GSM (Global System for mobile communication) adalah suatu sistem komunikasi seluler generasi kedua (2G) berbasis circuit switching yang memberikan layanan suara dan data dengan kecepatan 9,6 Kbps. Arsitektur jaringan GSM terdiri dari bagian- bagian fungsional yang dipusatkan pada bagian mobile station (MS), base station subsystem (BSS) dan mobile swithcing center (MSC). Seperti terlihat pada gambar 3.8, BSS terdiri dari dua bagian utama yaitu : base station transceiver (BTS) yang berfungsi menangani
antarmuka radio menuju MS, dan base station controller (BSC) yang berfungsi untuk pengaturan frekuensi radio, mekanisme handover serta kontrol daya. Sebuah BSC dapat mengatur beberapa buah BTS. Melalui MSC yang berfungsi mengkoordinasi sistem penyambungan, sistem GSM dapat berkomunikasi dengan jaringan telekomunikasi lainnya seperti PSTN, ISDN, PDN dan PLMN
lain. Infrastruktur jaringan GSM seperti pada gambar 3.8.
antarmuka radio menuju MS, dan base station controller (BSC) yang berfungsi untuk pengaturan frekuensi radio, mekanisme handover serta kontrol daya. Sebuah BSC dapat mengatur beberapa buah BTS. Melalui MSC yang berfungsi mengkoordinasi sistem penyambungan, sistem GSM dapat berkomunikasi dengan jaringan telekomunikasi lainnya seperti PSTN, ISDN, PDN dan PLMN
lain. Infrastruktur jaringan GSM seperti pada gambar 3.8.
Sistem GSM memiliki tiga buah antarmuka standar yang terdiri dari antamuka udara (Um-interface) yang menghubungkan perangkat MS dan BTS, antamuka Abis (Abis-interface) yang menghubungkan BTS dan BSC serta antarmuka A (A-interface) berupa PCM-line yang menghubungkan BSC dan MSC. Suatu daerah atau wilayah yang ditangani oleh sebuah MSC disebut dengan location area (LA). Untuk keperluan call control dan mobility management jaringan GSM memiliki sejumlah basis data yaitu : home location register (HLR) yang berfungsi menyimpan data pelanggan tetap yang terdaftar dalam satu area layanan MSC (LA), visitor location register (VLR) yang bertanggung jawab atas data seluruh pelanggan yang sedang berada dalam satu location area (LA), equipment identity register (EIR) yang berfungsi menyimpan data registrasi perangkat MS, dan authentication center (AUC) yang berperan dalam keamanan data dan encryption. Berikut ini adalah tabel spesifikasi teknis GSM :
Dalam proses identifikasi dan pengalamatan, sistem GSM secara eksplisit membedakan antara data pelanggan dan perangkat MS serta menaganinya secara terpisah. Selain nomor pelanggan dan identifikasi perangkat, beberapa identifikasi lain juga di perlukan untuk keperluan mobility managenent dan pengalamatan seluruh elemen jaringan. International mobile equipment identity (IMEI) secara unik mengidentifikasi MS secara international. IMEI berupa serial number yang dialokasikan oleh pabrik dan diregistrasikan oleh operator jaringan yang disimpan didalam EIR. Setiap pelanggan diidentifikasi secara unik menggunakan international mobile subscriber identity (IMSI) yang disimpan didalam subsciber identity module (SIM). Sebuah MS hanya bisa digunakan jika sebuah SIM card dengan IMSI yang valid dimasukkan ke dalam perangkat sesuai dengan IMEI perangkat tersebut.
General Packet Radio Service (GPRS)
Pada mulanya sistem komunikasi data GSM menggunakan teknik circuit swithcing seperti sistem komunikasi telepon. Dengan metode ini utilisasi kanal kurang optimal karena terjadi monopoli saluran, walaupun tidak ada data yang disalurkan. Selanjutnya dilakukan modifikasi dengan teknik packet switching yang memungkinkan utilasisi kanal lebih baik. Sistem ini dinamakan general packet radio service (GPRS).
GPRS adalah layanan baru sistem GSM berupa layanan bearer yang digunakan untuk mendukung komunikasi paket data. Dalam mentransmisikan paket data, GPRS memanfaatkan kanal–kanal radio akses GSM. Dengan asusmsi penggunaan kanal-kanal telepon terdistribusi erlang, maka pada satu satuan waktu akan terdapat sejumlah kanal kosong yang bisa dialokasikan untuk layanan GPRS. Hal ini dimungkinkan karena transmisi paket toleran terhadap adanya penundaan (delay). Selain itu GPRS dapat menawarkan laju data sampai 115 kbps. dengan menggabungkan kanal-kanal trafik dan menggunakan teknologi channel coding yang berbeda.
GPRS adalah layanan baru sistem GSM berupa layanan bearer yang digunakan untuk mendukung komunikasi paket data. Dalam mentransmisikan paket data, GPRS memanfaatkan kanal–kanal radio akses GSM. Dengan asusmsi penggunaan kanal-kanal telepon terdistribusi erlang, maka pada satu satuan waktu akan terdapat sejumlah kanal kosong yang bisa dialokasikan untuk layanan GPRS. Hal ini dimungkinkan karena transmisi paket toleran terhadap adanya penundaan (delay). Selain itu GPRS dapat menawarkan laju data sampai 115 kbps. dengan menggabungkan kanal-kanal trafik dan menggunakan teknologi channel coding yang berbeda.
Arsitektur dan Antarmuka Sistem GPRS
Arsitektur sistem GPRS adalah pengembangan dari arsitektur sistem GSM dengan tambahan berupa komponen-komponen baru yang digunakan untuk komunikasi data radio paket. Serta sejumlah antarmuka yang mendukung aliran paket data antar tiap komponen dalam jaringan GPRS. Berikut adalah gambar arsitektur jaringan GPRS untuk layanan internet:
Perangkat infrastruktur tambahan pada sistem jaringan GPRS memiliki fungsi sebagai berikut:
• Serving GPRS Support Node (SGSN )
• SGSN berfungsi seperti MSC dalam sistem GSM yaitu memantau lokasi MS / mobility management, paging, kompresi data, perhitungan trafik, charging, security dan mengatur proses pengaksesan data. SGSN akan mendeteksi dan meregister setiap MS dan bertanggung jawab terhadap proses lalu lintas paket data menuju MS yang berada dalam area pelayanannya. SGSN akan memancarkan/menerima paket data dari/menuju MS. SGSN menyimpan data lokasi dari MS untuk keperluan mobility management.
• Gateaway GPRS Support Node (GGSN )
• GGSN adalah antarmuka dari jaringan GPRS ke jaringan paket data eksternal (PDN). GGSN berfungsi menyediakan fasilitas internetworking dengan external packet switch network dan dihubungkan dengan SGSN via internet protocol (IP). GGSN akan beperan sebagai sebuah antarmuka logik bagi PDN, dimana GGSN akan memancarkan dan menerima paket data dari SGSN atau PDN.
• Serving GPRS Support Node (SGSN )
• SGSN berfungsi seperti MSC dalam sistem GSM yaitu memantau lokasi MS / mobility management, paging, kompresi data, perhitungan trafik, charging, security dan mengatur proses pengaksesan data. SGSN akan mendeteksi dan meregister setiap MS dan bertanggung jawab terhadap proses lalu lintas paket data menuju MS yang berada dalam area pelayanannya. SGSN akan memancarkan/menerima paket data dari/menuju MS. SGSN menyimpan data lokasi dari MS untuk keperluan mobility management.
• Gateaway GPRS Support Node (GGSN )
• GGSN adalah antarmuka dari jaringan GPRS ke jaringan paket data eksternal (PDN). GGSN berfungsi menyediakan fasilitas internetworking dengan external packet switch network dan dihubungkan dengan SGSN via internet protocol (IP). GGSN akan beperan sebagai sebuah antarmuka logik bagi PDN, dimana GGSN akan memancarkan dan menerima paket data dari SGSN atau PDN.
GPRS register (GR)
• GR menyimpan informasi routing dan memetakan international mobile subscriber identity (IMSI) ke alamat-alamat protokol jaringan PDN (PDP). GR biasanya diletakkan di HLR jaringan GSM karena memiliki fungsi yang sama yaitu memuat seluruh informasi data pelanggan GPRS untuk keperluan routing ataupun pengiriman data.
• Packet Control Unit (PCU)
• PCU berfungsi mengatur penggunaan kanal radio untuk layanan paket data GPRS. Perangkat PCU adalah antarmuka pada base station subsystem (BSS) yang diletakkan pada komponen base station controller (BSC).
Selain itu arsitektur jaringan GPRS juga memiliki beberapa buah antarmuka baru yang telah distandarisasi oleh ETSI yaitu :
• Gb, merupakan antarmuka antara SGSN dan PCU yang yang ada di dalam BSS. Antarmuka ini digunakan untuk mentransportasikan data pelanggan dan signalling massege dari/menuju SGSN.
• Gn, merupakan antarmuka yang digunakan untuk menyediakan virtual connections antara SGSN dan GGSN pada jaringan backbone GPRS yang diimplementasikan dengan menggunakan teknologi IP LAN/WAN.
• Gi, merupakan antarmuka yang menghubungkan GGSN dengan jaringan paket data eksternal (PDN) berbasis internet protocol (IP).
• Gr, merupakan antarmuka yang menghubungkan SGSN dengan HLR yang memungkinkan SGSN mengakses informasi data pelanggan.
• Gs, merupakan antarmuka optional yang memungkinkan koordinasi antara jaringan GSM dengan jaringan GPRS.
• Gc, merupakan antarmuka optional yang menghubungkan GGSN dengan HLR sehingga GGSN dapat mengakses informasi lokasi dan data pelanggan di HLR
• Gf, merupakan antarmuka yang menghubungkan SGSN dengan EIR dan berfungsi untuk memeriksa regisrasi perangkat pelanggan.
• Packet Control Unit (PCU)
• PCU berfungsi mengatur penggunaan kanal radio untuk layanan paket data GPRS. Perangkat PCU adalah antarmuka pada base station subsystem (BSS) yang diletakkan pada komponen base station controller (BSC).
Selain itu arsitektur jaringan GPRS juga memiliki beberapa buah antarmuka baru yang telah distandarisasi oleh ETSI yaitu :
• Gb, merupakan antarmuka antara SGSN dan PCU yang yang ada di dalam BSS. Antarmuka ini digunakan untuk mentransportasikan data pelanggan dan signalling massege dari/menuju SGSN.
• Gn, merupakan antarmuka yang digunakan untuk menyediakan virtual connections antara SGSN dan GGSN pada jaringan backbone GPRS yang diimplementasikan dengan menggunakan teknologi IP LAN/WAN.
• Gi, merupakan antarmuka yang menghubungkan GGSN dengan jaringan paket data eksternal (PDN) berbasis internet protocol (IP).
• Gr, merupakan antarmuka yang menghubungkan SGSN dengan HLR yang memungkinkan SGSN mengakses informasi data pelanggan.
• Gs, merupakan antarmuka optional yang memungkinkan koordinasi antara jaringan GSM dengan jaringan GPRS.
• Gc, merupakan antarmuka optional yang menghubungkan GGSN dengan HLR sehingga GGSN dapat mengakses informasi lokasi dan data pelanggan di HLR
• Gf, merupakan antarmuka yang menghubungkan SGSN dengan EIR dan berfungsi untuk memeriksa regisrasi perangkat pelanggan.
Kanal Lapis Fisik dan Antarmuka Udara Sistem GPRS
Sistem GSM/GPRS memiliki bandwidth 25 MHZ pada frekuensi kerja 890-915 MHz untuk uplink dan 935-960 MHz untuk downlink. Dengan menggunakan sistem multiplexing FDM/TDM terdapat 124 frekuensi carrier dengan bandwidth sebesar 200 KHz. Beberapa kanal tersebut disebut dengan cell alocation yang dialokasikan untuk sebuah BTS dalam satu sel. Berikut ini adalah gambar GSM/GPRS frekuensi carrier, metode duplexing dan struktur frame TDMA.
Setiap time slot (TS) merupakan satu kanal trafik (TCH). Panjang satu frame TDMA adalah 4,613 ms dengan panjang satu time slot 576,9 μs. Data rate maksimum yang dapat dicapai setiap TCH adalah 9,6 Kbps. Apabila diinginkan data rate yang lebih tinggi dapat digunakan beberapa TCH secara simultan untuk satu terminal MS. Trafik data pada sistem GPRS adalah asymmetric dimana jumlah time slot yang digunakan serta data rate uplink dan downlink berbeda. Struktur multiframe untuk PDCH pada sistem GPRS terdiri dari 52 frame TDMA, dibagi kedalam 12 frame paket data (B0 – B11) dimana tiap 4 frame membentuk satu blok yang ditransmisikan secara berurutan, 2 frame untuk PTCCH dan 2 frame kosong (idle). Distribusi blok multiframe GPRS adalah
sebagai berikut :
sebagai berikut :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar