Modul 6
Cellular Technology Evolution
Mata Kuliah
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009 - 2010
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
1
Wireless Communication
Hubungan dari Sentral ke Pelanggan Dilakukan Melalui
Radio dan Bukan Kabel
 Sarana transmisi selain telepon lewat kabel ( PSTN )
 Mempercepat pelayanan karena tidak tergantung pada
instalasi dan maintenance kabel .
 Flexibilitas dalam pergerakan dan features yang lebih
baik.
 Penggunaan kompresi digital mengefektifkan saluran.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
2
Klasifikasi Wireless Communication
Wireless
Communication
Fixed
Wireless
Mobile
Wireless
Non Cellular
Cellular
Non Cellular
Contoh
•Point-to-point Comm.
•Infra Red Comm.
•Microwave Comm.
Contoh
DECT
(Digital European
Cordless Telephone).
Contoh
•Paging System
•PAMR (Public Access
Mobile Radio)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
Cellular
Contoh
•GSM
•CDMA IS-95
•AMPS
3
Early Mobile System
 Mirip dengan broadcasting TV
 Sebuah transmitter yang kuat ditempatkan di lokasi yang tinggi
untuk mengcover area yang cukup luas (radius sampai 50 km)
 Coverage bagus, tapi kapasitas terbatas
 Contoh: Bell Mobile System ‘70
max 12 calls pada coverage beberapa ribu mil persegi
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
4
Cellular Concept
•
•
•
•
Menggunakan banyak transmitter dengan power rendah untuk mengcover
area tertentu.
Satu area metropolitan dibagi dalam area-area kecil (cell) yang masingmasing dilayani oleh sebuah low power transmitter.
Kapasitas kanal menjadi lebih besar. Secara teoritis menjadi n kali
dibandingkan dengan sistem tradisional (di mana n adalah jumlah cell)
Setiap cell (yang berdekatan) menggunakan frekuensi yang berbeda.
Penggunaan frekuensi yang sama (frequency reuse) hanya boleh pada dua
sel dengan jarak tertentu (untuk menghindari terjadinya interferensi)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
5
Bentuk Cell
Kenyataan sebenarnya
Coverage tiap cell berbeda-beda tergantung
kondisi areanya
Base Transceiver Station (BTS)
*
*
*
Ideal
Coverage tiap cell
berbentuk lingkaran
dengan radius yang sama
*
*
*
Coverage
Fictitious
Coverage tiap cell berbentuk segi
enam beraturan
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
6
Ukuran Cell
 Ukuran cell dapat berbeda-beda tergantung dari daya pancar
BTS, yang ditentukan oleh perkiraan banyaknya pengguna
telepon di area tersebut.
 Di daerah perkotaan (urban) diameter cell bisa jauh di bawah 1
km, sedangkan di luar kota (rural) bisa mencapai radius 35 km.
Urban
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
7
Ukuran Cell vs Frekuensi
 Karena redaman terhadap frekuensi rendah relatif lebih rendah
dibandingkan dengan terhadap frekuensi tinggi, maka penggunaan
frekuensi yang lebih rendah memiliki coverage area yang lebih luas.
 Frekuensi 450 MHz memberikan coverage area yang lebih luas
dibandingkan dengan 900 MHz, dengan demikian penggunaan
frekuensi 450 MHz ideal untuk rural area.
 Penggunaan frekuensi 1800 MHz ideal untuk urban area (ukuran
cell kecil dengan jumlah pemakai yang padat)
900 MHz
1800 MHz
450 MHz
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
8
Cluster
 Kelompok sel yang
masing-masing
menggunakan frekuensi
yang berbeda
 Frequency reuse hanya
boleh dilakukan pada
dua sel dari cluster
yang berbeda.
BTS
Fictitious coverage area
Radio coverage area
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
9
Frekuensi
 Sistem komunikasi seluler menggunakan frekuensi pada
band 800, 900 dan 1800 MHz dengan bandwidth 25
MHz.
 Keterbatasan penggunaan frekuensi
o Bandwidth yg tersedia terbatas
o Power yang rendah
o Pengguna yang banyak dan tersebar
 Frequency re-use
o Frekuensi yang sama digunakan lagi pada sel yang lain (pada
cluster yang berbeda)
o Masalah interferensi antar sel dg frekuensi yang sama (cochannel interference)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
10
Frequency Reuse
j
A
i
A
Sel-sel dengan tanda huruf yang sama menggunakan frekuensi yang sama
Cluster (yang dibatasi dengan garis tebal) dapat dibuat berulang dalam
coverage area
Pada gambar di atas
o Ukuran cluster (N) = 7.
o Jarak frequency reuse ditentukan oleh parameter pergeseran (i,j)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
11
Co-channel Interference
 “Co-channels” adalah sel yang berdekatan dengan
frekuensi yang sama
 “Co-channel interference” menyebabkan
o Voice Channels: Loss of quality
o Control Channels: Dropped calls
 Co-channel interference dapat dikurangi dengan
menambah jarak antara co-channel
o R = radius tiap sel
o D = jarak antara titik pusat dua sel co-channel (frequency reuse
distance)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
12
Co-channel (Reuse) Distance
Co-channel distance (D)
ditentukan dengan rumus
D  R 3N
Di mana N =jumlah sel
dalam satu cluster
N = i²+ij+j²
i dan j adalah parameter
pergeseran (shift
parameter)
Reuse factor (Q)
Q
D
 3N
R
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
13
Ukuran Cluster (N) dan Co-channel Distance
2
1
N {i,j}
D
2
1
3
Q
3
9
2
8
1
3
{1,1}
3R
3
7
{2,1} 4,58R
4,58
12
{2,2} 6,00R
6,00
9
10
2
3
7
N=3
11
3
1
6
7
1
4
7
4
3
6
5
7
1
4
2
3
7
1
4
6
5
1
9
12
4
5
10
2
2
11
3
6
8
2
10
2
12
5
3
8
7
11
3
1
6
12
4
5
N = 12
6
5
N=7
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
14
Basic Mobile Telephone Service
Network
Forward link
Base
Transceiver
Station
Reverse link
Base
Transceiver
Station
Mobile Control
Equipment
PSTN
Network Interface
Equipment
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
Mobile
Operator
15
Komponen Sistem Seluler
 Mobile Telephone Switching Office (MTSO)
o Berfungsi sebagai Mobile Switching Center (MSC)
• Melakukan kontrol dalam membangun hubungan antar telepon mobil atau
antara telepon mobil dengan PSTN.
• Me-register lokasi telepon mobil dalam jaringan
• Mengalokasikan radio channel dan BTS bagi telepon mobil ketika bergerak
dari satu sel ke sel yang lain
o Dengan database, mobile switch dapat menyimpan dan meng-update
informasi pelanggan dalam volume yang besar
o Mobile switch dapat berkomunikasi dengan mobile switch lain dalam
menentukan lokasi telepon mobil yang sedang roaming
 Cell Site
o Coverage area dari Base Transceiver Station (BTS) yang berupa
perangkat radio dalam suatu sel
o Perangkat meliputi RF Transmitter dan Receiver, Antenna System dan
Interface Equipment.
 Mobile Subscriber Unit (MSU)
o Merupakan Mobile Station (MS)
o Terdiri dari Control Unit dan Transceiver untuk mengirim dan menerima
ke dan dari Cell Unit
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
16
Base Transceiver Station
(BTS)
Traffic Channel (voice/data)
Microwave Radio Link
Signaling Channel
(Control)
To Mobile Switch
Cable Link
Mobile Station
Base Transceiver
Station (BTS)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
17
Base Transceiver Station
 Transceiver = Transmitter (pemancar) dan Reciever
(penerima)
 BTS memancarkan dan menerima transmisi dengan
menggunakan frekuensi yang berbeda
 BTS menyediakan dua jenis kanal radio untuk setiap
mobile phone
o Control Channel
• Call set up, handover, dll
o Traffic Channel
• Menyalurkan trafik percakapan atau data
 BTS dihubungkan dengan mobile switch dengan link
microwave atau kabel
 Dalam sistem seluler analog traffic channel
menggunakan modulasi analog (FM), sedangkan
signaling (control) channel menggunakan modulasi
digital
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
18
Mobile Switching
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
19
Typical Calls (1)
 Mobile unit initialization
o Scan and select strongest set up control channel
o Automatically selected BS antenna of cell
• Usually but not always nearest (propagation anomalies)
o Handshake to identify user and register location
o Scan repeated to allow for movement
• Change of cell
 Mobile originated call
o Check set up channel is free
• Monitor forward channel (from BS) and wait for idle
o Send number on pre-selected channel
 Paging
o MTSO attempts to connect to mobile unit
o Paging message sent to BSs depending on called mobile
number
o Paging signal transmitted on set up channel
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
20
Typical Calls (2)
 Call accepted
o
o
o
o
Mobile unit recognizes number on set up channel
Responds to BS which sends response to MTSO
MTSO sets up circuit between calling and called BSs
MTSO selects available traffic channel within cells and notifies
BSs
o BSs notify mobile unit of channel
 Ongoing call
o Voice/data exchanged through respective BSs and MTSO
 Handoff
o Mobile unit moves out of range of cell into range of another cell
o Traffic channel changes to one assigned to new BS
• Without interruption of service to user
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
21
Other Functions
 Call blocking
o During mobile-initiated call stage, if all traffic channels busy, mobile tries
again
o After number of fails, busy tone returned
 Call termination
o User hangs up
o MTSO informed
o Traffic channels at two BSs released
 Call drop
o BS cannot maintain required signal strength
o Traffic channel dropped and MTSO informed
 Calls to/from fixed and remote mobile subscriber
o
o
o
o
MTSO connects to PSTN
MTSO can connect mobile user and fixed subscriber via PSTN
MTSO can connect to remote MTSO via PSTN or via dedicated lines
Can connect mobile user in its area and remote mobile user
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
22
Handover
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
23
Multiple Access Technology
 Multiple access technology allows multiple cell phones to
use one base station at once.
 Technologies
oFrequency Division Multiple Access (FDMA)
• Pembedaan antara satu kanal dengan kanal yang lain dilakukan
dengan pembedaan frekuensi
oTime Division Multiple Access (TDMA)
• Pembedaan antara satu kanal dengan kanal yang lain dilakukan
dengan pembedaan waktu (time slot)
oCode Division Multiple Access (CDMA)
• Akses oleh ms dilakukan pada waktu dan frekuensi yang sama
• Pembedaan dilakukan hanya dalam pengkodean
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
24
Frequency Division Multiple Access
(FDMA)
 Suatu mekanisme pengiriman data atau sinyal dengan
membagi channel berdasarkan frekuensi
• Motivasi: Bandwidth yang tersedia
kadang-kadang melebihi bandwidth
yang dibutuhkan untuk mengirimkan
informasi
frequency
time
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
25
Cara Kerja FDMA
 Setiap sinyal yang dikirimkan dimodulasi oleh frekuensi
pembawa (carrier) yang berbeda (setiap carrier
membentuk satu kanal FDM)
 Frekuensi pembawa dipisahkan sedemikian hingga agar
setiap kanal tidak overlap (disediakan suatu guard bands
antar sinyal)
 Kanal dialokasikan walaupun tidak ada daya yang
dikirimkan
 Contoh: Cable TV
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
26
Keuntungan & Kerugian FDMA
Keuntungan
o Sistem sederhana: pengoperasian mudah, peralatan
murah, dan terbukti handal
Kerugian
o Kurang fleksibel terhadap penambahan/rekonfigurasi
kapasitas (perlu banyak komponen yang dimodifikasi)
o Kapasitas berkurang drastis dengan bertambahnya
carrier  akibat noise intermodulasi
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
27
Time Division Multiple Access
(TDMA)
 Suatu mekanisme pengiriman data atau sinyal dengan
membagi channel berdasarkan time slot.
 Pseudo-synchronous
frequency
time
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
28
Time Division Multiplexing (TDM)
• Channel disebut juga timeslot
• Selain channel untuk user, diperlukan juga informasi sinkronisasi
agar receiver (demux) dapat menentukan awal dari channel 1
• TDM digunakan pada sistem transmisi berkapasitas besar
• Dengan TDM, beberapa user dapat mengakses jaringan pada
frekuensi yang sama tetapi pada waktu yang berlainan (bergiliran)
• Contoh sistem TDM : PCM frame
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
29
Keuntungan & Kerugian TDMA
• Keuntungan
– Tiap saat hanya ada satu carrier  tidak ada intermodulasi
– Kapasitas lebih besar dibandingkan FDMA
– Penalaan mudah karena Tx dan Rx terminal bekerja pada
frekuensi yang sama
– Bekerja pada sistem digital
• Kerugian
– Perlu sinkronisasi
– Peralatan menjadi lebih rumit dan mahal, tapi hal ini
terkompensasi dengan kapasitas yang besar
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
30
Code Division Multiple Access
(CDMA)
• CDMA adalah teknologi akses jamak dimana masingmasing user menggunakan code yang unik dalam
mengakses kanal yang terdapat dalam sistem.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
31
Prinsip CDMA
 Adalah sejumlah user menggunakan resource band RF yang sama
namun setiap user dibedakan dengan menggunakan kode-kode
orthogonal.
 Standar IS-95 membutuhkan bandwidth lebih kurang 1,25 MHz.
 Kinerja sistem CDMA dibatasi oleh interferensi, artinya kapasitas
dan kualitas dibatasi oleh daya interferensi yang terjadi pada band
RF yang dipakai.
 Kapasitas didefinisikan sebagai jumlah user secara simultan yang
dapat didukung oleh sistem.
 Kualitas adalah BER yang dipersyaratkan dalam melayani user
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
32
Keuntungan & Kerugian CDMA
Keuntungan
o
o
o
o
Kapasitas lebih besar dibandingkan TDMA
Daya pancar terminal rendah
Handal terhadap interferensi dan jamming
Pengoperasian sederhana
Kerugian
o Throughput rendah
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
33
Pemilihan Teknologi Multiple
Access
• Kompromi antara efisiensi (keuntungan) dengan
teknologi/kompleksitas dan investasi
• Indikasi umum
–
–
–
–
Trafik yang kontinyu (telepon, TV, video): FDMA, TDMA, CDMA
Trafik per terminal besar dan jumlah terminal kecil: FDMA
Jumlah akses banyak: TDMA
Komunikasi bergerak dan lingkungan terinterferensi: CDMA
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
34
Mobile Communication
Standards
•
•
•
•
First Generation (1G)
Second Generation (2G)
Evolution of 2G (2.5G)
Third Generation (3G)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
35
First Generation (1G)
 Berbasis teknologi analog
 Standar yang berbeda dikembangkan di berbagai negara.
 Nordic Mobile Telephone (NMT) merupakan standar 1G pertama
yang beroperasi pada band 450 MHz, kemudian disusul dengan 900
MHz (NMT-900)
 Beberapa standar 1G yang dikembangkan
o Total Access Communication Systems (TACS) in the UK and Ireland
o NMT-F and RC 2000 in France
o NTT in Japan
o Advanced Mobile Phone System (AMPS) in the US
o C-450 in South Africa
o C-Nets in Germany and Austria
 Masalah roaming antar negara (masalah paling besar muncul di
Eropa)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
36
Second Generation (2G)
 Berbasis teknologi digital. Dengan teknologi ini
sumberdaya transmisi digunakan dengan efisien, baik
dalam pengembangan standar audio, maupun teknologi
modulasi digital.
 2G pertama kali dikembangkan sebagai standar
bersama yang digunakan di Eropa, yaitu GSM (Global
System for Mobile). Sekarang standar ini digunakan di
banyak negara
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
37
Other 2G Standards
•
TDMA IS-136
–
–
–
•
CDMA IS-95
–
–
•
Memiliki kapasitas yang besar dengan penggunaan seluruh band frekuensi. Tiap kanal
menggunakan kode unik melalui teknologi akses CDMA (Code Division Multiple Access).
Korea Selatan merupakan pasar CDMA IS-95 terbesar di dunia
Personal Digital Cellular (PDC)
–
–
•
Pengembangan dari teknologi analog AMPS. Dinamakan juga Digital AMPS (D-AMPS)
Pertama kali dikembangkan akhir 1991 dengan tujuan utama untuk memproteksi investasi
substansial yang telah ditanamkan pada teknologi AMPS.
Digunakan di Amerika Utara
Merupakan standar digital mobile kedua terbesar
Digunakan di Jepang, di mana standar ini diperkenalkan tahun 1994
Personal Handyphone System (PHS)
–
–
–
Sistem digital yang digunakan di Jepang
Pertama kali diluncurkan tahun 1995 sebagai alternatif yang murah untuk sistem seluler.
Kemampuannya berada di antara teknologi seluler dan cordless. Memiliki coverage area terbatas
serta keterbatasan dalam penggunaan pada kendaraan bergerak.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
38
Global System for Mobile (GSM)
•
•
•
•
Group Special Mobile within the CEPT started to develop GSM in 1982.
Later it was standardized by the ETSI and branded as a Global System for
Mobile (GSM).
One of the most important conclusions from the early tests of the new GSM
technology was that the new standard should employ Time Division Multiple
Access (TDMA) technology. This ensured the support of major corporate
players like Nokia, Ericsson and Siemens, and the flexibility of having
access to a broad range of suppliers as well as the potential to get product
into the marketplace faster.
After a series of tests, the GSM digital standard was proven to work in 1988
GSM operates mainly on 900 and 1800 frequency bands. However, in North
America it operates on 1900 MHz. There is also a version which uses the
450 MHz band (GSM400), which can be used in the less populated areas,
and can be relevant for the less populated rural areas in the developing
countries
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
39
GSM development
Year
Events
1982 CEPT establishes a GSM group in order to develop the standards
for a pan-European cellular mobile system
1985 Adoption of a list of recommendations to be generated by the group
1986 Field tests were performed in order to test the different radio
techniques proposed for the air interface
1987 TDMA is chosen as access method (in fact, it will be used with
FDMA) Initial Memorandum of Understanding signed by the
telecommunication operators (representing 12 countries)
1988 Validation of the GSM system
1989 The responsibility of the GSM specifications is passed to the ETSI
1990 Appearance of the phase I of the GSM specifications
1991 Set date for the official commercial launch of the GSM service in
Europe
1992 Actual launch of commercial service, and enlargement of the
countries that signed the GSM
1993 Coverage of main roads GSM services start outside Europe
1995 Phase II of the GSM specifications Coverage of rural areas
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
40
Architecture of GSM Network
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
41
Elemen Jaringan GSM
 Network elements for (user) traffic
o MS (Mobile Station)
o BSS (Base Station Subsystem)
o MSC (Mobile Switching Centre)
o Gateway MSC (GMSC)
o Short message service centre (SMS-C)
 Network elements as databases
o HLR (Home Location Register)
o VLR (Visited Location Register)
o AUC (Authentication Centre)
o EIR (Equipment Identification register)
 Network elements for additional network intelligence
o Service Control Points (SCPs) and Service Switching Points (SSPs)
 Network elements for operation and maintenance
o Operations Support System (OSS)
o Network Management System (NMS).
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
42
Mobile Station




Merupakan terminal transceiver
Diidentifikasikan dengan IMEI tertentu
IMEI = International Mobile Equipment Identity
MS terdiri dari :
 Mobile Equipment (ME)/HP
 Subscriber Identification Module (SIM)
+
MS =
ME
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
SIM
43
SIM Card
 Subscriber Identity Module (SIM) adalah sebuah smart card yang
berisi seluruh informasi user dan beberapa feature dari GSM
 Informasi yang ada berupa :
• Authentication Key “Ki”
• 2 algorithma enkripsi. Yaitu algoritma autentikasi A3 dan A8
sebagai cipher key
• IMSI and TMSI
• Service tambahan
 SIM card dilindungi oleh sebuah mekanisme Personal Identity
Number (PIN) yang dimiliki user
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
44
Base Station Subsystem (BSS)
 Semua fungsi yang terkait dengan transmisi sinyal
antara MSC dan MS dilakukan di BSS.
 BSS terdiri dari Base Station Controller (BSC) dan Base
Transceiver Stasion (BTS), juga dikenal sebagai wilayah
sel.
 BSC dapat mengendalikan dua atau lebih BTS dan
bertanggung jawab pada pemberian sumber data yang
semestinya ketika MS dari satu sektor ke sektor lain,
terlepas dari apakah sektor berikutnya tersebut berada
di dalam sel yang sama atau berbeda
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
45
Base Transceiver Station (BTS)
 BSS terdiri dari dua buah
perangkat :
o Base Transceiver Station
(BTS)
o Base Station Controller
(BSC)
 BTS merupakan tranceiver yang
mendefinisikan sebuah sel dan
menangani hubungan link radio
dengan MS.
 BTS terdiri dari perangkat
pemancar dan penerima, seperti
antena dan pemroses sinyal
untuk sebuah interface
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
46
Base Station Controller
BSC mengatur sumber radio untuk
sebuah BTS atau lebih.
 BSC merutekan panggilan ke MSC
 BSC menangani radio-channel
setup, frequency hopping, dan
handover intern BSC
 Menangani proses call control
 Maintain database pelanggan
 Maintains record panggilan untuk
billing
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
47
Mobile Switching Center
 Fungsi
o Melakukan kontrol dalam membangun hubungan antar telepon
mobil atau antara telepon mobil dengan PSTN.
o Me-register lokasi telepon mobil dalam jaringan
o Mengalokasikan radio channel dan BTS bagi telepon mobil
ketika bergerak dari satu cell ke cell yang lain
o Sebagai penghubung antara satu jaringan GSM dengan jaringan
lainnya melalui Internetworking Function (IWF
 Dengan database, mobile switch dapat menyimpan dan
meng-update informasi pelanggan dalam volume yang
besar
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
48
Home Location Register (HLR)
 HLR berisi rekaman database permanen dari pelanggan dan
merupakan database user yang utama.
 HLR juga berisi rekaman lengkap lokasi terkini dari user.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
49
Visitor Location Register (VLR)




VLR berisi database sementara dari pelanggan
VLR digunakan untuk pelanggan lokal dan yang sedang melakukan roaming.
VLR memiliki pertukaran data yang luas daripada HLR.
VLR diakses oleh MSC untuk setiap panggilan, dan MSC dihubungkan
dengan VLR
 Setiap MSC terhubung dengan sebuah VLR, tetapi satu VLR dapat terhubung
dengan beberapa MSC
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
50
Authentication Center (AuC)
 Berisi parameter authentikasi pelanggan untuk
mengakses jaringan GSM.
Equipment Identity Register (EIR)
 EIR merupakan register penyimpan data seluruh mobile stations
 EIR berisi IMEI (international Mobile Equipment Identities), yang
merupakan nomor seri perangkat + tipe code tertentu
 Mobile Equipment dibagi menjadi tiga kelompok :
o Black list
o Grey list
o White list
* catatan: EIR belum diterapkan di Indonesia.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
51
Evolution of 2G (2.5G)
 Menggunakan pengembangan teknologi untuk
meningkatkan kapasitas bandwith jaringan untuk dapat
menyediakan layanan baru
 Bandwidth standar untuk layanan data pada GSM
adalah 9.6 Kbps per time slot. Dengan menggunakan
teknologi modulasi yang lebih efisien dapat ditingkatkan
menjadi 14.4 Kbps per time slot
 Untuk meningkatkan kapasitas tersedia bagi end user
pada jaringan GSM, digunakan dua pendekatan:
o Menggunakan beberapa time slot. Metode ini disebut HSCSD
(High Speed Circuit Switched Data)
o Menggunakan “packet oriented IP based technologies” seperti
pada GPRS dan EDGE
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
52
General Packet Radio Service (GPRS)
 Modifikasi dari GSM (2G)
o Packet data
o Peningkatan kecepatan (data rate)
• GSM
• GPRS
: 9.6 Kbps
: 20 – 40 Kbps (teoritis max. 144 Kbps)
 Perlu mengubah infrastruktur network yg sdh ada
o Server GPRS Support Node (SGSN)
• Utk routing data dari Radio Network Controller ke network cellular yang berbasis paket
o Gateway GPRS Support Node (GGSN)
• Untuk gateway ke internet
 Fasilitas komunikasi data berkecepatan tinggi dan akses internet via
handphone,komputer atau PDA
 Kapasitas tergantung dari teknologi yang digunakan: CS1: 9.05 Kbps per
time slot; CS2: 13.4 Kbps per time slot; CS3: 15.6 Kbps per time slot; CS4:
21.4 Kbps per time slot.
 Secara teoritis, dengan menggunakan 8 timeslot CS4 dapat dicapai
kapasitas maksimum 171.3 Kbps
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
53
Enhanced Data Rates for Global Evolution
(EDGE)
 EDGE memiliki karakteristik sama dengan GPRS, tetapi
menggunakan keknik modulasi yang lebih efisien, sehingga
kapasitas per time slotnya lebih tinggi (secara teoritis
memungkinkan mencapai 59 Kbps per time slot, atau kapasitas
maksimum 472 Kbps.
 Kapasitas tergantung dari teknologi yang digunakan (MsC1 - MsC9).
Dengan anggapan realistis kapasitas maksimum per time slot dapat
mencapai 48 Kbps, kapasitas overall maksimum dapat mencapai
384 Kbps
 Mampu memberikan layanan 3G, seperti
o
o
o
o
High Quality audio Streaming
Video Streaming
Online Gaming
High speed download
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
54
Third Generation (3G)
 Standar komunikasi bergerak 3G merupakan program ITU yaitu
proyek IMT-2000 (International Mobile Telephony 2000), dengan
perangkat handset dan jaringan dikenal dengan UMTS (Universal
Mobile Telecommunication Service)
 Teknik multiple access utama yang digunakan pada 3G adalah
CDMA, teknologi packet switching yang lebih efisien dalam
penggunaan spektrum yang tersedia dibandingkan dengan FDMA
dan TDMA
 Dua teknologi utama yang digunakan adalah:
o Eropa: UMTS dengan Wideband CDMA (W-CDMA)
o USA: CDMA2000 with Multi-carrier CDMA (MC-CDMA)
 Sistem 3G umumnya didesain untuk data rate 144 Kbps sampai 2
Mbps, tergantung dari lokasi dan kondisi lingkungan di mana
pengguna berada.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
55
W-CDMA
(Wideband Code Division Multiple Access)
 W-CDMA adalah metoda akses yang ditentukan oleh ITU sebagai
platform teknis utama untuk UMTS atau layanan bergerak generasi
ke-3.
 Layanan W-CDMA beroperasi pada band frekuensi 1920 MHz 1980 MHz dan 2110 MHz - 2170 MHz.
 ITU telah memilih W-CDMA sebagai salah satu sistem
telekomunikasi global untuk standar komunikasi bergerak 3G IMT2000.
 W-CDMA memiliki kecepatan data sampai 384 kbps (outdoor
environments) dan sampai 2 Mbps (fixed indoor environments)
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
56
CDMA2000
(Code Division Multiple Access 2000)
 CDMA2000 (dengan nama ITU sebagai IMT-2000 CDMA MultiCarrier) merepresentasikan teknologi yang meliputi CDMA2000 1X
dan CDMA2000 1xEV
 CDMA2000 1X memiliki kapasitas voice yang dapat mencapai dua
kali kapasitas jaringan CDMAOne dan kecepatan maksimum data
paket sampai 307 kbps pada keadaan bergerak
 CDMA2000 1xEV meliputi
o CDMA2000 1xEV-DO: Kecepatan data maksimum 2,4 Mbps dan
mensuport aplikasi seperti transfer MP3 dan video conferencing
o CDMA2000 1xEV-DV: Dapat mengintegrasikan voice dan layanan
multimedia sampai 3,09 Mbps
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
57
Mobile Services
 1G and 2G digunakan untuk layanan voice yang berbasis circuit
switched network. Sedangkan pada 2G layanan SMS juga
merupakan layanan yang penting.
 Konektivitas IP dan akses Internet merupakan pendorong
dikembangkannya 2.5G dan 3G.
 Jenis layanan data dan Internet diharapkan akan mendominasi
pasar 3G. Layanan voice tidak lagi menjadi suatu yang unik dan
koheren
 Mobile services (layanan bergerak) dapat dibagi dalam dua
kategori:
o Inter-personal communication services: Merupakan layanan utama
jaringan bergerak saat ini, dengan layanan voice yang dominan
o Data and other communication services: Merupakan layanan
komunikasi yang utama antara service provider (atau workplace, mesin
atau aplikasi) dengan end-user
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
58
Mobile Services
1.
2.
3.
4.
5.
Voice Services
Location Based Services
Multimedia Services
Corporate Services
Mobile Internet Access
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
59
Voice Services
 Voice services are one of the major inter-personal
communication services and will remain so in mobile
networks.
 Three categories of voice services are:
o Regular voice services, as we know them from 2G networks
o Premium voice services: Voice services with higher Quality of
Service, targeted at business users
o Voice over IP: VoIP is used for enabling voice communication
over packet switched IP networks
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
60
Voice Services
 IP protocols will be used to a higher degree in the future
mobile networks, i.e., “all IP” 3G networks (a single multiservice packet-switched network)
 Other voice services will also be offered in close
connection to non-interpersonal communication services.
It will, however, be difficult to separate voice services
from data services.
 Voice is an essential component in many "data-oriented”
services. Voice communication, speech recognition and
options such as Web-initiated voice calls and voiceactivated WEB access are increasingly being added as
options in the fixed Internet world
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
61
Location Based Services
 Semua layanan yang menggunakan informasi lokasi
geografis sebagai komponen layanan
 Location based services memungkinkan pengguna
(users atau machines) untuk mencari lokasi pengguna
lain, dan/atau mengidentifikasi lokasinya sendiri (contoh:
layanan navigasi)
 Layanan ini diharapkan merepresentasikan porsi
layanan yang tinggi pada 3G networks
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
62
Multimedia Services
 Layanan multimedia, yang awalnya dikenal dari Internet,
dimulai dengan dikenalkannya jaringan bergerak 3G. Hal ini
disebabkan ketersediaan kapasitas yang lebih tinggi pada
jaringan 3G.
 Layanan multimedia juga relevan pada GPRS dan khususnya
EDGE, di mana kapasitas yang tersedia mencukupi intuk
layanan yang mengandung komponen-komponen, misalnya,
video, audio dan text.
 Multimedia Messaging System (MMS) merupakan
perkembangan dari Short Message System (SMS) yang telah
sukses dalam pasar 2G di negara-negara Eropa. Ekspektasi
yang tinggi dari layanan MMS terbukti dari berbagai hasil
analisis, seperti yang disebutkan dalam UMTS reports
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
63
Corporate Services
 Akses jarak jauh (remote access) ke jaringan dan
layanan korporasi (intra/extranet) dan tele-working
berkembang dengan pesat pada tahun-tahun terakhir.
 Akses bergerak (mobile access) ke jaringan IP korporasi
juga merupakan layanan yang vital bagi sektor bisnis.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
64
Mobile Internet Access
 Salah satu layanan penting pada jaringan bergerak
masa depan adalah layanan data (termasuk Internet).
Layanan ini akan merupakan subset dari jenis layanan
fixed internet saat ini seperti layanan informasi, interaktif,
dan entertainment.
 Beberapa contoh dari layanan informasi dan interaktif
antara lain berita, cuaca, harga saham, horoskop, olah
raga, jadwal kereta, petunjuk restoran, dictionary,
perdagangan saham, perbankan, penjualan tiket, mcommerce, asuransi dan rental mobil.
 Contoh layanan entertainment misalnya layanan
video/audio, gaming, chat atau jokes
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
65
Evolusi Mobile Communication
1G
• Analog
• Hanya
layanan suara
(voice)
2G
• Beralih ke
digital
• Layanan
utama masih
voice
• Layanan SMS
• Utk
sambungan
komputer dg
modem,
kecepatan
rendah (7-14
Kbps)
2.5G
• Teknologi antara (2G
ke 3G)
• Perubahan thd
arsitektur 2G (mis.
GSM ke GPRS)
• Layanan data yang
lebih maju (mis. WAP,
ring tone, logo)
• Arsitektur radio
berubah utk menghandle peningkatan
bandwidth
• “Human Machine
Interface” mulai
berubah (mis. PDA)
• Color display
• Bluetooth dan
Wireless LAN
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
3G
• Standar IMT-2000
• Kecepatan data 144
Kbps sampai 2 Mbps
• Multimedia
messaging
• MPEG-4 Video
• Akses internet
kecepatan tinggi
66
ITU vision of IMT-2000 world
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
67
4G Wireless System
Apa itu 4G?
 Upaya untuk menggabungkan seluruh jenis jaringan
selular
 Visi 4G adalah untuk menyatukan semua teknologi
wireless dengan band yang super lebar dan fasilitas
global roaming.
Kenapa 4G?
 Menanggulangi keterbatasan 3G
 Isu Global roaming yang belum terpenuhi pada 3G, yaitu
kemudahan bagi user untuk selalu terhubung dimanapun
berada tanpa kendala teknis.
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
68
3G
4G
• Evolusi dari generasi
sebelumnya (2G)
• Mengaplikasikan Circuit
switched dan Packet
Switched
• Kecapatan Data sampai 2
MB/s
• Untuk aplikasi HDTV ada
kesulitan tersendiri.
• Network security yang tidak
memadai
• Terbentuk sebagai collection
semua sistem wireless.
• Mengaplikasikan hanya
Packet Switched
• Kecepatan data sampai 100
MB/s
• Mampu utuk HDTV
• Peningkatan Network
security
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
69
Terima kasih
Sistem Telekomunikasi
Semester Genap 2009-2010
70