini STBS GSM yaitu 890-915 Mhz untuk downlink yang merupakan frekuensi pancaran yang dipakai Mobile Station (MS) dan 935-960 MHz untuk uplink yang merupakan frekuensi pancaran yang dipakai oleh Base Station (BS). Pada awal tahun 80-an, teknologi telekomunikasi seluler mulai berkembang dan banyak digunakan. Tapi teknologinya masih analog, seperti AMPS, TACS, dan NMT. Tapi karena menggunakan teknologi yang masih analog, beberapa system yang dikembangkan di beberapa negara yang berbeda tidak saling kompatibel satu dengan yang lainnya, sehingga mobilitas user sangat terbatas pada suatu area system teknologi tertentu saja. Beberapa tahun terakhir ini, pertelekomunikasian di Indonesia dimarakkan oleh hadirnya telepon genggam atau selular digital GSM (Global System for Mobile Communications). Untuk mengatasi keterbatasan yang terdapat pada sistem-sistem analog sebelumnya, pada tahun 1982, negara – negara Eropa membentuk sebuah organisasi bertujuan untuk menentukan standard-standard telekomunikasi mobile yang dapat dipakai di semua Negara Eropa. Organisasi ini diberi nama Group Speciale Mobile (GSM). Pembentukan organisasi ini dilatarbelakangi oleh keadaan di tiap-tiap negara Eropa pada ssat itu yang masih menggunakan system telekomunikasi wireless yang analog dan tidak compatible antara negara, sehingga tidak



7



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 memungkinkan dilakukannya roaming antar negara. Organisasi ini kemudian menghasilkan standard-standard telekomunikasi bergerak yang kemudian dikenal dengan GSM (Global System for Mobile communication). Sebelum GSM, di Indonesia telah ada 2 jenis telepon selular analog, yaitu AMPS (Advances Mobile Phone System) dan NMT (Nordic Mobile Telephone). Jenis telepon selular digital lainnya yang akan segera dioperasikan di Indonesia adalah DAMPS (Digital AMPS). Tulisan ini mengupas latar belakang, teknologi dan perkembangan GSM. STKB selular sistem analog yang beroperasi di Eropa bersifat sangat regional, di mana masing-masing negara mengoperasikan sistem yang berbeda dan tidak kompatibel satu dengan yang lain. Di Jerman dan Portugal beroperasi sistem C-NET yang dikembangkan oleh Siemens, di Perancis beroperasi sistem RC-2000, di Belanda dan negara Skandinavia beroperasi sistem NMT yang dikembangkan Ericson, sedangkan di Inggris Raya beroperasi sistem TACS. Masing-masing sistem dikembangkan dengan teknologi yang berbeda, sehingga tidak ada kompatibilitas satu dengan yang lain. Akibatnya setiap sistem hanya dapat dioperasikan di wilayah negara yang tertentu. Kondisi ini sangat tidak menunjang kegiatan mobilitas masyarakat negara Eropa yang sering berada di negara lain, baik untuk tujuan bisnis maupun wisata. Ditambah lagi dengan rencana terbentuknya European Community, kondisi tersebut sama sekali tidak dapat dipertahankan. Pengembangan masing-masing sistem analog yang beroperasi hanya nasional disebabkan adanya orientasi interest yang berbeda bagi masing-masing pengelola, yakni PTT. Akibatnya, pemasaran terbatas hanya satu negara dan tidak dapat mendapatkan jumlah pelanggan yang cukup besar. Tetap diperlukan dukungan infrastruktur yang lengkap dan mahal, sehingga konsekuensinya adalah timbulnya harga jual yang mahal serta biaya pemakaian yang cukup tinggi. Oleh sebab itu pemakai selular terbatas hanya mereka yang benar-benar mampu dan memerlukan, bukan sebagai sarana telekomunikasi yang mencapai segenap lapisan masyarakat. Atas dasar pemikiran tersebut dan tanpa menguntungkan salah satu sistem yang telah beroperasi serta untuk menciptakan sistem yang jauh lebih baik dari yang sudah ada, maka Perancis (France Telecom) dan Jerman (Bundespost) sepakat untuk memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan nama GSM, dengan didukung oleh industri telekomunikasi di kedua negara tersebut. Melalui



pengkajian



yang



sangat



mendalam,



akhirnya



ETSI



(European



Telecommunication Standard Institute) dapat menerima GSM sebagai standar Eropa.



8



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Pada pertengahan tahun 1991, jaringan GSM muncul untuk pertama kalinya, dimana salah satu pelopornya adalah Deutsche Bundespost melalui anak perusahaannya Detecom siap untuk mengoperasikan GSM pada 1 Juli 1991, yang dikenal dengan nama D1 Network. Diperkirakan dengan munculnya standarisasi GSM, sistem lain yang beroperasi di Eropa perlahan-lahan hilang. Ini berarti hilangnya sebagian besar pasar sistem non GSM. Hal tersebut mempengaruhi minat industri untuk mengembangkan teknologi sistem lama yang ada (CNET, RC 2000, NMT, TACS). Dalam konferensi WARC (World Administrative Radio Conference) tahun 1979, ditetapkan bahwa frekwensi 860 Mhz - 960 Mhz dialokasikan untuk komunikasi selular di kemudian hari. Dengan penetapan ini berarti band frekuensi selebar 2 x 25 Mhz khusus disiapkan untuk sistem selular digital. Tahun 1982, dengan dipelopori oleh Jerman dan Perancis, maka CEPT (Conference Europeance d'Administration de Post et Telecommunication) menetapkan GSM sebagai standar digital selular untuk Eropa. Dan tahun 1985, Jerman, Perancis, Itali dan Inggris bersatu untuk mengembangkan standarisasi GSM. Tahun 1987 di tanda tangani Memorandum of Understanding pemakaian GSM oleh 14 negara Eropa. Target pembangunan GSM :  Tahun 1991 adalah permulaan pengoperasian jaringan GSM  Tahun 1993 meliputi semua kota besar  Tahun 1995 mencapai semua jalan raya antar kota.



Di dalam kenyataannya, banyak terjadi hambatan dalam penerapan GSM, sehingga target operasional GSM tidak terpenuhi. Walaupun semua infrastruktur telah siap sejak pertengahan 1991, namun realisasi pengoperasian secara komersil baru dapat dimulai kuartal terakhir 1992. Situasi ini menunjukkan bahwa GSM merupakan teknologi yang sangat kompleks dan memerlukan pengkajian cukup lama untuk mencapai kesepakatan standar. Disamping itu GSM menjadi ajang perebutan pengaruh dan kompetisi baik dari masing-masing operator di tiap negara, maupun industri telekomunikasi yang memproduksi GSM. Keuntungan bisnis yang besar akan diperoleh pihak yang berhasil memasukkan usulan standarnya. Tidak heran apabila standar type approval untuk hand phone baru dapat disepakati pada September 1992, karena



9



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 harus mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian dalam memproduksi sistem GSM. Walaupun standarisasi GSM baru saja terselesaikan dan pengoperasiannya baru saja dimulai, bahkan belum merata ke seluruh Eropa, namun dengan mengantisipasi perkembangan GSM yang sangat pesat serta tingkat kepadatan pelayanan per area yang tinggi, maka arah perkembangan teknologi GSM adalah DCS 1800, yakni Digital Celular System pada alokasi frekwensi 1.800 MHz. Dengan frekwensi tersebut, akan dicapai kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel. Di samping itu, dengan luas sel yang semakin kecil akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar hand phone, sehingga bahaya radiasi yang timbul terhadap organ kepala, sebagaimana dikhawatirkan pada akhir-akhir ini, akan dapat dieliminasi. GSM sendiri mulai diimplementasikan di negara eropa pada awal tahun 1990-an. Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia dan benua Amerika. Pada saat ini GSM merupaka teknologi komunikasi bergerak yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Pada akhir tahun 2005, pelanggan GSM di dunia sudah mencapai 1,5 billion pelanggan dan merupakan teknologi yang paling banyak digunakan. Tabel di bawah ini menujukan perkembanganperkembangan penting yang terkait dengan pengimplementasian GSM dan juga perkembangan teknologi seluler lainnya. Para ahli memperkirakan bahwa menjelang tahun 2000 kapasitas sistem analog semakin jenuh sehingga perlu dicari pilihan lain sebagai pengganti sistem yang sudah ada, dengan alasan pemikiran tersebut STBS GSM sebagai sistem digital menjadi pilihan untuk dikembangkan lebih lanjut. STBS GSM memiliki beberapa keuntungan, yaitu: Jumlah kanal lebih banyak karena menggunakan metode akses TDMA; Mampu melakukan komunikasi dengan jaringan komunikasi lain, misalnya dengan ISDN dan PSTN. PSTN adalah singkatan dari Public Switched Telephone Network atau yang biasa disebut jaringan telpon tetap (dengan kabel). PSTN secara umum diatur oleh standar-standar teknis yang dibuat oleh ITU-T, dan menggunakan pengalamatan E.163/E.164 (secara umum dikenal dengan nomor telepon). ISDN (Integrated Services Digital Network) adalah suatu sistem telekomunikasi di mana layanan antara data, suara, dan gambar diintegrasikan ke dalam suatu jaringan. Para pemakai ISDN diberikan keuntungan berupa fleksibilitas dan penghematan biaya, karena biaya untuk sistem yang terintegrasi ini akan jauh lebih murah apabila menggunakan sistem yang terpisah. 10



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 



Kerahasiaan lebih terjamin karena adanya fasilitas penyandian informasi.



Berikut merupakan urutan perkembangan teknologi GSM dari mulai dibentuknya GSM hingga mencapai tahap yang lebih tinggi.



Perkembangan GSM Dari gambar diatas maka GSM adalah sebuah teknologi komunikasi bergerak yang tergolong dalam generasi kedua (2G). Perbedaan utama sistem 2G dengan teknologi sebelumnya (1G) terletak pada teknologi digital yang digunakan. Keuntungan teknologi generasi kedua dibanding dengan teknologi generasi pertama antara lain sebagai berikut : Kapasitas sistem lebih besar, karena menggunakan teknologi TDMA (digital), dimana penggunaan sebuah kanal tidak diperuntukan bagi satu user saja. Sehingga pada saat user tersebut tidak mengirimkan informasi, kanal dapat digunakan oleh user lain. Hal ini berlawanan dengan teknologi FDMA yang digunakan pada generasi pertama. Teknologi yang dikembangkan di negara-negara yang berbeda merujuk pada standard intrenasional sehingga sistem pada negara – negara yang berbeda tersebut masih tetap kompatible satu dengan lainnya sehingga dimungkinkannya roaming antara negara.



11



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Dengan menggunakan teknologi digital, service yang ditawarkan menjadi lebih beragam, dan bukan hanya sebatas suara saja, dapi juga memungkinkan diimplementasikannya service-service yang berbasis data, seperti SMS dan juga pengiriman data dengan kecepatan rendah. Penggunaan teknologi digital juga menjadikan keamanan sistem lebih baik. Dimana dimungkinkan untuk melakukan encripsi dan chipering informasi. 2.4. Sejarah Teknologi GSM Teknologi selular sudah mulai digunakan dan dikembangkan pada awal tahun 80-an, namun pada masa itu teknologinya masih berbasis analog, seperti sistem C-NET yang dikembangkan di Jerman dan Portugal, sistem RC-2000 yang dikembangkan di Prancis, sistem NMT yang dikembangkan di Belanda dan Skandinavia oleh Erricson, serta sistem TACS yang beroperasi di Inggris. Namun karna teknologinya masih berbasis analog maka sistem-sistem tersebut hanya bisa digunakan antar dua negara saja atau regional dan itu pun hanya terbatas kepada negara yang melakukan kerja sama saja sehingga tidak kompetibel dengan sistemsistem dari negara lain, karana perkembangannya semakin tidak sesuai dengan perkembangan masyarakat Eropa yang semakin pesat, maka untuk mengatasi keterbatasannya, negara-negara Eropa membentuk sebuah organisasi pada tahun 1982 yang bertujuan untuk menentukan standar-standar komunikasi selular yang dapat digunakan di semua Negara Eropa. Organisasi ini dinamakan Group Special Mobile (GSM). Organisasi ini memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan nama Global System for Mobile Communication atau GSM. Teknologi GSM mulai muncul pada pertengahan tahun 1991 dan kemudian menjadi standar pertelekomunikasian selular di kawasan Eropa oleh sebuah institusi



yaitu ETSI



(Europan Telecomunication Standard Institute), dan mulai dioperasikan secara komersil setahun kemudian pada tahun 1992, dari sinilah awal mulanya tercipta Handphone atau telpon genggam yang gunanya mengantisipasi perkembangan pengguna yang pesat maka GSM diopersaikan dengan menggunakan frekuensi 1800 Mhz. Karena semakin banyak yang menggunakan teknologi selular dengan sistem digital, penngunanya pun mulai meluas ke negara – negara di kawasan Asia dan Amerika. Selain dari sebuah teknologi komunikasi bergerak GSM juga tergolong dalam generasi kedua (2G). Perbedaan utama sistem 2G dengan teknologi sebelumnya (1G) terletak pada teknologi yang digunakan yaitu teknologi digital dan juga layanan-layanan lainnya salah satunya adalah layanan pesan singkat atua yang biasa kita sebut SMS (Short Messege Service), SMS pertama kali ditemukan oleh GSM pioners di Eropa. Standardisasi di bawah Lembaga 12



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Europan Telecommunications Standards Institute. SMS diciptakan untuk menyediakan infrastrukture transportasi pesan singkat yang mempunyai maksimal 140 bytes (8 bit objek). Pada jaringan mobile telekomunikasi, trasnportasi data dapat dilakukan pada jaringan GSM dan GPRS. SMS berbentuk bilangan biner yang memuat informasi penting untuk menghasilkan message header untuk trasnsportasi data dan messsage body sebagai payload. Skema dasar pengalamatan SMS adalah nomor mobile pnone yang disebut MSISDN. SMS dibuat melalui telepon selular atau alat lainnya (misalnya Personal Computer). Perangkat tersebut dapat menerima dan mengirim SMS dengan menghubungkan perangkat melalui jaringan GSM. Semua perangkat tersebut mempunyai lebih dari satu nomor MSISDN disebut Short Message Entities . 2.5. Spesifikasi Teknis Pada Jaringan GSM Di Eropa, pada awalnya GSM didesign untuk beroperasi pada band frekwensi 900 MHz, dimana untuk frekwensi uplinknya digunakan frekwensi 890-915 MHz, dan frekwensi downlinknya menggunakan frewkwensi 935 – 960 MHz. Dengan bandwidth sebesar 25 MHZ yang digunakan ini (915 – 890 = 960 – 935 = 25 MHz), dan lebar kanal sebasar 200 kHz, maka akan didapat 125 kanal, dimana 124 kanal digunakan untuk voice dan 1 kanal untuk signaling. Pada perkembangannya, jumlah kanal sebanyak 124 kanal tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah subscriber. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak ini, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekwensi untuk GSM pada band frekwensi di range 1800 MHZ, yaitu band frekwensi pada 1710-1785 MHz sebagai frekwensi uplink dan frekwensi 1805-1880 MHZ sebagai frekwensi downlinknya. Kemudian GSM dengan band frekwensi 1800 MHZ ini dikenal dengan sebutan GSM 1800. Pada GSM 1800 ini tersedia bandwidth sebesar 75 MHz (1880-1805 = 1785-1710 = 75 MHz). Dengan lebar kanal tetap sama seperti GSM 900, yaitu 200



KHz,



maka



pada



GSM



1900



akan



tersedia



kanal



sebanyak



375



kanal.



GSM yang awalnya hanya digunakan di Eropa, kemudian meluas ke Asia dan Amerika. Di Amerika Utara, dimana sebelumnya sudah berkembang teknologi lain yang menggunakan frekwensi 900 MHZ dan juga 1800 MHz, sehingga frekwensi ini tidak dapat lagi digunakan untuk GSM. Maka regulator telekomunikasi di sini memberikan alokasi frekwensi 1900 MHZ untuk peng-implementasian GSM di Amerika Utara. Pada GSM 1900 ini, digunakan frekwensi 1930-1990 MHz sebagai frewkwensi downlink dan frekwensi 1850-1910 MHz sebagai frewkwensi uplinknya. Di Eropa, standard-standard GSM kemudian juga digunakan untuk komunikasi railway, yang kemudian dikenal dengan nama GSM-R 13



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 2.6. Teknik Modulasi dan Bandwidth Teknik modulasi yang digunakan pada GSM adalah GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Teknik ini bekerja dengan melewatkan data yang akan dimodulasikan melalui Filter Gaussian. Filter ini menghilangkan sinyal-sinyal harmonik dari gelombang pulsa data dan menghasilkan bentuk yang lebih bulat pada ujung-ujungnya. Jika hasil ini diaplikasikan pada modulator fasa, hasil yang didapat adalah bentuk envelope yang termodifikasi (ada sinyal pembawa). Bandwidth envelope ini lebih sempit dibandingkan dengan data yang tidak dilewatkan pada filter gaussian. Bandwidth yang dialokasikan untuk tiap frekuensi pembawa pada GSM adalah sebesar 200 kHz. Pada kenyataannya, bandwidth sinyal tersebut lebih besar dari 200 kHz, bahkan setelah dilakukan pemfilteran gaussian pun hal itu tetap terjadi. Akibatnya sinyal akan memasuki kanal-kanal di sebelahnya. Jika pada satu sel (akan dijelaskan kemudian) terdapat BTS dengan frekuensi pembawa yang sama atau bersebelahan kanal, maka akan terjadi interferensi akibat overlapping tersebut. Begitu juga jika sel-sel yang bersebelahan memiliki frekuensi pembawa sama atau berdekatan. Alasan inilah yang menyebabkan mengapa dalam satu sel atau antara sel-sel yang berdekatan tidak boleh menggunakan kanal yang sama atau berdekatan. 2.7. Pembagian Sel Pembagian area dalam kumpulan sel-sel merupakan prinsip penting GSM sebagai sistem telekomunikasi selular. Sel-sel tersebut dimodelkan sebagai bentuk heksagonal seperti pada gambar berikut. Tiap sel mengacu pada satu frekuensi pembawa / kanal / ARFCN tertentu. Pada kenyataannya jumlah kanal yang dialokasikan terbatas, sementara jumlah sel bisa saja berjumlah sangat banyak.Di Indonesia alokasi kanal dibagi untuk tiga operator GSM. Pembagiannya dapat dilihat pada tabel dibawah ini:



Alokasi kanal operator GSM di Indonesia Untuk memenuhi hal ini, dilakukan teknik pengulangan frekuensi (frequency re-use). Frequency re-use ini memiliki jumlah kanal 7 buah. Antara sel-sel yang berdekatan frekuensi yang digunakan tidak boleh bersebelahan kanal atau bahkan sama. 14



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Pengulangan frekuensi dengan 7 buah kanal menjelaskan bahwa semakin besar jumlah himpunan kanal, semakin sedikit jumlah kanal tersedia per sel dan oleh karenanya kapasitas sistem menurun. Namun, peningkatan jumlah himpunan kanal menyebabkan jarak antara sel yang berdekatan kanal semakin jauh, dan ini mengurangi resiko terjadi interferensi. Sekali lagi, desain sistem GSM memerlukan kompromi antara kualitas dan kapasitas. Pada kenyataannya, model satu sel dengan satu kanal transceiver (TRx, tentunya menggunakan antena omnidirectional) jarang digunakan. Untuk lebih meningkatkan kapasitas dan kualitas, desainer melakukan teknik sektorisasi. Prinsip dasar sektorisasi ini adalah membagi sel menjadi beberapa bagian (biasanya 3 atau 6 bagian; dikenal dengan sektorisasi 120o atau 30o).Yang paling sering digunakan adalah dibagi 3 bagian / sektor. Tiap bagian ini kemudian menjadi sebuah BTS (Base Transceiver Station). Kebanyakan vendor memperbolehkan sampai dengan 4 TRU (Transmitter Receiver Unit) per BTS untuk sektorisasi 3 bagian/sektor. Jika digunakan TDMA pada TRU, menghasilkan 8 kanal TDMA tiap TRU, Anda bisa menghitung bahwa dalam satu sel dapat menampung trafik yang setara dengan 3 X 4 X 8 = 96 kanal TDMA atau sebesar 82,42 erlang dengan GoS 2%. (Erlang merupakan satuan trafik dan GoS (Grade of Service) menyatakan derajat keandalan layanan, berapa jumlah blocking yang terjadi terhadap panggilan total). Pada prakteknya tidak semua kanal TDMA tersebut bisa digunakan untuk kanal pembicaraan (TCH = Traffic Channel). Dalam sebuah BTS juga diperlukan SDCCH (Standalone digunakan untuk call setup dan location updating serta BCCH (Broadcast Control Channel) yang merupakan kanal downlink yang memberikan informasi dari BTS ke MS mengenai jaringan, sel yang kedatangan panggilan, dan sel-sel di sekitarnya. 2.8. Jaringan GSM GSM



memberikan



suatu



rekomendasi



bukan



suatu



persyaratan.



GSM



menspesifikasikan fungsi-fungsi dan antarmuka yang diperlukan secara detail bukan mengarah ke perangkat keras yang digunakan. Alasan tersebut didasari untuk membatasi para desainer sekecil mungkin namun tetap saja memungkinkan para operator untuk membeli perangkat dari penyedia yang berbeda. Jaringan GSM dibagi menjadi tiga sistem utama sistem switching (SS), sistem base station (BSS), dan sistem operasi dan support (OSS). Elemen dasar jaringan GSM di tunjukkan pada gambar berikut:



15



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



Sistem Switching Sistem switching bertanggung jawab untuk melakukan proses panggilan dan fungsi pelanggan. Sistem switching mencakupi fungsional unit sebagai berikut : •



home location register (HLR) – HLR merupakan suatu basis data yang digunakan untuk menyimpan dan mengatur abonemen. HLR mempertimbangkan basis data yang paling penting, dimana menyimpan data secara permanen tentang pelanggan, termasuk layanan profile nya, informasi lokasi, dan status aktivitas. Ketika perseorangan menjadi pelanggan dari suatu operator PCS, maka dia telah terdaftar di HLR operator tersebut.



•



Mobile services switching center (MSC) – MSC melakukan fungsi telepon switching dari suatu sistem. MSC mengontrol panggilan ke dan dari telepon lainnya dan sistem data. Dan juga melakukan fungsi sebagai toll ticketing, antarmuka jaringan, pensinyalan kanal umum, dan lainnya.



•



Visitor location register (VLR) – VLR adalah basis data yang berisi informasi sementara tentang pelanggan, dimana diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang datang berkunjung. VLR selalu terintegrasi dengan MSC. Ketika stasion bergerak menjelajahi ke dalam area MSC yang baru, VLR tersambung ke MSC yang akan meminta data tentang stasion bergerak tersebut dari HLR. Nantinya, jika stasion bergerak melakukan panggilan, VLR akan mempunyai informasi yang diperlukan untuk setup panggilan tanpa harus menginterogasi HLR setiap saat.



16



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 •



Aunthetication center (AUC) – unit yang disebut AUC ini menyediakan autentikasi dan enkripsi parameter untuk memverifikasi identitas pengguna dan menjamin kerahasiaan dari setiap panggilan. AUC melindungi operator jaringan dari tipe-tipe penggelapan atau kecurangan yang berbeda yang telah ditemukan saat ini di dunia selular.



•



Equipment identity register (EIR) – EIR adalah basis data yang berisi informasi tentang identitas dari perlengkapan mobile untuk mencegah panggilan dari pencurian, unauthorized, atau stasion bergerak yang rusak. AUC dan EIR di implementasikan sebagai node yang berdiri sendiri atau kombinasi node AUC/EIR.



Base Station System (BSS) Seluruh fungsi dari radio dilakukan di BSS, dimana terdiri dari base station controller (BSCs) dan base transceiver stations (BTSs). •



BSC – BSC menyediakan seluruh fungsi pengawasan dan hubungan fisik antara MSC dan BTS. BSC merupakan switch berkapasitas tinggi yang melakukan fungsi sebagai handover, data konfigurasi cell, dan kontrol level daya radio frequency (RF) di base transceiver stations. Sejumlah BSC dapat dilayani oleh MSC.



•



BTS – BTS menangani antarmuka radio ke mobile station. BTS adalah perlengkapan radio yang diperlukan untuk melayani setiap panggilan di masing-masing cell dalam suatu jaringan.



Operasi dan Support System Operasi dan maintenance center (OMC) tersambung ke seluruh perlengkapan sistem switching dan ke BSC. Implementasi dari OMC disebut operasi dan support sistem (OSS). OSS merupakan wujud fungsional dari pemantauan jaringan operator dan pengontrollan sistem. Kegunaan dari OSS adalah untuk menawarkan ke langganan biaya efektif support untuk sentralisasi, regional, dan lokal operasional dan aktivitas pemeliharaan dimana diperlukan untuk jaringan GSM. Fungsi yang penting dari OSS yaitu memberikan gambaran jaringan dan dukungan aktivitas pemeliharaan dari operasi yang berbeda dan pemeliharaan organisasi. Tambahan Elemen Fungsional Fungsional elemen dijelaskan berikut ini: •



message center (MXE) - MXE adalah node yang melakukan suara, fax, dan pesan data.Khususnya, MXE menangani layanan pesan singkat, cell broadcast, voice mail, fax mail, email, dan notifikasi.



•



Mobile service node (MSN) – MSN adalah node yang menangani layanan mobile intelligent network (IN). 17



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 •



Gateway mobile service switching center (GMSC) – gateway adalah node yang digunakan untuk saling mengubungkan dua jaringan. Gateway kadang di implementasikan di dalam MSC. MSC kemudian mengacu ke GMSC.



•



GSM interworking unit (GIWU) – GIWU terdiri dari hardware dan software yang menyediakan antarmuka ke berbagai jaringan untuk komunikasi data. Melalui GIWU, pemakai dapat bergonta-ganti antara percakapan dan data pada saat panggilan yang sama. Perlengkapan hardware GIWU secara fisik terletak di MSC/VLR.



Area Jaringan GSM Jaringan GSM di buat berdasarkan area geografi. Seperti ditunjukkan pada, area tersebut termasuk cell, area lokasi (Las), area layanan MSC/VLR, dan area lahan publik mobil network (PLMN).



Network Area Cell adalah area radio yang dapat diberikan oleh satu base transceiver stasion. Jaringan GSM mengidentifikasi masing-masing cell melalui nomor cell global identify (CGI) yang ditandai ke masing-masing cell. Lokasi area (LA) adalah group dari cell-cell. LA merupakan area dimana pelanggan dipanggil. Masing-masing LA dilayani oleh satu atau lebih base stasion pengontrol, hanya oleh satu MSC (lihat gambar dibawah). Masing-masing LA di tandai nomor identitas area lokasi (LAI).



Location Area 18



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Pelayanan area MSC/VLR mewakili bagian dari jaringan GSM yang tercakup oleh satu MSC dan dapat pula dicapai, yang terdaftar di VLR dan MSC (lihat gambar dibawah).



MSC/VLR Service Area Area Layanan PLMN adalah area yang dilayani oleh jaringan operator (lihat gambar dibawah).



PLMN Network Areas



Spesifikasi GSM Sebelum melihat ke spesifikasi GSM, adalah hal yang penting untuk mengerti beberapa terms dasar berikut : •



bandwidth - range dari batas kanal; lebih lebar bandwidth, lebih cepat data dapat dikirim



•



bits per second (bps) – pulsa tunggal dari data; delapan bit sama dengan satu byte



•



frequency – banyaknya putaran per unit waktu; frekuensi diukur dalam hertz (Hz)



•



kilo (k) – kilo menunjukkan 1000; singkatan kbps menyatakan 1000 bits per detik



•



megahertz (Mhz) – 1,000,000 hertz (putaran per detik)



•



millisecond (ms) – se-pe- ribu dari satu detik



•



watt(W) – ukuran daya pemancar



19



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Spesifikasi untuk layanan sistem personal communication services (PCS) yang berlainan akan merubah jaringan PCS tersebut. Daftar dibawah mendeskripsikan spesifikasi dan karakteristik GSM. •



Frequency band – range frequency yang dispesikasikan untuk GSM adalah 1,850 to 1,990 Mhz (mobile station ke base station).



•



Duplex distance - duplex distance adalah 80 Mhz. Duplex distance ialah jarak antara frekuensi uplink dan downlink. Satu kanal memiliki dua frekuensi, terpisah 80 Mhz.



•



Channel separation – pemisahan antara frekuensi pembawa terdekat. Di GSM, ini adalah 200 kHz.



•



Modulation - modulasi adalah proses mengirim sinyal dengan mengubah karakterikstik dari frekuensi pembawa. Hal ini dapat dilakukan di GSM melalui Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK).



•



Transmission rate – GSM adalah sistem digital dengan laju over-the-air 270 kbps.



•



Access method – GSM memanfaatkan konsep Time Division Multiple Access (TDMA). TDMA adalah teknik dimana beberapa panggilan berbeda memungkinkan berbagagi pembawa yang sama. Tiap panggilan di tandai slot waktu yang akurat.



•



Speech coder - GSM menggunakan linear predictive coding (LPC). Maksud dari LPC adalah untuk mengurangi laju bit. LPC memberikan parameter untuk filter yang menirukan vokal. Sinyal lewat melalui filter ini, meninggalkan dibelakang sinya sisa. Percakapan di enkode pada 13 kbps.



Layanan langganan GSM Ada dua tipe dasar layanan yang ditawarkan GSM: telephony (juga mengacu kepada teleservices) dan data (juga mengacu kepada bearer services). Layanan telephony terutama merupakan layanan suara yang memenuhi kebutuhan kapasitas untuk memancarkan sinyal data yang cocok antara dua akses point sebagai antarmuka ke jaringan. Panggilan darurat dan telepon biasa, berikut pelayanan yang dapat diberikan bagi pelanggan oleh GSM: •



dual-tone-multifrequency (DTMF) – DTMF adalah gabungan nada pensinyalan yang terkadang digunakan untuk mengontrol berbagai maksud melalui jaringan telepon, seperti remote control mesin penjawab. GSM mendukung penuh teknologi DTMF.



•



Facsimile group III – GSM mendukung CCITT Group 3 faksimili. Sebagai standar mesin fax yang di desain untuk terhubung ke telepon menggunakan sinyal analog, pengubah khusus fax disambungkan ke pertukaran dengan mengunakan sistem GSM. Ini memungkinkan GSM – tersambung fax untuk berkomunikasi dengan fax analog lainnya di jaringan. 20



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 •



Short message services – fasilitas yang tepat dari jaringan GSM adalah short message services. Sebuah pesan terdiri dari maksimum 160 karakter alphanumeric dengan beberapa keuntungan. Jika pelanggan unit mobile mematikan alatnya atau meninggalkan coverage area, pesan akan disimpan dan mengirimkan kembali saat mobile unit telah kembali menyala atau telah memasuki area yang tercakup dalam suatu jaringan. Fungsi ini menjamin suatu pesan akan diterima.



•



Cell broadcast – variasi dari layanan SMS adalah fasilitas cell broadcast. Sebuah pesan dengan maksimum 93 karakter dapat di pancarkan tersebar ke seluruh pelanggan mobile pada area geografi tertentu.



•



Voice mail – layanan ini sebenarnya seperti mesin penjawab didalam suatu jaringan, dimana dapat di kontrol oleh pelanggan. Panggilan dapat di teruskan ke pelanngan voice-mail-box dan pelanggan meng'check pesan tersebut dengan menggunakan kode keamanan pribadi.



•



Fax mail – dengan layanan ini, pelanggan dapat menerima pesan fax pada mesin fax lainnya. Pesan tersebut tersimpan di service center dimana mereka dapat oleh pelanggan melalui kode keamanan pribadi yang diinginkan nomor fax.



Layanan Tambahan GSM mendukung layanan-layanan tambahan secara luas dan juga mendukung layanan telephony dan data. Sebagian daftar layanan tambahan GSM sebagai berikut. •



call forwarding – layanan ini memungkinkan pelanggan untuk meneruskan panggilan yang masuk ke nomor lain jika mobile unit yang tidak dapat dicapai ,jika sedang sibuk, tidak ada balasan, atau jika fasilitas panggilan diteruskan di gunakan pada saat keadaan tak terkondisi.



•



barring of outgoing calls – layanan ini memungkinkan pelanggan untuk mencegah seluruh panggilan keluar.



•



barring of incoming calls – berfungsi untuk mencegah panggilan masuk. Terdapat dua kondisi : baring seluruh panggilan masuk dan baring seluruh panggilan masuk bila termasuk roaming.



•



Advice of charge (AoC) – layanan AoC memungkinkan pelanggan memperkirakan biaya panggilan. Terdapat dua tipe informasi AoC: yang pertama memungkinkan pelanggan memmperkirakan tagihan biaya dan yang kedua dapat digunakan untuk pengisian. AoC untuk panggilan berupa data sebagai basis menghitung waktu.



21



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 •



Call hold – layanan ini memungkinakan pelanggan untuk menyela panggilan dan secara berurutan membuat panggilan kembali. Layanan ini hanya dapat dipakai ke telepon biasa.



•



Call waiting – layanan ini memungkinkan pelanggan untuk diberitahukan adanya panggilan masuk ketika sedang terjadi percakapan. Pelanggan dapat menjawab, menolak, atau menyisihkan panggilan yang datang tersebut. Call wating hanya dapat dipakai ke seluruh layanan telekomunikasi GSM dengan menggunakan koneksi circuitswitched.



•



Multiparty service - layanan ini memungkinkan pelanggan untuk melakukan percakapan multyparty – percakapan yang simultan antara 3 dan 6 pelanggan lainnya. Layanan ini hanya dapat dipakai untuk telepon biasa.



•



Calling line identification presentation/restriction – layanan ini menyediakan called party dengan layanan ISDN secara terpadu. Pembatasan layanan memungkinkan party yang memanggil untuk membatasi presentasi.



•



Closed user gorups (CUGs) – CUGs pada umumnya sebanding dengan PBX, dimana merupakan group dari pelanggan yang capable jika memanggil group mereka sendiri dan nomor-nomor tertentu.



22



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Sebuah jaringan GSM seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.1, terdiri atas tiga bagian utama, yaitu : unit telepon bergerak (Mobile Station / MS), pusat sel (Base Station System / BSS) dan sentral telepon bergerak (Switching Subsystem / SSS). MS dengan BSS dihubungkan dengan radio interface atau Um interface. Antara BSS dengan SSS dihubungkan dengan A interface. Alokasi frekwensi : Transmitter



: 935 MHz - 960 MHz



Receiver



: 890 MHz - 915 MHz



Modulasi : TDMA (Time Division Multiple Access) Caarier spacing : 200 KHz untuk 8 kanal Jaringan GSM selular, terdiri atas : 1. MSC (Mobile Switching Center), sebagai switching system 2. BSS (Base Station Subsystem), sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan ke pelanggan 3. OS (Out Station), sebagai terminal pelanggan yang bersifat bergerak. Keistimewaan dari GSM yang tidak terdapat pada sistem analog maupun pada American Digital Cellular (ADC) adalah adanya standardisasi interface antar masing-masing sub sistem. Dengan demikian, GSM menjanjikan suatu sistem yang tidak harus dimonopoli oleh satu merek. Dalam arti bahwa Switching, Base Station, dan Out Station dapat berasal dari merek/pemasok yang berbeda. Kondisi ini jelas sangat menguntungkan pihak operator, karena tidak ada ketergantungan sama sekali terhadap satu supplier. Ketidaktergantungan kepada satu pemasok tersebut memungkinkan karena adanya standardisasi yang jelas :



A Interface, antara MSC dengan BSS A Bis Interface, antara BSC dengan BTS Um Interface, antara BSS dengan Out Station.



23



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 2.9. Frekuensi GSM Komunikasi bergerak (mobile communication) mulai dirasakan perlu sejak orang semakin sibuk pergi ke sana kemari dan memerlukan alat telekomunikasi yang siap dipakai sewaktu-waktu di mana saja ia berada. Kebutuhan ini ternyata tidak dibiarkan begitu saja oleh para engineer telekomunikasi. Mereka telah memikirkan standardisasi untuk komunikasi bergerak ini, salah satunya adalah GSM (Global System for Mobile communications). Perangkat-perangkat telekomunikasi GSM kini telah tersebar luas di seluruh lapisan masyarakat, dominasinya belum mampu disaingi oleh perangkat CDMA meskipun CDMA terus mengalami peningkatan jumlah user. Pada tulisan ini akan dibahas 2 hal mengenai standar GSM tersebut, yaitu tentang teknik modulasi dan frekuensi yang digunakan pada operasinya. TEKNIK MODULASI Modulasi dapat didefinisikan sebagai proses penyesuaian sinyal informasi yang akan dikirimkan agar sesuai dengan karakteristik saluran transmisi tertentu dengan memperhatikan tujuan dan efisiensi pengiriman sinyal tersebut. Efisiensi yang dimaksud mencakup dimensi fisik, absorbsi daya, pemakaian bidang frekuensi, ketahanan terhadap gangguan dari luar. Umumnya modulasi melibatkan penerjemahan baseband sinyal pesan yang dilewatkan dalam bandpass sinyal yang memiliki frekuensi jauh lebih tinggi dari sinyal informasi. Bandpass sinyal tersebut yang disebut dengan sinyal termodulasi dan baseband sinyal yang disebut dengan sinyal pemodulasi. Modulasi dapat dilakukan dengan memodulasi amplitude, fase, atau frekuensi. Sistem komunikasi GSM menggunakan teknik modulasi Gaussian filtered Minimum Shift Keying (GMSK). Untuk mengetahui bagaimana teknik modulasi GMSK diterapkan maka akan dibahas terlebih dahulu modulasi MSK dimana GMSK diturunkan dari MSK. MSK adalah skema modulasi fase secara kontinyu dimana pada sinyal pembawanya tidak terdapat diskontinuitas pada fase dan frekuensi berubah pada saat zerro crossing pada pembawa. MSK terlihat unik berdasarkan hubungan antara frekuensi logika 1 dan 0. Perbedaan antara frekuensi logika 1 dan 0 selalu sama dengan setengah pesat data yang dikirim. Dengan kata lain indeks modulasi untuk MSK adalah 0.5, yang dinyatakan sebagai:



Sebagai contoh, sebuah sinyal data baseband MSK 1200bps dapat disusun dari sinyal dengan frekuensi 1200 Hz dan 1800 Hz masing-masing untuk logika 1 dan 0. 24



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



Sinyal data MSK dengan baud rate 1200 a). Data NRZ b). Sinyal MSK Sinyal baseband MSK seperti terlihat pada gambar 1 merupakan cara mengirimkan data pada sistem wireless dimana pesat data relatof kecil dibandingkan dengan bandwidth kanal. Metode alternatif dalam membuat modulasi MSK dapat diwujudkan dengan memasukkan data NRZ ke modulator frekuensi dengan indeks modulasi sebesar 0.5.



Metode alternatif modulasi MSK Permasalahan utama pada MSK adalah spektrumnya tidak cukup rapi untuk mencapai pesat data hingga mendekati bandwidth kanal RF. Sebuah plot spektrum MSK menunjukkan bahwa sidelobes memanjang melebihi pesat data sesuai pada gambar 3. Untuk transmisi data secara wireless yang memerlukan penggunaan bandwidth kanal RF yang lebih efisien, dibutuhkan pengurangan energi pada upper sidelobes MSK. Telah dijelaskan sebelumnya bahwa cara langsung untuk mengurangi energi adalah melewatkan data pada suatu LPF terlebih dahulu sebelum akhirnya dimasukkan ke pre-modulation LPF. Pre-modulation LPF harus mempunyai bandwidth sempit dengan cut off frekuensi yang runcing dan overshiit pada respons impuls yang sanga kecil. Disinilah mengapa digunakan Gaussian filter yang mempunyai respons impulse sesuai karakter distribusi Gaussian klasik. Filter ini menghilangkan sinyalsinyal harmonik dari gelombang pulsa data dan menghasilkan bentuk yang lebih bulat pada ujung-ujungnya. Jika hasil ini diaplikasikan pada modulator fasa, hasil yang didapat adalah bentuk envelope yang termodifikasi (ada sinyal pembawa). Bandwidth envelope ini lebih sempit dibandingkan dengan data yang tidak dilewatkan pada filter gaussian.



25



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



Spektral density untuk MSK dan GMSK Sistem MSK memiliki beberapa kelebihan, namun secara spesifik kelebihan dari GMSK sendiri yaitu : a. Efisiensi daya yang sangat baik, karena memiliki amplop/selubung yang konstan. b. Efisiensi spektral yang sangat baik. c. Relatif sederhana dan fleksibel. d. Dapat terdeteksi secara koheren sebagai sinyal MSK dan secara non-koheren sebagai FSK FREKUENSI Di Eropa, pada awalnya GSM didesain untuk beroperasi pada band frekwensi 900 MHz, dimana untuk frekwensi uplinknya digunakan frekwensi 890-915 MHz, dan frekwensi downlinknya menggunakan frewkwensi 935 – 960 MHz. Dengan bandwidth sebesar 25 MHZ yang digunakan ini (915 – 890 = 960 – 935 = 25 MHz), dan lebar kanal sebasar 200 kHz, maka akan didapat 125 kanal, dimana 124 kanal digunakan untuk voice dan 1 kanal untuk signaling. Pada perkembangannya, jumlah kanal sebanyak 124 kanal tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah subscriber. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak ini, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekwensi untuk GSM pada band frekwensi di range 1800 MHZ, yaitu band frekwensi pada 1710-1785 MHz sebagai frekwensi uplink dan frekwensi 1805-1880 MHZ sebagai frekwensi downlinknya. Kemudian GSM dengan band frekwensi 1800 MHZ ini dikenal dengan sebutan GSM 1800. Pada GSM 1800 ini tersedia bandwidth sebesar 75 MHz (1880-1805 = 1785-1710 = 75 MHz). Dengan lebar kanal tetap sama seperti GSM 900, yaitu 200 KHz, maka pada GSM 1900 akan tersedia kanal sebanyak 375 kanal. GSM yang awalnya hanya digunakan di Eropa, kemudian meluas ke Asia dan Amerika. Di Amerika Utara, dimana sebelumnya sudah berkembang teknologi lain yang menggunakan frekwensi 900 MHZ dan juga 1800 MHz, sehingga frekwensi ini tidak dapat lagi digunakan 26



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 untuk GSM. Maka regulator telekomunikasi di sini memberikan alokasi frekwensi 1900 MHZ untuk peng-implementasian GSM di Amerika Utara. Pada GSM 1900 ini, digunakan frekwensi 1930-1990 MHz sebagai frewkwensi downlink dan frekwensi 1850-1910 MHz sebagai frewkwensi uplinknya. Spesifikasi lengkap tentang GSM 900, GSM 1800, dan GSM 1800 dapat dilihat pada tabel di bawah ini:



Tabel Perbandingan Frekuensi pada GSM Teknologi GSM yang kita pakai saat ini menggunakan frekuensi 900 mHz dengan daya jangkau 1,5 km sampai 2 km saja. Akan tetapi, daya jangkau itu dapat diperluas dengan menggunakan antena payung yang tinggi (umbrella). Dengan penggunaan antena payung, jarak jangkau GSM dapat mencapai 35 km. GSM mengalahkan CDMA – Code Division Multiple Access untuk sementara ini. Gaung WCDMA a.k.a. 3G yang mengusung teknologi CDMA di dalamnya pun masih simpang siur dan belum mampu menggeser GSM dalam percaturan dunia telekomunikasi Indonesia. Tampaknya, teknologi GSM sudah dan sangat perkasa untuk ditaklukkan. Spesifikasi Teknis: 



Uplink 890 MHz – 915 MHz







Downlink 935 MHz – 960 MHz







Duplex Spacing 45 MHz







Carrier Spacing 200 MHz







Modulasi GMSK







Metode Akses FDMA- TDMA



Alokasi Frekuensi untuk 3 Operator Terbesar: 1. Indosat/Satelindo : 890 – 900 MHz (10MHz) 2. Telkomsel : 900 – 907.5 MHz (7.5MHz) 3. Excelcomindo : 907.5 – 915 MHz (7.5MHz) Alokasi untuk untuk Hutchison ada di pita 1900MHz, sampai sekarang penulis belum tau di kanal berapa Huchison bekerja. Dalam tiap operator GSM biasanya memiliki divisi Optimisasi yang bertugas untuk melakukan optimisasi jaringan GSM dengan cara mengatur 27



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 pola frekuensi re-use dalam jaringan. Frekuensi re-use dalam GSM digunakan untuk menghindarkan interferensi dari dua BTS dengan frekuensi kerja yang sama. Dengan mekanisme frekuensi re-use maka interferensi bisa dihindari. Dalam teknologi GSM, pengguna jasa yang sedang melakukan pembicaraan akan diberi alokasi 1 slot kanal untuk melakukan pembicaraan. Hal ini memungkinkan kita memiliki kanal sendiri saat sedang berbicara tanpa bisa diganggu oleh pengguna lain. Namun, dengan demikian maka jumlah kanal yang tersedia akan terbatas dan berakibat jumlah pembicaraan (user) yang mampu dilayani oleh suatu BTS akan berjumlah tertentu. Namun demikian, dalam GSM antara pengguna satu dengan lainnya tidak saling menginterferensi seperti halnya dalam komunikasi CDMA. Hal ini memberikan hasil suara yang lebih jernih dan nyaman. 2.10.



Arsitektur GSM



Arsitektur Jaringan Karakteristiknya yang open standard interface (memungkinkan vendor-vendor untuk ikut mengembangkan instrumennya pada sisi jaringan network), jangkauan luas (roaming access), interoperabilitas serta kemudahan penggunaan SIM card pada handset yang berbeda tanpa mengurangi fungsi konektivitasnya ini merupakan beberapa faktor yang menyebabkan perkembangan jaringan GSM (Global System for Mobile Communication) sedemikian pesat pada kurun waktu beberapa tahun terakhir. Pada arsitektur GSM kita mengenal tiga subsystem utama yang memiliki tugas dan peran sendiri-sendiri di antaranya :



28



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 1. Base Station Subsystem (BSS), memiliki fungsi utama sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan menuju Mobile Station (MS). 2. Network and Switching Subsystem (NSS), berperan dalam melakukan pengawan dan control switch pada BSS. 3. Operasi dan maintenance center (OMC), merupakan bagian yang berfungsi untuk mengoperasikan dan menyediakan Operating System (OS) bagi keduanya (BSS dan NSS



Layout generic dari jaringan GSM menurut John’s Scourias



1. Mobile Station (MS)



Mobile Station Mobile Station (MS) merupakan alat komunikasi yang dibutuhkan pelanggan untuk dapat mengakses layanan yang telah disediakan oleh operator GSM. MS dapat berupa alat komunikasi yang terpasang pada kendaraan atau yang mudah dibawa (portable handheld). MS terdiri atas Mobile Equipment (ME) yakni perangkat keras & perangkat lunak untuk transmisi radio yang dikenal dengan istilah telepon seluler (ponsel) yang



29



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 secara unik diidentifikasikan dalam format International Mobile Equipment Identity (IMEI) dan Subscriber Identification Module (SIM) card. Gambar di bawah ini menunujukan format penomoran IMEI:



Format Penomoran IMEI 



TAC (Type Approval Code), adalah kode yang diberikan pada saat Mobile Equipment ditest sebelum ME tersebut dijual ke pasar.







FAC (Final Assembly Code), menunjukan kode manufaktur/pabrik.







SNR (Serial Number)







SP (Spare field)



SIM card merupakan kartu identitas bagi pelanggan yang berisi International Mobile Subscriber Identity (IMSI) yang digunakan untuk indentifikasi pelanggan ke sistem, kunci rahasia (untuk autentifikasi) serta menyimpan informasi lainya seperti phone book atau pesan sms. SIM card dapat diproteksi dari penggunaan yang tidak terotorisasi dengan password atau personal identity number (PIN).Tanpa adanya SIM, maka mobile equipment tidak dapat beroperasi kecuali untuk panggilan emergency (SOS) dapat dilakukan tanpa menggunakan SIM card. Dalam SIM card terdapat microprosesor dan memori untuk menyimpan data pelanggan. Dan MS biasanya dianggap sebagai bagian dari BSS. Secara umum informasi/data yang disimpan di dalam SIM adalah sebagai berikut : a. IMSI (International Mobile Subscriber Identity) adalah penomoran pelanggan yang akan selalu unik di seluruh dunia. Gambar di bawah ini menunjukan format penomoran IMSI.



Format Penomoran IMSI o MCC (Mobile Country Code) o MNC (Mobile Network Code) 30



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 o



MSIN (Mobile Subscriber Identification Number)



b. MSISDN (Mobile Subscriber ISDN)



Format Penomoran MSISDN MSISDN adalah nomor yang merupakan nomor panggil pelanggan. o CC (Country Code) o NDC (National Destination Code) o SN (Subscriber Number) Sebagai contoh : MSISDN 62 811 970399 => CC= 62, NDC = 811, SN = 970399. Authentication Key (Ki), alogorithma authentikasi A3 dan A8, PIN dan PUK (PIN Unblocking Key). Data network yang bersifat temporer/sementara, seperti : TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity), LAI (Location Area Identity), Kc, Forbidden PLMN. Data yang terkait dengan service, seperti : SMS, setingan bahasa,dll. Secara functionality, sebuah MS mempunyai fungsi-fungis sebagai Radio Resource



Management,



Mobility



Management,



dan



juga



sebagai



Communication Management. 2. Base Station Subsystem (BBS) BSS terdiri dari Base Tranciever System (BTS) dan Base Station Controler (BSC). BSC mengontrol dan mengatur beberapa BTS. BSC bertanggung jawab untuk memelihara koneksi (hubungan radio) saat



panggilan



dan kepadatan lalulintas



panggilan pada areanya



dan meneruskannya ke NSS. BSC juga menangani setup radio-channel, frequency hopping, serta proses handover.



31



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



The Base Station Subsystem



3. Base station controler (BSC) BSC menyediakan seluruh fungsi pengawasan dan hubungan fisik antara MSC dan BTS. BSC adalah switch berkapasitas tinggi yang melakukan fungsi sebagai handover, data konfigurasi cell, dan kontrol level daya radio frequency (RF) di base transceiver stations. Sejumlah BSC dapat dilayani oleh MSC. BSC merupakan interface yang menghubungkan antara BTS (komunikasi menggunakan A-bis interface) dan MSC (komunikasi menggunakan A interface). Melakukan fungsi radio resource management pada BTS-BTS yang ada di bawahnya. Mengontrol proces handover inter BSC dan juga ikut serta dalam proces handover intra BSC. Menghubungkan BTS-BTS yang berada di bawahnya dengan OMC sebagai pusat operasi dan maintenance. Ikut terlibat dalam proces Call Control seperti call setup, routing, mengontrol dan men-ternimate call. Melakukan dan mengontrol proces timing advance control, yaitu mengontrol sinyal-sinyal yang diterima dari MS yang bergerak, sehingga tidak saling overlap. Base transceiver station (BTS) BTS merupakan alat tranceivers radio (transmitter receiver radio) pada suatu area didefiniskan sebagai sebuah cell dan menangani protokol radio-link dengan Mobile Station lewat Um interface yang juga dikenal dengan air interface (radio link)



32



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 dengan perangkat pemancar dan penerima seperti antenna .Fungsi perangkat BTS adalah menyediakan koneksi antar mobile. 4. Network Subsystem (NSS) Network Subsystem terdiri dari Mobile Switvhing Centres (MSC) dan beberapa database yang terhubung dengannya seperi Home Location Register (HLR), Visitor Location Register (VLR), Authentication Center (AuC) serta Equipment Identity Register (EIR). MSC berfungsi untuk switching suatu panggilan telepon dari jaringan internal atau dari jaringan lain (eksternal), call routing untuk pelanggan yang melakukan roaming (roaming subscriber), menyimpan informasi billing serta data base lain yang berisi informasi subscriber ID (IMSI), nomor ponsel pelanggan, beberapa layanan atau larangan yang berkaitan dengan pelanggan, autentifikasi serta informasi lokasi pelanggan.



The Network Subsystem a. Home location register (HLR) HLR adalah network element yang berfungsi sebagai sebuah database untuk penyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen, dalam arti tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindak sebagai pusat inforamsi pelanggan yang setiap waktu akan diperlukan oleh VLR untuk merealisasi terjadinya komunikasi pembicaraan. VLR selalu berhubungan dengan HLR dan memberikan informasi posisi terakhir dimana pelanggan berada. Informasi lokasi ini akan diupdate apabila pelanggan berpinah dan memasuki coverage area suatu MSC yang baru. Informasi-informasi yang disimpan di HLR adalah : o Identitas pelanggan (IMSI, MSISDN) o Suplementary service pelanggan o Informasi lokasi terakhir pelanggan



33



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 o Informasi Authentikasi pelanggan HLR juga akan selalu berkomunikasi dengan AuC dalam hal melakukan retrieving parameter authentikasi yang baru setiap saat sebelum segala jenis aktvitas pelanggan dilakukan. b. Visitor location register (VLR) VLR adalah network element yang berfungsi sebagai sebuah database yang menyimpan data dan informasi pelanggan, dimulai pada saat pelanggan memasuki suatu area yang bernaung dalam wilayah MSC VLR (setiap MSC akan memiliki 1 VLR sendiri) tersebut (melakukan Roaming). Informasi pelanggan yang ada di VLR ini pada dasarnya adalah copy-an dari informasi pelanggan yang ada di HLR-nya. Adanya informasi mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC untuk melakukan hubungan baik Incoming (panggilan masu) maupun Outgoing (panggilan keluar). VLR bertindak sebagai data base pelanggan yang bersifat dinamis, karena selalu berubah setiap waktu, menyesuaikan dengan pelanggan yang memasuki atau berpindah dalam suatu area cakupan suatu MSC. Data yang tersimpan dalam VLR secara otomatis akan selalu berubah mengikuti pergerakan pelanggan. Ketika pelanggan bergerak meninggalkan area suatu MSC dan menuju area MSC lainnya, maka informasinya akan dicatat di VLR MSC barunya dan dihapus dari VLR sebelumnya. Dengan demikian posisi pelanggan dapat dimonitor secara terus menerus dan hal ini akan memungkinkan MSC untuk melakukan penyambungan pembicaraan/SMS dari/ke pelanggan ini ke dengan pelanggan lain. VLR selalu berhubungan secara intensif dengan HLR yang berfungsi sebagai sumber data pelanggan. HLR dan VLR bersama dengan MSC mernyediakan call-routing dan fungsi roaming dari GSM. HLR berisi semua informasi administrasi dari setiap pelanggan yang tersambung pada jaringan GSM. VLR berisi informasi administrasi teripilih dari HLR yang penting untuk control panggilan (call control) dan provisi dari layanan pelanggan, dan control posisi setiap ponsel pada area geografis. c. Aunthetication center (AUC) AuC menyimpan informasi mengenai authentication dan chipering key. Karena fungsinya yang mengharuskan sangat khusus, authentication mempunyai algoritma yang spesifik, disertai prosedur chipering yang berbeda untuk masing-masing



34



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 pelanggan. Kondisi ini menyebabkan AuC memerlukan kapasitas memory yang sangat besar. Wajar apabila GSM memerlukan kapasitas memory sangat besar pula. Karena fungsinya yang sangat penting, maka operator selular harus dapat menjaga keamanannya agar tidak dapat diakses oleh personil yang tidak berkepentingan. Personil yang mengoperasikan dilengkapi dengan chipcard dan juga password identitas dirinya. Tabel di bawah ini menunjukan data-data yang disimpan di HLR dan VLRdan AuC.



Data HRL d. Equipment identity register (EIR) EIR adalah basis data yang berisi informasi tentang identitas dari perlengkapan mobile untuk mencegah panggilan dari pencurian, unauthorized, atau stasion bergerak yang rusak. AUC dan EIR di implementasikan sebagai node yang berdiri sendiri atau kombinasi node AUC/EIR. EIR memuat data-data peralatan pelanggan (Mobile Equipment) yang diidentifikasikan dengan IMEI (International Mobile equipment Identity). Data Mobile Equipment yang di simpan di EIR dapat dibagi atas 3 (tiga) kategori:



35



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 Peralatan yang diijinkan untuk mengadakan hubungan pembicaraan kemanapun Peralatan yang dibatasi dan hanya diijinkan mengadakan hubungan pembicaraan ketujuan yang terbatas Peralatan yang sama sekali tidak diijinkan untuk berkomunikasi Kebaradaan EIR belum distandardisasi secara penuh, oleh karena itu belum dioperasikan di semua operator. Masih diperlukan klasifikasi dan penyempurnaan yang berkaitan dengan aspek hukum. Di Indonesia sendiri, belum ada operator seluler yang mengimplementasikan EIR. Bila EIR digunakan, maka operator dapat melakukan pemblokiran terhadap handaset (INGat, bukan pemblokiran nomor pelanggan, tapi pemblokiran handset (pesawat telponnya)) yang digunakan oleh pelanggan. Sehingga apabila ada handset pelanggan yang hilang, maka pelangan dapat mengajukan agar handaset tersebut diblokir sehingga tidak akan pernah dapat digunakan lagi oleh orang lain. Dengan pengimplementasian EIR ini tentu akan dapat mengurangi kasus-kasus pencurian handphone, karena si pemilik dapat meminta agar handphonenya yang sudah dicuri diblokir dan tidak dapat digunakan lagi. Sehingga motivasi para pencuri untuk melakukan pencurian handphone akan berkurang. 5. Mobile services switching center (MSC) MSC adalah network element central dalam sebuah jaringan GSM. Semua hubungan (voice call/transfer data) yang dilakukan oleh mobile subscriber selalu menggunakan MSC sebagai pusat pembangunan hubungannya. Pada umumnya, MSC memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut : Switching dan Call Routing : Sebuah MSC mengontrol proces pembangunan hubungan (call set up), mengontrol hubungan yang telah terbangun, dan me-release call apabila hubungan telah selesai. Dalam hal ini, MSC akan berkomunikasi dengan banyak network element lain seperti NE BSS, VAS, dan IN. MSC juga melakukan fungsi routing call ke PLMN lain (operator seluler lain ataupun jaringan PSTN). Charging : Untuk pelanggan pre-paid, MSC akan selalu berkomunikasi dengan IN yang melakukan fungsi online charging. Selain itu, MSC juga akan mencatat semua informasi tentang sebuah call dalam bentuk CDR (Call Detail Record). Berkomunikasi dengan network element lainnya (HRL,VLR, IN, network element VAS, dan MSC lainnya) : MSC akan berkomunikasi dengan HLR dan VLR terutama dalam proces pembangungan hubungan (call set up), call routing (di HLR disimpan lokasi terakhir MS tujuan dan untuk merouing call tersebut ke MS yang sedang meng-cover MS tujuan, HLR akan meminta informasi routing ke MSC yang 36



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 sedang meng-cover MS pemanggil) dan call release. MSC akan berhubungan dengan network element VAS seperti SMSC, MMSC, RBT server, dll, dalam rangka proces delivery content service-service VAS tersebut ke MS tujuan. MSC akan berhubungan dengan MSC lain dalam hal proces call setup (trmasuk call routing), dan juga mengontrol process handover antar cell yang terletak pada 2 MSC yang berbeda. Mengontrol BSC yang terhubung dengannya : Sebuah MSC dapat terhubung dengan 1 BSC atau lebih. MSC akan mengontrol dan berkomunkasi dengan BSC dalam hal call setup, location update, handover inter MSC (handover antara 2 cell yang terdapat pada 2 BSC yang berbeda tapi masih dalam 1 MSC yang sama). MSC adalah bagian dari NSS. MSC memiliki fungsi diantaranya : 1. Melakukan fungsi switching dasar 2. Mengatur BSC melalui A-interface 3. Sebagai penghubung antara satu jaringan GSM dengan jaringan lainnya melalui Internetworking Function (IWF) Perangkat MSC Dalam perangkat MSC, masing-masing panggilan melibatkan suatu sirkit yang mendorong ke arah satu custumeralat, membuat koneksi nyata, bertanggung jawab untuk menyimpan arsip penagihan, penginterpretasian memutar nomor telepon nomor telepon, penaklukan calss dan menerapkan semua pemanggilan corak. 6. Operation and Support System (OSS) Operation and Support System (OSS) sering juga disebut dengan OMC (Operation and Maintenance Center, adalah sub system jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendalian dan maintenance perangkat (network element) GSM yang terhubung dengannya. Tiap-tiap network element mempunyai perangkat OMC-nya sendiri-sendiri, misalnya network element NSS mempunyai perangkat OMC sendiri, network element BSS mempunyai perangkat OMC sendiri, network element VAS juga memiliki perangkat OMC sendiri. Biasanya, di banyak operator semua perangkat OMC ini diletakan di dalam satu ruangan OMC yang terpusat. OMC pada umumnya memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut :  Fault Management : Memonitor keadaan/kondisi tiap-tiap network element yang terhubung dengannya. Dalam hal ini, OMC akan selalu menerima alarm dari network element yang menunjukan kondisi di network element yang dimonitor, apakah ada probelm di newtwork element atau tidak. 37



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148  Configuration Management : sebagai interface untuk melakukan/merubah configurasi network element yang terhubung dengannya.  Performance Management : Berapa OMC ada yang dilengkapi juga dengan fungsi performance management, yaitu fungsi untuk memonitor performance dari network element yang terhubung dengannya.  Inventory Management : OMC juga dapat berfungsi sebagai inventorty management, karena di database OMC terdapat informasi tentang aset yang berupa network element, seperti jumlah dan konfigurasi seluruh network element, dan juga kapasitas network element. Gambar di bawah ini menunjukan contoh diagaram sebuah OMC yang memonitor berbagai macam network elements.



Diagram OMC



38



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan Teknologi komunikasi akan terus berkenbang seiring dengan perkembangan jaman dan meningkatnya kebutuhan manusia akan komunikasai yang lebih praktis. Hal ini pun harus diimbangi juga dengan pengetahuan akan teknologi, setidaknya harus bisa mengikuti perkembangan teknologi dan perkenbangan jaman. 1. Global System for Mobile Communications (GSM) adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka. 2. Jaringan GSM selular, terdiri atas : 



MSC (Mobile Switching Center), sebagai switching system







BSS (Base Station Subsystem), sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan ke pelanggan.







OS (Out Station), sebagai terminal pelanggan yang bersifat bergerak.



3. Dalam satu sel atau antara sel-sel yang berdekatan tidak boleh menggunakan kanal yang sama karena sinyal akan memasuki kanal- kanal di sebelahnya sehingga akan menyebabkan terjadi interferensi akibat overlapping tersebut. 4. Sistem operasi (proses panggilan) pada GSM dibedakan menjadi 4, yaitu : 



Mobile Originated Call (MOC) MOC adalah proses panggilan dari telepon bergerak (MS) ke telepon tetap.







Mobile Terminated Call (MTC) MTC adalah proses panggilan dari telepon tetap ke telepon bergerak (MS).







Mobile to Mobile Call (MMC) MMC adalah proses panggilan antar telepon bergerak (MS) dalam satu MSC.







Mobile Internal Call (MIC) MMC adalah proses panggilan antar telepon bergerak (MS) dari satu MSC ke MSC lainnya.



3.2. Saran Teknologi telekomunikasi seperti GSM sudah berkembang semakin pesat. Kita sebagai pengguna untuk tidak hanya menikmati teknologi tersebut tetapi turut serta bberkontribusi terhadap kemajuan teknologi. Supaya selain mendapatkan kemudahan dari adanya teknologi tersebut, kita dapat memanfaatkannya dalam menambah wawasan kita dalam bidang telekomunikasi. 39



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148 DAFTAR PUSTAKA 1. http:// Tentang GSM « Weblog Budi Daryatmo.htm 2. http:// SEJARAH PERKEMBANGAN TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI « Jogal's Note.html 3. http:// Global System for Mobile Communications - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.html 4. http:// Sejarah GSM di Indonesia dan perkembangannya Artikel Indonesia Kirim Tulis Submit.html 5. http:// Sejarah Perkembangan GSM « Harry Suhartanto Manalu.html 6. http:// Teknologi Jaringan GSM « The KiLLeR DoLL.html 7. http:// ilmu komputer.com



40



MUHAMMAD LUTHFIANSYAH ROMADHONI 2018-71-148



42