Teknologi Jaringan seluiar berevolusi dari analog menjadi &istem digital dan dari circuit switching menjadi teknOIOgi packet switching. Evolusi teknologi selu|ar terbagi menjadi beberapa generasi yaitu generasi pertama (1G), generasi kedua (2G/2.5G), generasi ketiga (3G/3.5G) dan generasi terakhir adalah 4G. Teknologi selular generasi pertama masih berbasis teknologi analog tetapi seiring dengan perkembangan dan peningkatan jumlah pengguna teiekomunikasi maka teknologi digital mulai diterapkan mulai dari penyandian digital sampai penggunaan sirkuit digital untuk mendukung kecepatan dan kehandalan sistem telekomunikasi. Pada bagian kedua ini akan dijelaskan secara detil teknologi jaringan selular 2G GSM yang merupakan perkembangan dari teknologi Jaringan seluler 1G AMPS.
1G : AMPS (Advanced Mobile Phone System) di Amerika Utara, TACS (Total Access Communication System) di UK dan NTT (Nippon Telegraph & Telephone) di Jepang semuanya masih menggunakan teknologi analog. Pada generasi pertama hanya menggunakan teknik FDMA (Frequency Division Multiple Access) dimana setiap user akan dialokasikan frequensi yang berbeda. Karena tingkat keamanan yang rendah dan alokasi frekuensi yang terbatas dari sistem generasi pertama ini tetapi di sisi iain jumlah pengguna semakin banyak maka munculah generasi kedua atau teknologi GSM sebagai solusinya.
2G : GSM (Global System for Mobile Communication). CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000), HSCSD (High Speed Circuit Switched Data Technology). Teknologi GSM mengkombinasikan antara teknik TDMA (Time Division Multiple Access) dan teknik FDMA (Frequency Division Multiple Access). GSM menggunakan frequency carrier selebar 200 KHz. Pada Akhir tahun 2003 pengguna jaringan seluler GSM di seluruh dunia telah mencapai 1 milyar.
2.1 Teknologi Radio GSM
Teknologi telekomunikasi seluler modern mulai dari 1G. 2G dan seterusnya memungkinkan komunikasi dua arah secara downlink dan uplink, atau disebut sebagai duplex transmission. Ada dua cara duplex transmission yaitu :
Terdapat switch waktu yang sangat cepat antara komunikasi uplink dan downlink sehingga pada pengguna masih bisa merasakan komunkasi yang kontinyu.
System GSM menggunakan teknik FDD (Frequency Division duplex) untuk membedakan transmisi uplink dan downlink.
Keterbatasan kanal frekuensi adalah masalah utama dalam komunikasi wireless seluler. Beberapa subscriber dalam satu cell BTS harus dapat menempati kanal frekuensi yang terbatas secara bersamaan. Oleh sebab itu terdapat beberapa teknik untuk menempatkan beberapa subsciber dalam satu kanal frekuensi dan melakukan kegiatan komunikasi tanpa saling meng-interference satu dengan yang lain. Teknik inilah yang disebut sebagai akses jamak.
Terdapat beberapa teknik akses jamak yaitu : F D MA (Frequency Division Multiple Acess)
FDMA membagi slot frekuensi menjadi kanal-kanai kecil yang bandwidthnya sama untuk kemudian digunakan secara individual oleh user. Setiap user yang satu dengan yang lainnya menggunakan kanal frekuensi yang berbeda sehingga tidak terjadi saling interference antara user yang satu dengan yang lainnya.
FDMA adalah teknologi akses jamak yang digunakan oleh teknologi jaringan selular 1G. Meskipun akhirnya dipakai juga pada teknologi jaringan 2G dengan kombinasi TDMA. Pada generasi pertama hanya menggunakan teknik FDMA dimana setiap user akan dialokasikan frequensi yang berbeda. Tingkat keamanan pada teknologi ini sangat rendah dan alokasi frekuensi yang terbatas sehingga apabila alokasi frekuensi sudah penuh tidak memungkinkan untuk penambahan user baru.
TDMA (Time Di vision Multiple Acess)
Pada TDMA kanal frekuensi tidak secara permanen didedikasikan kepada mobile user secara individual. Tetapi frekuensi tersebut dipakai secara bersama-sama dengan user yang lain hanya dengan waktu yang berbeda. Perbedaan waktu tersebut dibagi menjadi bagian-bagian yang dinamakan TDMA timeslot yang kemudian akan diberikan secara individual kepada mobile user. Sistem TDMA dipakai dalam sistem jaringan selular GSM.
CDMA (Code Division Multiple Acess)
Pada CDMA setiap user mobile tidak akan dibedakan oleh frekuensi ataupun waktu tetapi dibedakan menurut kode yang unik. Base station dan mobile user harus mempunyai kemampuan untuk mengidentifikasi kode dan membaca informasi yang terdapat didalamnya. informasi dari user diubah dari sinyal narrowband yang sempit menjadi sinyal wideband yang iebar dengan mengaiikannya dengan kode frekuensi tinggi yang disebut chiprate. Kemudian sinyal wideband tersebut ditransmisikan melalul Jaringan radio, pada sisi penerima setelah sinyal Wideband tersebut diterima kode diterjemahkan kembali menjadi informasi awal dengan mengalikannya kembali dengan kode frekuensi tinggi semula. Sistem CDMA Ini dipakai pada akses jamak sistem 3G (UMTS).
Kombinasi antara akses jamak FDMA dan TDMA digunakan pada sistem seluler GSM . GSM physical channel terdiri dan pasangan frekuensi uplink dan downlink dan Juga time slot FDMA digunakan pada sistem GSM untuk membagi alokasi frekuensi yang lebar menjadi kanaI-kanal dengan bandwidth kecil sebesar 200 kHz. Bandwith sebesar 200 kHz sudah memenuhi syarat untuk mentrasmisikan sinyal voice. Berikut alokasi frekuensi pada setiap jenis sistem GSM.
Pada standar jaringan GSM frekuensi yang Iebih tinggl digunakan untuk komunikasi downlink dan frekuensi yang lebih rendah digunakan untuk komunikasi uplink. Hal ini berhubungan dengan power uplink yang biasanya lebih rendah daripada power downlink. Standar GSM900 dan GSM1800 adalah standar yang digunakan pada jaringan GSM di Indonesia.
Apabila diperhatikan pada Gambar 2.3 dibawah pada setiap batas bawah frequency terdapat guard band sebesar 200kHz. Guard band berfungsi untuk menghindarl interference penggunaan frekuensi GSM dengan penggunaan aplikasi frekuensi lainnya. Guard band juga diaplikasikan di batasbatas frekuensi antar operator untuk menghindari terjadinya saling interference pada operator penyedia layanan GSM.
Pada setiap 200 kHz frekuensi band terbagi menjadi 8 TDMA time slot. Sehingga setiap satu frekuensi band pada GSM terdapat 8 physical channels. Jadi. pada setiap satu frekuensi band memungkinkan8 panggilan telepon (atau 16 panggilan telepon apabila disetting halfrat-e penuh) secara bersamaan. Satu urut-urutan 8 TDMA timeSIOt disebut sebagai TDMA frame. TDMA frame berdurasi 4.615 ms sehingga durasi per tiap timeslot adalah 0.577 ms. Data voice dari user Pada GSM transmisi data tidak dilakukan secara kontinyu. Pada setiap timeslot TS, HF switch on, data ditransmisikan kemudian HF switch off kembali. Metode ini disebut sebagai “burst”. Sehingga isi dari TDMA time slot sering disebut juga sebagai “Burst".
Pada pentrasmissian burst maksimum dibutuhkan waktu sekitar 0.028 ms untuk switch on, 0.5482 ms untuk transmisi data (147 bit) dan 0.028 ms untuk waktu switch off kembali.
Time slot burst dengan durasi 0.577 ms terdiri dari 15625 bit. Ini berarti kecepatan transmisi per bit adalah 3692.3 ns. Bit-bit dalam time slot terdiri atas :
lsi dari bit-bit timeslot telah' dijelaskan pada uraian diatas. Pertanyaannya bagaimanakah logika 0 dan logika 1 direpresentasikan pada radio interface?
Untuk mentransmisikan logika 0 dan 1 di jaringan GSM menggunakan modulasi frekuensi. Modulasi yang digunakan adalah Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK). GMSK adalah pengembangan dari teknik modulasi Minimum Shift Keying (MSK). Dengan menggunakan modulasi MSK frekuensi carrier ft bergeser sebesar delta f = 67.7 kHz untuk merepresentasikan 1 atau 0. Pergeseran frekuensi tidak dilakukan secara langsung tetapi dengan mengubah kecepatan phasenya.
Pada GMSK perubahan phase diperhalus dengan memfilter data menggunakan kurva Gaussian. Dengan menggunakan teknik ini perubahan phase dapat diperhalus dan keterbatasan bandwith sebesar 200 kHz dapat digunakan.
TDMA Frame sebenarnya adalah bagian dari urutan-urutan yang disebut dengan multiframe. Multiframe pada kanal TCH berulang sampai 26 TDMA Frame sedangkan pada kanal logika multiframe berulang 'sampai 51 TDMA Frame. Pada Pentransmissian data suara (TCH) pada multiframe disisipkan satu kanal untuk informasi kontrol SACCH (Slow Association Control Channel) yang berfungsi untuk menjaga koneksi dan menjaga kualitas sambungan. Logika SACCH ini disisipkan pada frame ke 13 pada Koneksi Full Rate. Pada Koneksi Half Rate karena terdapat dua user pada satu time slot maka dibutuhkan 2 SACCH. SACCH kedua diletakkan pada frame ke 26.
2.2 kanal logika sistem GSM
pada sistem GSM terdapat beberapa kanal logika untuk transmisi data, dua kanal logika digunakan
BCH (Broadcast Channels) hanya digunakan pada saat DL untuk sinkronisasi MS dan informasi broadcast.
3.1.1 Analisis Trafik dan Coverage
1G : AMPS (Advanced Mobile Phone System) di Amerika Utara, TACS (Total Access Communication System) di UK dan NTT (Nippon Telegraph & Telephone) di Jepang semuanya masih menggunakan teknologi analog. Pada generasi pertama hanya menggunakan teknik FDMA (Frequency Division Multiple Access) dimana setiap user akan dialokasikan frequensi yang berbeda. Karena tingkat keamanan yang rendah dan alokasi frekuensi yang terbatas dari sistem generasi pertama ini tetapi di sisi iain jumlah pengguna semakin banyak maka munculah generasi kedua atau teknologi GSM sebagai solusinya.
2G : GSM (Global System for Mobile Communication). CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000), HSCSD (High Speed Circuit Switched Data Technology). Teknologi GSM mengkombinasikan antara teknik TDMA (Time Division Multiple Access) dan teknik FDMA (Frequency Division Multiple Access). GSM menggunakan frequency carrier selebar 200 KHz. Pada Akhir tahun 2003 pengguna jaringan seluler GSM di seluruh dunia telah mencapai 1 milyar.
2.1 Teknologi Radio GSM
Teknologi telekomunikasi seluler modern mulai dari 1G. 2G dan seterusnya memungkinkan komunikasi dua arah secara downlink dan uplink, atau disebut sebagai duplex transmission. Ada dua cara duplex transmission yaitu :
- FDD (Frequency Division Duplex). Pentranmissian komunikasi secara uplink dan downlink menggunakan frekuensi yang berbeda. Jarak antara frekuensi uplink dan downlink disebut dengan duplex distance.
- TDD (Time Division Duplex). Pentranmissian komunikasi secara uplink dan downlink menggunakan frekuensi yang sama tetapi pada waktu yang berbeda.
Terdapat switch waktu yang sangat cepat antara komunikasi uplink dan downlink sehingga pada pengguna masih bisa merasakan komunkasi yang kontinyu.
System GSM menggunakan teknik FDD (Frequency Division duplex) untuk membedakan transmisi uplink dan downlink.
Keterbatasan kanal frekuensi adalah masalah utama dalam komunikasi wireless seluler. Beberapa subscriber dalam satu cell BTS harus dapat menempati kanal frekuensi yang terbatas secara bersamaan. Oleh sebab itu terdapat beberapa teknik untuk menempatkan beberapa subsciber dalam satu kanal frekuensi dan melakukan kegiatan komunikasi tanpa saling meng-interference satu dengan yang lain. Teknik inilah yang disebut sebagai akses jamak.
Terdapat beberapa teknik akses jamak yaitu : F D MA (Frequency Division Multiple Acess)
FDMA membagi slot frekuensi menjadi kanal-kanai kecil yang bandwidthnya sama untuk kemudian digunakan secara individual oleh user. Setiap user yang satu dengan yang lainnya menggunakan kanal frekuensi yang berbeda sehingga tidak terjadi saling interference antara user yang satu dengan yang lainnya.
FDMA adalah teknologi akses jamak yang digunakan oleh teknologi jaringan selular 1G. Meskipun akhirnya dipakai juga pada teknologi jaringan 2G dengan kombinasi TDMA. Pada generasi pertama hanya menggunakan teknik FDMA dimana setiap user akan dialokasikan frequensi yang berbeda. Tingkat keamanan pada teknologi ini sangat rendah dan alokasi frekuensi yang terbatas sehingga apabila alokasi frekuensi sudah penuh tidak memungkinkan untuk penambahan user baru.
TDMA (Time Di vision Multiple Acess)
Pada TDMA kanal frekuensi tidak secara permanen didedikasikan kepada mobile user secara individual. Tetapi frekuensi tersebut dipakai secara bersama-sama dengan user yang lain hanya dengan waktu yang berbeda. Perbedaan waktu tersebut dibagi menjadi bagian-bagian yang dinamakan TDMA timeslot yang kemudian akan diberikan secara individual kepada mobile user. Sistem TDMA dipakai dalam sistem jaringan selular GSM.
CDMA (Code Division Multiple Acess)
Pada CDMA setiap user mobile tidak akan dibedakan oleh frekuensi ataupun waktu tetapi dibedakan menurut kode yang unik. Base station dan mobile user harus mempunyai kemampuan untuk mengidentifikasi kode dan membaca informasi yang terdapat didalamnya. informasi dari user diubah dari sinyal narrowband yang sempit menjadi sinyal wideband yang iebar dengan mengaiikannya dengan kode frekuensi tinggi yang disebut chiprate. Kemudian sinyal wideband tersebut ditransmisikan melalul Jaringan radio, pada sisi penerima setelah sinyal Wideband tersebut diterima kode diterjemahkan kembali menjadi informasi awal dengan mengalikannya kembali dengan kode frekuensi tinggi semula. Sistem CDMA Ini dipakai pada akses jamak sistem 3G (UMTS).
Kombinasi antara akses jamak FDMA dan TDMA digunakan pada sistem seluler GSM . GSM physical channel terdiri dan pasangan frekuensi uplink dan downlink dan Juga time slot FDMA digunakan pada sistem GSM untuk membagi alokasi frekuensi yang lebar menjadi kanaI-kanal dengan bandwidth kecil sebesar 200 kHz. Bandwith sebesar 200 kHz sudah memenuhi syarat untuk mentrasmisikan sinyal voice. Berikut alokasi frekuensi pada setiap jenis sistem GSM.
- GSM900: (880) 890 915 MHz; 925 (935) 960 MHz; 124 (1 74) pasang kanal frekuensi. dengan duplex distance 45 MHz.
- GSM-R: 876 880 MHz; 921 925 MHz; 19 pasang kanal frekuensi dengan duplex distance 45 MHz.
- GSM1800: 1710 1785 MHz; 1805 1880 MHz; 374 pasang kanal frekuensi dengan duplex distance 95 MHz
- GSM1900: 1850 1910 MHz; 1930 1990 MHz dengan duplex distance 80 M Hz
Pada standar jaringan GSM frekuensi yang Iebih tinggl digunakan untuk komunikasi downlink dan frekuensi yang lebih rendah digunakan untuk komunikasi uplink. Hal ini berhubungan dengan power uplink yang biasanya lebih rendah daripada power downlink. Standar GSM900 dan GSM1800 adalah standar yang digunakan pada jaringan GSM di Indonesia.
Apabila diperhatikan pada Gambar 2.3 dibawah pada setiap batas bawah frequency terdapat guard band sebesar 200kHz. Guard band berfungsi untuk menghindarl interference penggunaan frekuensi GSM dengan penggunaan aplikasi frekuensi lainnya. Guard band juga diaplikasikan di batasbatas frekuensi antar operator untuk menghindari terjadinya saling interference pada operator penyedia layanan GSM.
Pada pentrasmissian burst maksimum dibutuhkan waktu sekitar 0.028 ms untuk switch on, 0.5482 ms untuk transmisi data (147 bit) dan 0.028 ms untuk waktu switch off kembali.
Time slot burst dengan durasi 0.577 ms terdiri dari 15625 bit. Ini berarti kecepatan transmisi per bit adalah 3692.3 ns. Bit-bit dalam time slot terdiri atas :
- 142 bit informasi. Bit-bit informasi dapat berlogika 0 atau ]. Information bits berisi 2 x 57 information bits, 26 training sequence bit dan 2 stealing flag. Training sequence berfungsi untuk sinkronisasi waktu dan analisis kualitas pentransmissan.
- 3 tail bits. Tail bits tidak berisi informasi. Tail bits berfungsi untuk mencegah kerusakan bit-bit informasi saat burst dikirimkan. Tails bit hanya berisi logika O.
- 8.25 bit sebagai Guard Period. Guard Period juga tidak berisi informasi dan hanya sebagai penghindar error pada pengiriman burst. Salah satu jenis burst yang spesial adalah Acess burst yaitu burst pada acess MS pertama kali ke jaringan GSM dengan menggunakan Guard Period sepanjang 68.25 bit.
lsi dari bit-bit timeslot telah' dijelaskan pada uraian diatas. Pertanyaannya bagaimanakah logika 0 dan logika 1 direpresentasikan pada radio interface?
Untuk mentransmisikan logika 0 dan 1 di jaringan GSM menggunakan modulasi frekuensi. Modulasi yang digunakan adalah Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK). GMSK adalah pengembangan dari teknik modulasi Minimum Shift Keying (MSK). Dengan menggunakan modulasi MSK frekuensi carrier ft bergeser sebesar delta f = 67.7 kHz untuk merepresentasikan 1 atau 0. Pergeseran frekuensi tidak dilakukan secara langsung tetapi dengan mengubah kecepatan phasenya.
Pada GMSK perubahan phase diperhalus dengan memfilter data menggunakan kurva Gaussian. Dengan menggunakan teknik ini perubahan phase dapat diperhalus dan keterbatasan bandwith sebesar 200 kHz dapat digunakan.
TDMA Frame sebenarnya adalah bagian dari urutan-urutan yang disebut dengan multiframe. Multiframe pada kanal TCH berulang sampai 26 TDMA Frame sedangkan pada kanal logika multiframe berulang 'sampai 51 TDMA Frame. Pada Pentransmissian data suara (TCH) pada multiframe disisipkan satu kanal untuk informasi kontrol SACCH (Slow Association Control Channel) yang berfungsi untuk menjaga koneksi dan menjaga kualitas sambungan. Logika SACCH ini disisipkan pada frame ke 13 pada Koneksi Full Rate. Pada Koneksi Half Rate karena terdapat dua user pada satu time slot maka dibutuhkan 2 SACCH. SACCH kedua diletakkan pada frame ke 26.
2.2 kanal logika sistem GSM
pada sistem GSM terdapat beberapa kanal logika untuk transmisi data, dua kanal logika digunakan
- TCH/F Traffic Channels, Full rate (FR/EFR Speech 13/12.2 kbit/s; data: 9.6 kbit/s)
- TCH/H Traffic Channels, Half rate (HR speech : 5_5 kbit/S; data : 4.8/2.4/1.2/O.6/O.3 kbit/s)
BCH (Broadcast Channels) hanya digunakan pada saat DL untuk sinkronisasi MS dan informasi broadcast.
- FCCH : Frequency ' Correction ' Channel untuk Sinkronisasi frequency MS. Berguna pada saat awal MS dinyalakan dan membutuhkan sinkronisasi frequency.
- SCH : Synchronization Channel; untuk sinkronisasi waku dengan MS; berisi TDMA frame no, BSIC.
- BCCH : Broadcast Control Channel; berisi parameter cell dan sistem seperti CGI, PLMN, LAI, channel combining, algoritma frequency hopping, metode Chiper, cell capabilities : EFR/FR/HR. DTX, ASCI, HSCSD, GPRS, EDGE dan lain lain.
- PCH : Paging Channel; untuk mencari keberadaan MS di LAI pada saat Mobile Terminating Call
- RACH Random Access Channel, kanal pada saat MS meminta kanal dedicated
- AGCH Access Grant Channel: jawaban untuk MS apabila mendapatkan sebuah kanal dedicated.
- SDCCH Stand-a/one Dedicated Control Channel, adalah sinyal dedicated antara MS dan BTS untuk prosedur call setup (otentikasi MS, Chiper Start, pengechekan IMEI, TMSI reallocation dll) , prosedur location update, SMS.
- SACCH Slow Associated Control Channel, disisipkan bersamaan kanal SDCCH atau TCH sebagai pembawa informasi kontrol untuk menjaga kualitas koneksi (contoh .' power control, timing advance, comfort noise, measurement report untuk handover)
- FACCH Fast Associated Contro/ Channel, dialokasikan sebagai pengganti kanal TCH apabila dibutuhkan pensinya|an yang lebih pada saat koneksi (handover, call release, imsii-detach).
Terdiri dari mobile telepon. MS dilengkapi dengan sebuah
smartcard yang dikenal dengan SIM (Subscriber identity Module) yang berisi
nomor identitas pelanggan.
2. Base Station System (BSS)
Merupakan bagian dari jaringan yang menyediakan interkoneksi
dari MS ke peralatan dasar switching.
BSS Terdiri dari tiga perangkat yaitu :
- Base Station Controller (BSC). BSC membawahi satu atau lebih BTS serta mengatur trafik yang datang dan pergi dari BSC menuju MSC atau BTS. BSC juga mengatur manajemen sumber radio dalam pemberian frekuensi untuk setiap BTS dan mengatur handover.
- Base Transceiver Station (BTS). BTS merupakan perangkat pemancar dan penerima yang memberikan pelayanan radio kepada MS. Dalam BTS terdapat kanal trafik yang digunakan untuk komunikasi.
- Transcoder. Transcoder berfungsi untuk translasi MSC dari 64 Kbps menjadi 16 Kbps dan juga untuk efisiensi kanal trafik.
3. Network Switching System (NSS)
Berfungsi sebagai switching pada jaringan CSM. manajemen
jaringan dan sebagai interface antara jaringan GSM dengan jaringan lainnya
Komponen NSS pada jaringan GSM terdiri dari ;
- Mobile Switching Center (MSC). MSC didesain sebagai switch ISDN (Integrated Service Digital Network) yang dimodifikasi agar berfungsi untuk jaringan Seluler. MSC juga dapat menghubungkan jaringan seluler dengan jaringan fixed.
- Home Location Register (HLR). HLR merupakan database yang berisi data-data pelanggan yang tetap. Data-data tersebut antara lain: layanan pelanggan, service tambahan serta informasi mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir(update).
- Visitor Location Register (VLR). VLR merupakan database yang berisi informasi sementara mengenai pelanggan terutama mengenai lokasi dari pelanggan pada cakupan area jaringan.
- Authentication Center (AuC). AuC berisi database yang menyimpan. informasi rahasia yang disimpan dalam bentuk format kode. Auc digunakan untuk mengontrol penggunaan jaringan yang sah dan mencegah pelanggan yang melakukan kecurangan.
- Equipment Identity Register (EIR). Merupakan database terpusat yang berfungsi untuk validasi International Mobile Equipment Identity (IMEI)
- Inter Working Function. Berfungsi sebagai interface antara jaringan GSM dengan jaringan ISDN
- Echo Canceller. Digunakan untuk sambungan dengan PSTN, berfungsi untuk mengurangi echo (gema)
4. Operation & Maintenanace System (OMS)
Bagian ini mengizinkan network provider untuk membentuk dan memelihara jaringan dari lokasi sentral.
- Operation and Maintenance Centre (OMC). OMC sebagai pusat pengontrolan operasi dan pemeliharaan jaringan. Fungsi utamanya mengawasi a|arm perangkat dan perbaikan terhadap kesalahan
- operasi Network Managament Centre (NMC). Berfungsi untuk' pengontrolan operasi dan pemeliharaan jaringan yang lebih besar dari OMC.
2.4 Proses dasar yang terjadi pada jaringan GSM
Sistem jaringan GSM adalah sistem yang terdiri dari beberapa
cell. Jangkauan area servis sebuah cell atau yang disebut sebagai coverage
berbeda dari satu cell dengan cell yang lain. Pada daerah pedesaan yang Jarang
penduduk coverage area sebuah cell dapat sangat luas mencapai 3 8 km tergantung
sebaran subscriber dan karakteristik cell (tinggi tower, tinggi antena,
beamwidth antena dll) tetapi pada daerah perkotaan yang sangat padat coverage
area sebuah cell lebih pendek (1-3 km) ini berguna juga untuk mengatasi
kapasitas pelanggan yang besar. Untuk mengatasi mobilitas pengguna dan menjaga
koneksi dengan jaringan tetap berjalan, baik itu dalam keadaan idle mode (tidak
melakukan panggilan telepon) atau dedicated mode (sedang melakukan panggilan)
maka terdapat prosesproses seperti Cell Reselection, Handover Location Update.
Berikut penjelasan dari setiap proses-proses dasar yang
terjadi padajaringan GSM.
- Cell Selection
Cell Selection adalah proses sinkronisasi awal saat MS
dinyalakan sehingga terhubung ke operator jaringan seluler dan layanan jaringan
dapat digunakan sepenuhnya. Proses Cell Selection menggunakan kanal logika BCCH
untuk sikronisasi frekuensi antara MS dan cell. Berikut diagram flow Cell
Selection dari saat MS pertama kali dinyalakan.
- Cell Reselection
Cell Reselection adalah proses perpindahan mobile user dari
satu cell ke cell yang lain pada saat idle mode atau MS sedang tidak melakukan
panggilan. Cell awal yang ditinggalkan disebut source cell sedangkan cell
tujuan disebut dengan target cell. Terdapat beberapa kriteria yang menyebabkan
terjadinya Cell Reselection antara lain sinyal yang lemah pada source cell yang
telah melewati batas yang telah ditentukan.
- Handover
Handover adalah proses perpindahan mobile user dari satu
cell ke ce/l yang lain pada saat dedicated mode atau MS sedang melakukan
panggilan. Cel/ awal yang ditinggalkan disebut source cell sedangkan ce/l
tujuan disebut dengan target ce/l. Handover berfungsi untuk tetap menjaga
koneksi sewaktu melakukan panggilan ketika mobile user berada diluar jangkauan
source ce//. Terdapat beberapa kriteria yang menyebabkan terjadinya handover
antara lain sinyal yang lemah pada source cell yang telah melewati batas yang telah
ditentukan, kualitas yang kurang bagus dll. Pada saat terjadi handover koneksi
dengan source cell diputus dan dipindahkan ke target cell oleh sebab itu
handover adalah proses yang sangat komplek dan kritis pada sistem GSM.
Ada
beberapa tipe handover yaitu :
- Intra cell handoVer. Handover yang hanya terjadi dari satu timeslot ke timeslot yang lain dalam satu ce/l atau dari satu TRX ke TRX yang lain dalam satu cell.
- Inter cell handover. Handover yang terjadi dari satu cell ke cell yang lain yang masih terdapat didalam BSC yang sama.
- Inter BSC handover. Handover yang terjadi dari satu cell ke cell yang lain dan source ce// terletak pada BSC yang berbeda tetapi masih terletak pada MSC yang sama.
- Inter MSC handover. Handover yang terjadi dari satu cell ke cell yang lain dan source cell terletak pada BSC yang berbeda dan terletak pada MSC yang berbeda.
- Inter PLMN. Handover yang terjadi dari satu cell ke cell yang lain dan source cell terletak pada Operator yang lain pada negara yang berbeda. Handover inter PLMN biasanya terjadi di daerah perbatasan antar negara dan kedua belah pihak operator yang berbeda negara sudah melakukan kerjasama agar user mobile tetap dapat melakukan panggilan meskipun telah melewati batas negara dan dilayani oleh operator yang berbeda.
- Paging
Paging adalah proses broadcast pesan dari jaringan seluler
kepada spesifik mobile user untuk melakukan suatu aksi, sebagai contoh adalah
apabila ada panggilan masuk yang harus diterima oleh mobile user. Jika sistem
tidak mengetahui dimana tepatnya mobile user berada dalam suatu cell, maka
sistem akan . melakukan proses paging di beberapa cell. Pendekatan yang
sangat baik adalah sistem harus melakukan paging ke semua cell untuk mengetahui
dimana tepatnya mobile user berada. Tetapi apabila ini dilakukan maka kapasitas
radio yang digunakan akan sangat besar. Hal ini dapat diatasi dengan adanya
Location Area dan Location Update.
- Location Update
Location Update digunakan untuk mengurangi jumlah proses
paging yang harus dilakukanoleh sistem jaringan seluler. Sistem jaringan
seluler dibagi menjadi beberapa location area, setiap BSC dapat terdiri dari
beberapa location areadan minimal terdiri dari satu location area. Setiap cell
akan membroadcast Location Area ke mobile user. Setiap mobile user
mengidentifikasikan location area yang baru, dan berpindah ke location area
yang baru maka MS akan melakukan Location Update. Setiap proses Location update
dilakukan update data-data tepatnya posisi MS berada dalam suatu cell akan
disimpan dalam VLR (Visitor Location Register). Update data pada VLR diambil
dari data subscriber pada HLR (Home Location Register). Dengan proses ini
memungkinkan sistem untuk melakukan proses paging di cakupan area yang lebih
kecil karena proses paging tidak harus dilakukan di semua cell di satu jaringan
seluler tetapi hanya dilakukan oleh cell-cell yang berada dalam satu Location
Area. Proses Location update tidak hanya terjadi apabila terjadi perpindahan
Location Area tetapi juga terjadi secara periodik apabila MS masih terletak Pada
Location area yang sama agar data selalu terupdate.
- Outgoing dan Incoming Call
Melakukan panggilan telepon dan menerima telepon sebenarnya
adalah proses yang cukup rumit dalam jaringan seluler. Dimana sebelum panggilan
telepon dapat dilakukan perlu dilakukan pengechekan profil pengguna terlebih
dahulu. Seperti contohnya apakah masa tenggang pengguna masih berlaku untuk
kartu prabayar atau apakah jumlah pulsa masih cukup untuk melakukan panggilan
untuk pengguna kartu prabayar juga dan lain-Iain. Semua profil pengguna untuk
melakukan panggilan ini dilihat di VLR. Proses melakukan panggilan keluar biasa
disebut juga sebagai Mobile Originating Call (MOC), dan proses penerimaan
panggilan masuk biasa disebut juga mobile terminating call ( MTC).
Bab 3. GSM RF Planning
Proses planning adalah proses yang paling penting untuk
mendapatkan kualitas jaringan yang baik. Cell Planning atau RF Planning dapat
diartikan aktifitas yang berhubungan dengan perencanaan perangkat radio,
pemilihan jenis perangkat yang akan digunakan, dan juga penentuan
konfigurasinya. Pada jaringan GSM proses Cell Planning/RF Planning diperlukan
untuk menangani masalah coverage dan juga menghindari terjadinya interferensi.
Setiap jaringan cellular pasti memerlukan proses planning. Untuk menjadi ahli
dalamGSM planning beberapa konsep dasar mengenai teknologi GSM harus diketahui
oleh seorang konsultan. Oleh sebab itu sebelum melangkah ke Bab GSM RF Planning
pastikan anda sudah memahami bab sebelumnya mengenai konsep dasar jaringan GSM.
Berikut step-step awal pada proses GSM Planning :
- Ø Mempelajari map topografi, kondisi geografis digunakan untuk penentuan ketinggian tower, ketinggian antena, jenis antena, penentuan link transmisi, power supply dll, oleh sebab itu setiap proses planning diperlukan software/tools khusus yang menggambarkan kondisi geografis. Beberapa tool seperti Tornado (Siemens sekarang merger dengan Nokia menjadi Nokia Siemens Networks), NetAct (Nokia/NSN), Unet dan TEMS Cell Planner (Ericsson) dapat digunakan untuk menggambarkan kondisi geografis di suatu daerah.
- Ø Statistik persebaran penduduk, persebaran penduduk menentukan penempatan posisi site dan juga kapasitas site, ini akan berhubungan dengan kemungkinan trafik yang akan dilayani, daerah yang berpenduduk padat kemungkinan penyerapan trafik lebih besar daripada daerah yang berpenduduk sedikit. Dimana trafik yang lebih besar akan lebih menguntungkan di sisi operator telekomunikasi. Di sini seorang konsultan dapat memanfaatkan Google Map yang menggunakan pencitraan satelit untuk melihat persebaran penduduk.
Regulasi dan hukum lokal, setiap daerah memiliki hukum lokal
yang harus dipatuhi. Ketidakpatuhan akan hukum lokal berakibat tidak baik pada
kelancaran implementasi site. Oleh sebab itu pengetahuan hukum lokal wajib
dimiliki.
Nominal Site yang ada saat ini (existing) dan Nominal Site
yang akan dibangun, jumlah nominal site diperlukan untuk penentuan prioritas
area yang diperlukan untuk site baru atau penambahan kapasitas. Proses planning
tidak hanya diperlukan untuk penempatan Site baru untuk meng-cover area yang
belum tercakupi oleh jaringan GSM atau daerah yang sudah tercakupi tetapi
dengan sinyal yang kurang baik; tetapi juga untuk penambahan kapasitas di
daerah yang padat penduduk. Bagian selanjutnya akan dibahas mengenai hal ini.
Plan untuk masa depan, kemungkinan penambahan site baru di
masa mendatang sangat dimungkinkan karena berhubungan dengan peningkatan
layanan baik coverage maupun kapasitas. Oleh sebab itu setiap konsultan GSM
planning harus memiliki perencanaan baik untuk langkah langkah plan mendatang
yang sesuai dengan kebutuhan operator telekomunikasi.
Penentuan Transmisi/Sistem Transport, setiap site BTS harus
dihubungkan dengan BSC melalui jaringan transmisi, pada proses planning akan
ditentukan jenis transmisi apa yang akan digunakan apakah menggunakan PSTN,
Leased Line, Microwave atau jaringan fiber optic. Network Planning, Penentuan
jumlah kapasitas adalah hal yang perlu diketahui oleh seorang konsultan GSM
Planning Dengan memperkirakan kepadatan traffik dapat diketahui kebutuhan
kapasitas yang diinginkan. Penentuan jaringan BSC dan MSC juga perlu
dipertimbangkan dimana setiap elemen BSC dan MSC juga memiliki keterbatasan
kapasitas.
Beberapa faktor utama yang perlu dipertimbangkan pada saat
proses RF Planning :
- Ø Tipe Subscriber, informasi mengenai pengguna perlu. diperhatikan antara lain : Tipe layanan apa yang diinginkan pengguna (Voice/SMS/GPRS atau gabungan semuanya), Tingkat mobilitas pengguna, banyaknya melakukan panggilan dll
- Ø Quality Of Service, peningkatan kualitas layanan adalah hal yang diharapkan setelah proses planning selesai diimplementasikan. indikator-indikator mengenai peningkatan kualitas layanan akan dijelaskan Iebih lanjut di bab GSM Optimization.
- Ø Biaya, perhitungan biaya juga perlu diperhatikan, jangan sampai ada site yang diimplementasikan. siasia dikarenakan perencanaan yang kurang matang atau informasi yang kurang lengkap.
3.1 Step by step Proses Planning
Aktivitas yang termasuk dalam proses Planning diperlihatkan
pada gambar dibawah :
Pada step ini terdapat
beberapa boin yang perlu diperhatikan :
- Ø Perencanaan pasar operator
- Ø Perencanaan Rollout
- Ø Link Budget, link budget adalah semua faktor yang mempengaruhi SNR (Signal to Noise Ratio) sinyal atau jalur transmisi. Informasi mengenai link budget sangat penting dalam proses planning khususnya dalam menentukan power output.
- Ø Model Trafik (Erlang/pengguna pada saat busy hour) Kebutuhan coverage, site existing, dan QOS yang ingin dicapai Konfigurasi BTS atau fitur-fitur yang diinginkan oleh customer
3.1.2 Propagation Model Tuning
Sebelum perencanaan coverage terdapat suatu proses yang
perlu dilakukan yaitu propagation model tuning. Proses ini digunakan untuk membandingkan
antara prediksi kuat sinyal antara tool/software dan data aktual. Untuk
mendapatkan hasil prediksi coverage dan Interferensl yang akurat maka perlu
dilakukan propagation model pada planning tools. Seperti disebutkan di atas
beberapa planning tools dapat digunakan seperti NetAct, TEMS Cell Planner dll.
Semua software tersebut sudah mengakomodir peta digital yang memperhitungkan kontur,
jenis vegetasi, halangan gedung-gedung di kota-kota besar dll.
Beberapa tipe daerah juga harus didefinisikan dahulu pada
peta digital. Propagation model untuk area urban (kota) jelas -akan berbeda
dengan suburban (pinggir kota), dan juga dengan daerah rural (pedesaan).
Pengambilan data aktual RF Measurement dapat menggunakan TEMS investigation.
Penggunaan TEMS akan dijelaskan pada BAB 5 mengenai Drive Test.
3.1.3 Nominal Cell Plan
Pada saat penentuan Nominal Cell Plan data-data mengenai
perangkat yang akan digunakan seperti tipe BTS, tipe antena, tipe feeder sudah
harus didefinisikan, juga data-data mengenai lokasi site dan juga coverage
predictions dengan model propagasi yang telah di-tuning sesuai dengan keadaan
sebenarnya.
Plan juga harus memperhitungkan site yang sudah ada atau
existing site agar tidak terjadi pemborosan biaya dengan penambahan site baru
padahal site yang sudah ada dapat Iebih dimaksimalkan kapasitasnya.
3.1.4 Radio Site Survey
Radio Site Survey adalah survey awal untuk menentukan bahwa
titik pada nominal plan benar-benar cocok untuk diimplementasikan site.
Beberapa informasi didapatkan dan Radio Site Survey :
- Ø Koordinat GPS
- Ø Informasi Ketinggian
- Ø Informasi antena, posisi, tinggi, azimuth Informasi adanya halangan
- Ø Sketsa dan gambar sekeliling site
Pada saat penentuan posisi. site biasanya terdapat tiga
titik yang akan di survey. Dari ketiga titik tersebut terdapat batas toleransi
biasanya 20% dari jarak antar site. Misalnya pada jaringan GSM dengan jarak
rata-rata 800 meter di area urban maka lokasi yang di-survey dari titik awal
maksimum dengan radius 160 meter. Hal ini dimaksudkan agar jarak tidak '
bergeser terlalu jauh dari Planning awal.
3.1.5 Site Investigation
Perlu ditekankan bahwa Radio Site Survey tidak sama dengn
Site Investigation. Kegiatan Sipil dan keperluan instalasi perlu melakukan
survei tersendiri yang dinamakan Site Investigation antara lain menginvestigasi
kekuatan tanah, instalasi antena yang cocok, Informasi luas area dan 'informasi
sumber daya yang akan digunakan apakah menggunakan jaringan PLN atau harus
menggunakan genset.
3.1.6 Sistem Desain
Setelah survey selesai dilakukan maka penentuan frekuensi
BCCH dan frekuensi TCH dilakukan.
3.1.7 Implementasi
Pada tahap ini dilakukan pekerjaan instalasi, commisioning
dan testing.
3.1 .8 Proses Optimasi
Setelah site on-air maka dilakukan proses optimisasi pada
site tersebut. Termasuk diantaranya :
- Ø Konfigurasi dilapangan sudah terimplementasi sesuai dpnnan Final Cell Plan
- Ø Performance sudah mencapai KPI yang diinginkan
- Ø Melakukan initial tuning parameter
- Ø Mengambil Drive test Measurement
Karena trafik terus meningkat maka kegiatan optimasi harus
terus berjalan. Pada suatu saat perlu penambahan kapasitas untuk mengakomodir
trafik yang terus naik. Pada poin ini analisis trafik dan coverage perlu
dilakukan dan proses planning berjalan berulang lagi.
3.2 Radio Wave Propagation
Radio Frekuensi dengan rentang frekuensi antara 3H2 sampai
3000 GHz dibagi klasifikasinya menjadi 12 bagian. Komunikasi seluler GSM 900
MHz dan 1800 MHz termasuk dalam kategori UHF. Setiap kategori -memi|iki
propagasi perambatan gelombang yang berbeda-beda. Pembahasan berikutnya akan
membahas propagasi radio kelas UHF yang berhubungan dengan komunikasi GSM.
3.3 Antenna System
Gelombang radio GSM dapat dihasilkan dengan memberikan
aliran listrik bolak-balik pada antena. Pada antena BTS pada dasarnya adalah
kabel panjang yang dialiri tegangan/arus bolak-balik. Dan antena akan
menghasilkan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi sama dengan
frekuensi sumber tegangan/arus,
Setiap antena memiliki karakteristik radiasi yang
berbedabeda. Karakteristik ini dapat digambarkan dengan mem-plot received time
averaged power dibandingkan dengan power maximum pada diagram log.
3.3.1 Isotropic Antenna
Antena isotropic adalah ' antena non-dirctional yang
meradiasikan gelombang elektromagnetik ke semua arah. Karena pada prakteknya
setiap antenna yang diproduksi memiliki derajat azimuth, maka antena isotropic
sebenarnya hanya terdapat dalam konsep matematika. Antena isotropic dapat
digunakan sebagai referensi untuk menentukan gain yang dihasilkan pada antena.
Perbandingan gain pada arah tertentu dibandingkan dengan antena isotropic
dinyatakan dalam dBi.
3.3.2 Half Wave Dipole Antenna
Half Wave Dipole Antenna dapat juga dijadikan referensi
untuk antena praktikal. Half Wave Dipole diperoleh dengan memotong konduktor
sebesar satu setengah panjang gelombang frekuensi radio. Half Wave Dipole
dinyatakan dalam unit dBd.
3.3.3 Antenna Beam width
Saat proses planning sebUah site harus diperhatikan juga
mengenai jenis antena yang akan digunakan dan dapat diketahui informasinya dari
antena datasheet, termasuk info mengenai gain, beam Width (vertikal dan
horisontal) dan juga gambar pattern secara vertikal atau horisontal.
Untuk daerah padat (area urban atau kota) beam Width yang terlalu
besar tidak terlalu baik karena dapat menimbulkan terjadinya interferensi di
sisi lain daerah yang kurang padat (area rural atau pedesaan) apabila digunakan
beam width keciI maka coverage-nya akan kurang maksimal. Berikut contoh
datasheet antena model KATHREIN.
Beam width, didefinisikan sebagai sudut penyimpangan dimana
power yang diradiasikan lebih rendah 3db daripada main direction. Baik secara
horizontal maupun vertikal menggunakan persyaratan yang sama.
3.3.4 Vertical Beam width
Untuk mengkonsentrasikan radiasi power di coverage area,
maka susunan array half wave dipole disusun secara vertikal/horisontal atau
+45/-45. Dengan setiap kelipatan dua jumlah dipole maka beam width power akan
berkurang setengahnya tetapi gain pada main direction akan bertambah 3 dB.
3.3.5 Space Diversity and Polarization Diversity
Pada sistem GSM diperlukan penerima diversity untuk
meningkatkan performasl di sisi uplink. Metode konvensional adalah penggunaan
space diversity dimana 2 receiver antena dipisahkan pada jarak tertentu. Tetapi
berdasarkan pengalaman hasil pengukuran, simulasi dan keuntungan dari sisi
instalasi, polarization diversity dapat digunakan untuk beberapa konfigurasi.
Pada space diversity, dua buah sinyal penerima RX
didemodulasi, didekodekan dan sinyal dengan BER (Bit Error Rate) terbaik
digunakan. Hasilnya adalah peningkatan kekuatan sinyal dari 3 dB sampai 6 dB.
Pada Gambar 3.8 dibaWah mehunjukkaan konfigurasi menggunakan
space diversity dimana ruang lebih dibutuhkan untuk space diversitytergantung
padajarak yang dibutuhkan.
Antena dual polarize adalah antena dengan dua array dalam
satu unit antena, dua array dapat didesain dengan orientasi Vang berbeda,
selama kedua orientasi mempunyai performansi yang sama dan pattern radiasl yang
sama. Dua tipe yang sering digunakan adalah vertikal/horisontal array dan array
dengan +/45 derajat orientasi.
Kedua array dapat digunakan sebagai kombinasi TX ataupun RX.
Dan dengan polarization diversity jumlah antena dapat dikurangi, dibandingkan
dengan space diversity. Kegunaan polarization diversity dapat mengurangi
penggunaan antena hanya sebuah tiap celI-nya, tergantung dengan jumlah
konfigurasi TRX.
Gain diversity yang diperoleh dari polarization diversity sebenarnya
Iebih kecil daripada gain yang diperoleh dari space diversity. Tetapi di
beberapa kondisi seperti di dalam gedung (indoor) atau di dalam mobil, gain
yang diperoleh hampir sama seperti pada penggunaan space diversity.
Keuntungan pada space diversity adalah pada lingkungan yang
banyak terdapat noise. Sedangkan keuntungan pada polarization diversity adalah
korelasi yang rendah. Karena perbedaan karakteristik pada polarisasi, pada
kasus downlink Dada polarisasi antena +/45 derajat dapat mentoleransi 1,5 dB
loss Iebih baik daripada antena dengan polarisasi vertikal. Loss ini hanya
berpengaruh pada downlink.
Menurut GSM Specification, isolasi antara kedua polarisasi
tidak boleh kurang dari 30 dB. Dan ukuran antena harus tetap kecil agar
kebutuhan ruangan untuk instalasi lebih kecil.
Pada Gambar 3.10 dibawah menunjukkaan konfigurasi
menggunakan polarization diversity dimana ruang Iebih dibutuhkan untuk
polarization diversitylebih kecil.
3.3.6 Antenna Downtilt
Standar vertikal beam width adalah pointing ke arah horizon.
Mengapiikasikan downtilt pada antena dapat memberikan beberapa keuntungan
antara lain power yang diradiasikan akan lebih terfokus ke objective coverage
area pada setiap sektor, dengan mengurangi power pada arah horison maka problem
interferensi Juga dapat dikurangi. Kasus overshoot coverage dimana coverage
sebuah site melebihi area objective coverage nya dan menyebabkan meningkatnya
interferensi padajaringan juga dapat diminimalisasi dengan melakukan downtilt.
Tetapi disisi lain downtilt juga dapat mengurangi besarnya
coverage. Oleh sebab itu setiap aktivitas downtilt atau uptilt perlu terlebih
dahulu disimulasikan dengan planning tools (Netact, TCP, Unet) dan diverifikasi
hasilnya dengan drivetest.
Proses optimasi dengan melakukan physical antena tuning
adalah hal 'wajar yang dilakukan untuk meningkatkan performance atau coverage
adjustment.
3.3.7 Mechanical Downtilt
Mechanical Downtilt adalah perubahan antena tilting dengan
mengubah tilt angle yang terletak pada antena clamp. Derajat kemiringan tampak
dari luar dan dapat diukur derajat kemiringannya menggunakan "tilt
meter." Mechanical downtilt mengakibatkan perubahan bentuk pada horizontal
pattern. Semakin besar derajat mechanical downtilt maka coverage pada main lobe
berkurang sedangkan pada sisi side lobe akan melebar.
3.3.8 Electrical Downtilt
Electrical Downtilt dirubah dengan menggunakan adjustment
yang berada dibawah antena. Tidak seperti pada mechanical downtilt. Electrical
donwtilt tidak tampak derajat kemiringannya dan tidak mengubah bentuk pada
horizontal pattern.
3.3.9 Antena Dual dan Triple Band
Dengan makin berkembangnya jaringan, kebutuhan ruang untuk
pemasangan perangkat jaringan pun bertambah. Pada daerah yang padat pelanggan
(subscriber) sebuah tower dapat saja terdiri dari BTS GSM (GSM 900), BTS DCS
(GSM 1800) dan NodeB 3G sehingga antena yang dibutuhkan pada setiap sektor
berjumlah 3 buah. Apabila terdapat 3 sektor antena yang terpasang berjumlah 9
buah. Hal ini akan memboroskan ruang yang dibutuhkan bahkan beberapa tower
tidak dirancang untuk menahan beban dengan antena sebanyak itu. Dengan
pemasangan antena dual band atau triple band dapat menghemat ruang untuk
pemasangan antena. Oleh sebab itu antena dual band atau triple band menjadi
pilihan operator saat ini.
===========================================
Arsitektur Jaringan GSM
Sebuah jaringan GSM dibangun dari beberapa komponen
fungsional yang
memiliki fungsi dan interface masing-masing yang spesifik.
Secara umum
jaringan GSM dapat dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu :
- Mobile Station
- Base Station Subsystem
Pada masing-masing bagian utama jaringan GSM tersusun dari
bagianbagian lain yang terpadu untuk mendukung fungsi utamanya. Sedangkan
jaringan
lain yang dapat berintegrasi dengan jaringan GSM yaitu
jaringan selular lain
(PLMN), telepon rumah (PSTN), ISDN, dan jaringan yang
berbasis internet
a. Mobile Stasion (MS)
MS merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk
melakukan komunikasi. MS terdiri dari dari Mobile Equipment
(ME) dan
Subcriber Identity Module (SIM). ME merupakan terminal
transmisi radio yang
dilengkapi dengan International Mobile Equipment Identity
(IMEI), sedangkan
SIM berisi nomor identitas pelanggan untuk masuk ke jaringan
operator GSM.
b. Base Stasion System (BSS)
BSS terdiri dari tiga perangkat yaitu :
1. Base Transceiver Station ( BTS )
BTS merupakan perangkat pemancar dan penerima yang menangani
akses
radio dan berinteraksi langsung dengan mobile station (MS)
melalui air interface.
BTS juga mengatur proses handover yang terjadi didalam BTS
itu sendiri dan
dimonitor oleh BSC.
2. Base Station controller ( BSC )
BSC adalah interface antara BTS dengan MSC dan OMC. BSC juga
mengendalikan beberapa BTS serta mengatur trafik yang datang
dan pergi dari
BSC menuju MSC atau BTS. BSC memanajemen sumber radio dalam
pemberian
frekuensi untuk setiap BTS dan mengatur handover ketika
mobile station
melewati batas antar sel.
Universitas Sumatera Utara
3. Transcoder (XCDR)
XCDR berfungsi untuk mengkompres data atau suara keluaran
dari MSC (64
Kbps) menjadi 16 Kbps ke arah BSC dan sebaliknya untuk
effisiensi kanal
transmisi.
c. Network Switching System (NSS)
NSS berfungsi sebagai switching pada jaringan GSM, memanajemen
jaringan, sebagai interface antara jaringan GSM dengan
jaringan lainnya.
Komponen NSS pada jaringan GSM terdiri dari :
1. Mobile Switching Center ( MSC )
MSC bertugas mengatur komunikasi antar pelanggan dan user
jaringan
telekomunikasi lainnya.
2. Home Location Register ( HLR )
HLR merupakan database yang berisi data pelanggan yang tetap
suatu
wilayah cakupan. Data-data tersebut antara lain, layanan
pelanggan, service
tambahan dan informasi mengenai lokasi pelanggan yang paling
akhir
3. Visitor Location Register ( VLR )
VLR merupakan database yang berisi informasi sementara
mengenai
pelanggan yang melakukan mobile (roaming) dari area cakupan
lain.
4. Authentication Center ( AuC )
AuC berisi data base yang bersifat rahasia yang disimpan
dalam bentuk
format kode untuk pengamanan dan pengontrolan
penggunaansistem seluler yang
sah dan mencegah pelanggan yang melakukan kecurangan..
5. Equipment Identity Register (EIR)
Universitas Sumatera Utara
Merupakan data base terpusat yang berfungsi untuk validasi
Internasional
Mobile
6. Equipment Identity (IMEI).
7. Inter Working Function (IWF)
IWF berfungsi sebagai interface antara jaringan GSM dengan
jaringan lain.
8. Echo Canceller (EC)
EC digunakan untuk sambungan dengan PSTN untuk mengurangi
echo
(gaung/gema) dan delay.
d. Network Management System
- Operation and Maintenance Center ( OMC )
OMC sebagai pusat pengontrolan operasi dan pemeliharaan
jaringan. Fungsi
utamanya mengawasi alarm perangkat dan perbaikan terhadap
kesalahan operasi.
- Network Management Centre (NMC)
NMC berfungsi untuk pengontrolan operasi dan pemeliharaan
jaringan yang
lebih besar dari OMC
Parameter untuk drive test GSM ini dapat dikelompokkan
menjadi dua yaitu parameter untuk verifikasi data BTS dan parameter untuk
verifikasi kualitas jaringan. Paramater untuk verifikasi data BTS, antara lain
:
a. Broadcast Control
Channel (BCCH),merupakan frekuensi carrier yang digunakan pada saat downlink
untuk mentransmisikan informasi system. Frekuensi carrier yang digunakan oleh
BTS 2G yaitu GSM900: 890-915 MHz dan DCS1800: 1805-1880 MHz
b. Absolute Radio
Frequency Channel (ARFC), merupakan konversi dari BCCH yang bernilai MHz diubah
menjadi nomor-nomor kanal.
c. Cell Global
Identity (CGI),merupakan sebuah identititas (ID) yang unik dari cell-cell dalam
suatu jaringan seluler untuk mengenali posisi user berdasarkan cell. Format penamaan CGI, yang terdiri dari :
· MCC (Mobile Country
Code) adalah identifikasi suatu negara dengan menggunakan 3 digit. Untuk
Indonesia, digit MCC-nya adalah 510.
· MNC (Mobile Network Code) : adalah 2 digit identifikasi
yang digunakan untuk mengidentifikasikan sebuah mobile network atau PLMN.
Kombinasi antara MCC dan MNC akan selalu menghasilkan sebuah code yang unik di
seluruh dunia.
· LAC (Location Area Code) : adalah identifikasi yang
digunakan untuk menunujukan kumpulan beberapa
cell. Dalam sebuah PLMN yang sama, tidak boleh digunakan 1
LAC yang sama untuk 2 group cell yang berbeda.Sebuah LAC dapat digunakan dalam 2
(atau lebih) BSC yang berbeda, asalkan masih dalam 1 MSC yang sama. Informasi
lokasi LAC terakhir dimana sebuah MS berada akan disimpan di VLR dan akan
diupdate apabila MS tersebut bergerak dan memasuki area
dengan LAC yang berbeda.
· CI (Cell Identity) : adalah identifikasi sebuah cell dalam
jaringan seluler. Dalam sebuah PLMN, CI yang sama dapat digunakan untuk 2 (atau
lebih) cell yang berbeda, asalkan dalam LAC yang berbeda.
d. Base Station
Identity Code (BSIC), membedakan BTS-BTS berdekatan yang mempunyai BCCH dan ARFC yang sama.
Sedangkan untuk
kulitas jaringan GSM, memiliki parameter diantaranya sebagai berikut :
a) RxLev (Reception
Level)
level daya yang
diterima oleh MS (Mobile Station) dalam satuan –dBm dimana semakil kecil nilai
–dBm-nya maka semakin lemah level daya yang terima.
b) RxQual (Reception
Quality)
Tingkat kualitas sinyal yang diterima MS dengan rentang
nilai 0 sampai 7 dimana semakin besar nilai RxQual maka semakin buruk kualitas
sinyalnya.
c) Speech Quality
Indicator (SQI)
Tingkat kualitas suara pada saat menelepon yang memiliki
rentang nilai antara -20 sampai dengan 30 dimana semakin besar nilai SQI
semakin baik.
d) Call Setup Success
Ratio (CSSR)
Standarisasi prosentase tingkat keberhasilan panggilan oleh
ketersediaan kanal suara yang sudah dialokasikan untuk mengetahui kesuksesan
panggilan tersebut, maka ditandai dengan tone saat terkoneksi dengan ponsel
lawan bicara. Standard CSSR ditentukan dalam Peraturan Menteri Kominfo Nomor :
12/Per/M.Kominfo/04/ 2008 bahwa prosentase CSSR harus ≥ 90% .
e) Call Completion
Success Ratio (CCSR)
Prosentase tingkat keberhasilan hubungan sampai berakhir
tanpa terjadi drop call. biasanya dari operator ditentukan nilai standarnya
agar mencapai > 98%.
f) Drop Call Ratio
(DCR)
Dropped Call Ratio adalah prosentase banyaknya panggilan
yang jatuh atau putus setelah kanal pembicaraan digunakan. Dropped call dapat
disebabkan beberapa hal, antara lain:
· Rugi-rugi
frekuensi radio
· Co-Channel
interferensi dan Adjacent interferensi
· Kegagalan
proses handover
Standard DCR ditentukan dalam Peraturan Menteri Kominfo
Nomor : 12/ Per/M.Kominfo/04/ 2008 bahwa prosentase DCR harus ≤ 5%.
g) Blocked Call
Ratio (BCR)
Prosentase kepadatan panggilan yang disebabkan karena
keterbatasan kanal
h) Call Setup Time
(CST)
Waktu yang diperlukan untuk melakukan panggilan dalam satuan detik (s).
Power control pada GSM kasus handover
Handover merupakan peristiwa berpindahnya layanan user
dari source cell ke target cell dikarenakan Source cell memiliki layanan yang
kurang baik dan sudah mencapai threshold ( threshold = ambang batas minimal
yang diperbolehkan ) dan adanya target cell yang menawarkan layanan yang lebih
baik. biasanya Handover terjadi karena user sudah keluar dari cakupan source
cell.
didalam GSM terdapat RxLevel ( kuat sinyal yang
diterima user ) dan RxQual ( kualitas sinyal layanan yang diterima user ) .
semakin kecil nilai RxLevel menuju nilai minus, maka semakin jelek. sedangkan
semakin besar RxQual, maka semakin jelek pula kualitas layanan yang didapat.
gambar 1. power control pada handover
daerah A ( RxLevel > -75 && 0 < RxQual <
4 )
ini adalah daerah threshold dimana power untuk menurunkan
RxLevel bekerja menuju daerah B ideal.
daerah B ( -75 > RxLevel > -80 && 0
<RxQual <4 )
daerah ideal dimana tidak ada tindakan apapun untuk
mengatur Power control. pada daerah ini user memiliki layanan yang baik.
daerah C ( -80 > RxLevel > -95 && 0 <
RxQual < 4 )
power control akan bekerja untuk menaikkan RxLevel hingga
mencapai daerah yang ideal.
daerah D ( RxLevel < -95 && 0 < RxQual <
4 )
terjadi Handover ke target cell ( bila ada ) karena
disebabkan rendahnya RxLevel yang diterima dari source cell.
daerah E ( -85 < RxLevel < -95 && 4 <
RxQual < 5 )
terjadi peningkatan power control untuk RxLevel dan
RxQual.
daerah F ( RxLevel >-85 && 4 < RxQual <
5 )
daerah treshold power control untuk meningkatkan RxQual
bekerja.
daerah G ( RxLevel > -85 && 5 < RxQual <
7 )
terjadi Handover ke target cell ( bila ada ) karena
disebabkan rendahnya RxQual yang diterima dari source cell akibat banyaknya
interferensi. interferensi bisa timbul karena terlalu banyak user yang
dilayani.
daerah H ( RxLevel < -85 && 5 < RxQual <
7 )
daerah paling buruk, selain RxLevel rendah dan juga
RxQual rendah. terjadi Handover ke target cell ( bila ada ) karena disebabkan
rendahnya RxQu al yang diterima dari source cell.
No comments:
Post a Comment