Slide minggu ke 15

TK2083 Teknologi Informasi Teknik Komputer
Disusun Oleh: Marlindia Ike Sari, M.T.
ike@politekniktelkom.ac.id
Hanya untuk kepentingan pengajaran di lingkungan Politeknik Telkom
Jaringan Telekomunikasi- Cellular

Contents
www.politekniktelkom.ac.id
Jaringan Telekomunikasi -Telepon1
Jaringan Telekomunikasi-Seluler2

Overview
} Teknologi komunikasi saat ini telah berkembang pesat.
Selain telah menerapkan komunikasi wireless atau
nirkabel, juga telah diaplikasikan untuk kondisi
bergerak.
} Teknologi ini terbagi atas beberapa jenis, diantara
teknologi tersebut adalah GSM, CDMA,Teknologi 2G,
3G dan HSDPA/HSUPA.

Ide Dasar
} Space /ruang udara dibagi menjadi menjadi beberapa sel
(cells)
} Base Station : bertanggung jawab untuk berkomunikasi
dengan host di lingkungan selnya.

Transmisi Wireless
} Frekuensi Komunikasi
} VHF-SHF
} TergantungAturan perusahaan
} Antena
} Teori: radiasi ke segala arah
} Real: directive effect, sectorized antena
} Propagasi Sinyal
} Klasifikasi :Analog/Digital, Periodik/Aperiodik
} Parameter:Amplituda,frekuensi,fasa.
} Teknik Modulasi
} Amplituda,frekuensi,fasa
} Mekanisme Multiplexing
} Space (SDM), Frekuensi(FDM),Time (TDM), Code(CDM)

Konsep Selular (1)
} Mobile hosts dapat mengubah cells pada saat berkomunikasi
} Frekuensi yang terbatas (limited channel)
} Antena tunggal berkekuatan tinggi à jumlah user yang terbatas
} Ukuran cells yang lebih kecil à kemungkinan penggunaan
kembali frekuensi à jumlah user bertambah
} Permintaan bertambah
} Jumlah base station bertambah
} Kekuatan pengirim dikurangi untuk menghindari interference
} Faktor yang menentukan ukuran cells
} Jumlah user
} Teknologi multiplexing dan transmisi

Konsep Selular (2)
} Base Station (BS) à mengimplementasikan (space division
multiplex) SDM
} Setiap BS menangani proses transmisi di suatu area (cell)
} Setiap BS dialokasikan untuk sebagian dari jumlah total chanel
yang mungkin
} Mobile station berkomunikasi hanya lewat base station
(BS) menggunakan FDMA,TDMA, CDMA...
} Ukuran Cell
} GSM à 100m di kota
} Umbrella cell : large cell that includes several smaller cells
} Avoid frequent hand off for fast moving traffic

Konsep Selular (3)
} Bentuk cell:
} Hexagonal
} Penempatan BS
} Center-excited cell à Center of cells
} Edge-excited cell à BS di tiga dari keenam vertice cell
} Advantages:
} Kapasitas lebih tinggi à jumlah user lebih tinggi
} Kekuatan transmisi lebih kecil
} Problems
} Jaringan tetap dibutuhkan untuk BS
} Dibutuhkan handover
} Interference with co-channel
} Hal penting
} Ukuran cells à frequency reuse
} Strategi alokasi channel

Channel Reuse
The total number of channels are divided into K groups.
} – K is called reuse factor or cluster size.
Each cell is assigned one of the groups.
The same group can be reused by two different
cells provided that they are sufficiently far apart

Sistem Arsitektur Selular (1)

} Setiap cells dilayani oleh BS
} Setiap BS terkoneksi ke mobile switching center (MSC)
lewat sambungan tetap
} Setiap MSC terhubung dengan MSC yang lain dan PSTN

} Setiap MSC adalah sebuat local switching exchange yang
menangani swithing dari mobile user dari satu BS ke BS
lain
} Menentukan lokasi cell dari mobile user
} Home Location Register (HLR) : Basis data yang memuat lokasi dari
setiap mobile user
} Visitor Location Register (VLR) : Basis data yang memuat cells yang
dikunjungi
} Sebagai Interfacing ke MSC lainnya dan PSTN

} Satu Channel pada masing-masing cell adalah sekumpulan
unit untuk melakukan pensinyalan informasi antara BS dan
Mobile user
} Mobile to BS : lokasi, call setup for outgoing,response to
coming
} BS to Mobile : Cell identity,call setup for outgoing,response to
coming

Call Setup
} Outgoing call setup:
} User memasukan nomor dan menekan send (no dial tone)
} Mobile mentransmisikan permintaan akses ke channel.
} Jika jaringan dapat memproses panggilan,BS mengirimkan
sebuah pesan alokasi (channel allocation message)
} Jaringan memproses koneksi

Call Setup (2)
} Aktivitas jaringan
} MSC menentukan lokasi dari mobile user menggunakan HLR,
VLR dan melalui komunikasi dengan MSC lainnya
} MSC sumber menginisiasi pesan call setup ke MSC yang
menangani area mobile target

Call Setup (3)
} Incoming call setup :
} Target MSC (menangani lokasi dari mobile user) menginisiasi
sebuah paging message
} BS meneruskan pagging message ke downlink channel di area
tersebut
} Jika mobile user ON maka akan memberikan respon ke BS
} BS mengirimkan channel location message dan memberikan
informasi ke MSC

Hand-Offs
} Mobile moves from one BS into another
BS initiated:
} BS memonitor level sinyal dari mobile user
} Handoffs terjadi jika level sinyal dibawah threshold
} Menambah beban pada BS
} Memonitor sinyal pada masing-masing mobile user
} Menentukan BS selanjutnya untuk handoffs

Hand-Offs
} Mobile Assisted :
} Setiap BS mentransmisikan beacon secara periodic
} Mobile memantau beacon yang paling kuat dari BS yag baru
dan mengirimkan sinyal kembali
} Merubah tabel rute untuk membuat BS yang baru sebagai default
gateway
} Mengirimkan identitas BS yang lama ke BS yang baru
} BS yang baru mengirimkan sinyal acknowledgment da mulai
melakukan route panggilan mobile user

Hand Offs
} Intersystem : Roaming
} Mobile bergerak keluar area yang ditangani oleh MSC berbeda
} Local call bisa menjadi longdistance

Cellular Evolution and 3Gb Roadmap
GPRS W-CDMA
EDGE
GSMGSM
Europe
PDC
Japan
D-AMPS
North America
IS-95
North America
HSCSD
HSDPA
PDC+PDC
D-AMPS
1X-RTT EV-DV
EV-DO
IS-95
IS-95B
UMTS
CDMA2000
2G 2.5G 3G 3G+
9.6-14 kbps 114-384 kbps 0.384-2 Mbps >5 Mbps

Arsitektur Sistem Komunikasi Bergerak
GSM
} Jaringan GSM terdiri dari beberapa kesatuan fungsional
yang memiliki fungsi tertentu. Struktur Public Land
Mobile Network (PLMN) terbagi menjadi tiga sub-
sistem yaitu :
} Radio Subsystem (RSS)
} Network Switching Subsystem (NSS)
} Operation and Maintenance Subsystem (OMS)

GSM
} Sebuah Sebuah jaringan GSM terdiri dari beberapa
komponen :
} Mobile Station (MS),
} Subscriber Identity Modul (SIM),
} BaseTransceiver Station (BTS),
} Base Station Controller (BSC) dan
} Mobile Service Switching Centre (MSC).

GSM
Mobile Station (MS)
} Mobile Station (MS) merupakan peralatan bergerak yang
digunakan untuk mengakses layanan telekomunikasi PLMN
GSM. MS terdiri dari smartcard yang disebut SIM card dan
Mobile Equipment (ME) .
Subscriber Identity Module (SIM)
} Tiap pelanggan bergerak memiliki SIM card pribadi yang
diselipkan ke telepon. SIM card merupakan tiket untuk
mengakses jaringan PLMN. SIM card harus ada dalam
Mobile Station untuk mengakses jaringan PLMN, baik
digunakan untuk menerima atau melakukan panggilan.

GSM
BaseTransceiver Station (BTS)
} Tiap cell memiliki satu BaseTransceiver Station (BTS) yang menjamin
komunikasi radio antar mobile station dalam cell dan mobile station
dengan jaringan tetap (PSTN). Fungsi utama dari BTS adalah menjaga
dan memonitor koneksi ke mobile station dalam satu cell.
Base Station Controller
} Base Station Controller (BSC) merupakan penghubung antara
sejumlah BTS dan NSS. BSC juga mengubah 13 Kbps voice channel
yang digunakan radio link ke standar 64 Kbps channel yang digunakan
oleh PSTN.Tugas BSC diantaranya meliputi :
} Manajemen radio resources dan frekuensi
} Distribusi speech, data dan signalling data dari NSS ke BTS-BTS

GSM
Mobile Service Switching Centre (MSC)
} Mobile Services Switching Centre (MSC) memiliki seluruh
fungsi penting dalam switching komunikasi pada seluruh
mobile station dalam MSC area.
} Fungsi utama MSC adalah untuk mengkoordinasikan
pembentukan call (call set up) antara mobile station (MS
GSM) dengan MS GSM atau user PSTN .

CDMA
} Code Division MultipleAccess (CDMA) adalah teknologi berbasis
spread spectrum yang mengijinkan banyak user menempati
kanal radio yang sama,diterapkan pada system IS-95, J-STD-
008, dsb.
} Dalam sistem CDMA tiap user menggunakan kode unik yang
berbeda satu sama lain, dan kross korelasi antar kode sangat
kecil. Setiap data yang akan dipancarkan terlebih dahulu akan
ditebar (spreading) sehingga memungkinkan adanya multiple
access.

CDMA
Sistem komuniasi CDMA ini mempunya spesifikasi sebagai
berikut :
} Bandwidth: 1.25 MHz
} Chip Rate : 1.2288 Mbps
} Frek uplink : 869 - 894 MHz atau 1930 - 1990 MHz
} Frek downlink : 824 - 849 MHz atau 1850 -1910 MHz
} Frame length : 20 ms

CDMA
} Bit rates : 9.6 kbps, 14.4 kbps
} Speech code : QCELP 8kbps,ACELP 13 kbps
} Power control uplink : open loop + fast closed loop
} Power control downlink : slow quality loop
} Spreading codes :Walsh + long M sequences

CDMA
Kelebihan CDMA
} Privasi tiap user, karena tiap user diberikan kode PN yang
berbeda, dan hanya RX yang mengetahui kode tersebutlah yang
bisa mendekode data yang sudah ditebar itu.
} Anti Jamming, terutama narrowband dapat diatasi dengan
membuat sinyal informasi menduduki bandwidth yang besar
dibandingkan bandwidth aslinya. Hal ini dimaksudkan untuk
membuat sinyal tersebut mempunyai karakteristik seperti
noise.

CDMA
} CDMA juga bersifat low probability intercept (LPI) karena
sinyal DS-SS menempati spectrum setiap saat, maka ia
mempunyai daya transmit yang sangat rendah per Hertz. Hal ini
membuat sinyal DS-SS sulit dideteksi.
} Pada CDMA juga diterapkan efisiensi spectrum, yaitu CDMA
bekerja atas dasar Direct Sequence , dan kanalnya dapat
digunakan oleh setiap sel dalam system, dan hanya dibedakan
oleh kode Pseudorandom Number (PN) yang digunakannya.

Konsep Sistem Komunikasi Bergerak
Fading
} Fading adalah fenomena fluktuasi daya sinyal terima akibat
adanya proses propagasi dari gelombang radio.
} Multipath Fading adalah fenomena dimana lingkungan kanal
radio mobile (indoor/outdoor) seringkali tidak terdapat
lintasan gelombang langsung antara Tx dan Rx, sedemikian
daya terima adalah superposisi dari banyak komponen
gelombang pantul, dimana masing-masing memiliki amplitudo
dan fasa saling independen.

Metode Akses
FDMA (Frequency Division Multiple
Access) melakukan pembagian
spektrum gelombang dalam beberapa
kanal frekuensi.Setiap panggilan
hubungan akan memperoleh kanal
tersendiri.Metode FDMA paling
tidak efisien dan umumnya digunakan
pada jaringan analog sepertiAMPS

} TDMA (Time Divison Multiple Access) merupakan
metode pengembangan dari FDMA yakni setiap kanal
frekuensi masih dibagi dalam slot waktu sekitar 10 ms.
} Data pada setiap hubungan komunikasi diubah dalam
format digital dengan waktu pencuplikan data (sampling)
30 ms. Data cuplikan dari tiga hubungan Komunikasi
selanjutnya ditempatkan pada sebuah antrian penggunaan
kanal frekuensi.
} Masing-masing data cuplikan akan mendapat sebuah slot
waktu untuk pengiriman pada kanal. Metoda TDMA
digunakan pada jaringan GSM (Global System for Mobile
Communication).

} CDMA (Code Division Multiple Access) merupakan metoda
multiplexing yang paling canggih dan rumit. Seluruh daerah
frekuensi digunakan bersama-sama tanpa pembagian kanal.
} Untuk membedakan antara masing-masing hubungan digunakan
sistem pengkodean dengan modulasi frekuensi (pengubahan
pola frekuensi pembawa) secara unik untuk masing-masing
hubungan.

Handover
} Handover adalah proses pengalihan kanal traffic secara
otomatis pada MS yang sedang digunakan untuk
berkomunikasi tanpa terjadinya pemutusan hubungan.
} Hal ini menjelaskan bahwa handover pada dasarnya adalah
sebuah ‘call’ koneksi yang bergerak dari satu sel ke sel
lainnya.
} Proses ini memerlukan alat pendeteksi untuk mengubah
status dedicated node (persiapan handover) dan alat untuk
menswitch komunikasi yang sedang berlangsung dari suatu
kanal pada sel tertentu ke kanal yang lain pada sel yang
lain.

} Keputusan untuk sebuah handover dibuat oleh BSC,yaitu
dengan mengevaluasi secara permanent pengukuran yang
diambil oleh BTS dan MS.
} Pengukuran rata-rata oleh BSC dibandingkan dengan nilai-nilai
ambang batas (treshold); jika Px melebihi nilai treshold maka
dimulai proses handover dengan mencari sebuah sel target
yang cocok.

Prinsip Kerja HO
} Mobile Station ( MS ) bergerak menjauhi suatu cell maka daya
yang diterima oleh MS akan berkurang. Jika MS bergerak
semakin menjauhi Base Station ( Cell ) maka daya pancar akan
semakin berkurang. Menjauhnya MS pada cell asal menjadikan
MS mendekati cell lainya. Cell lainnya dikatakan sebagai cell
kandidat yaitu cell yang akan menerima pelimpahan MS dari
cell sebelumnya.

Prinsip Kerja HO
} MSC melalui Cell kandidat akan memonitor pergerakan
MS dan menangkap daya pancar MS. Diantara cell kandidat
yang menerima daya pancar MS terbesar maka pelimpahan
MS akan berada pada cell tersebut. Cell kandidat yang
menerima pelimpahan MS akan melakukan monitoring.
Proses monitoring dilakukan oleh MSC dan
menginstruksikan pada cell kandidat tersebut.
} Pada saat Handoff, supervisi dipersingkat. MSC melakukan
prioritas pendudukan kanal pada MS yang akan mengalami
Handoff. Cell kandidat dibuat urutan prioritas

Tipe Handover :
} Intra cell handover, pemindahan informasi yang dikirim dari
satu kanal ke kanal yang lain pada sel yang sama. Dilakukan
karena terjadi gangguan interferensi atau operasi
pemeliharaan.
} Intra-BSC handover, yaitu handover yang dikontrol oleh
BSC. BTS yang lama dan baru sama-sama dibawah kendali
sebuah BSC . Handover ditangani seluruhnya oleh BSC.
MSC menerima informasi lokasi sel baru yang digunakan
MS dari BSC.

} Intra-MSC Handover (handover yang terjadi dalam sebuah
MSC) BTS lama yang baru berada dibawah sebuah MSC
tapi dikendalikan oleh BSC yang berbeda.
} Inter-MSC handover (handover antar dua MSC). BTS lama
dan yang baru berada pada MSC area yang beda.

Sistem Komunikasi Data Bergerak
GPRS
} Secara umum General Packet Radio Service atau GPRS
adalah suatu teknologi yang memungkinkan pengiriman dan
penerimaan data lebih cepat jika dibandingkan dengan
penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD.
} Jaringan GPRS merupakan jaringan terpisah dari jaringan
GSM dan saat ini hanya digunakan untuk aplikasi data

Komponen-komponen utama jaringan GPRS :
} GGSN : gerbang penghubung jaringan GSM ke jaringan
internet
} SGSN : gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan
GPRS
} PCU : komponen di level BSS yang menghubungkan terminal
ke jaringan GPRS

} Secara teori kecepatan pengiriman data GPRS dapat mencapai
115 kb/s. Namun dalam implementasinya sangat tergantung
dari berbagai hal seperti :
} Konfigurasi danAlokasi time slot di level Radio/BTS
} Teknologi software yang digunakan
} Dukungan ponsel
} Ini menjelaskan mengapa pada saat-saat tertentu; di lokasi
tertentu; akses GPRS terasa lambat; dan bahkan bisa lebih
lambat dari akses CSD yang memiliki kecepatan 9,6 kb/s

MS
BTS
PDN
BTS
EIR&AUC HLR
VLR
SGSN GGSNBSC
Gb Gn Gi
Gc
D
Gf
Gs
Gr
MSC DATABASE
SGSN Serving GPRS Suport Node
GGSN GatewayGPRS Support Node
PDN Public Data Network
User Data and Signalling
Signalling
P
C
U
G
R
RAN NETWORK CORE NETWORK

EDGE
} Seperti namanya, EDGE (Enhanced Data rates for GSM
Evolution), adalah teknologi yang dikembangkan dengan
basic teknologi GSM dan GPRS. Sebuah system EDGE
dikembangkan dengan tetap menggunakan equipment
yang terdapat pada jaringan GSM/GPRS. Jadi EDGE tidak
bisa sendiri.

} Pengimplementasian EDGE pada jaringan existing GPRS hanya
memerlukan penambahan pada sisi radio aksesnya saja.Sedangkan
pada sisi core network-nya,EDGE menggunakan perangkat dan
protocol yang sama dengan yang digunakan pada jaringan GPRS
sebelumnya.
} Perbedaan jaringan GPRS dan EDGE hanya terdapat pada sisi radio
akssnya saja,sedangkan pada sisi jaringan corenya,EDGE dan GPRS
menggunakan equipment dan protocol yang sama.
} Sebuah jaringan GPRS dapat diupgrade menjadi sebuah jaringan
dengan sistem EDGE hanya dengan menambahkan sebuah EDGE
Transceivier Unit (TRU) pada sisi radio aksesnya.

} EDGE adalah sebuah cara untuk meningkatkan kecepatan
data pada radio link GSM.Dengan menggunakan teknik
modulasi dan coding scheme yang berbeda dengan system
GPRS sebelumnya, serta dengan melakukan pengaturan
pada protocol radio link-nya
} Jadi secara umum ada tiga aspek teknik baru pada EDGE
jika kita bandingkan dengan GPRS, yaitu :
} Teknik Modulasi
} Teknik Coding
} Radio Access Network (RAN)

Cellular Implementations
} 2.5G: Packet switching extensions
– Digital:GSM to GPRS
– Analog:AMPS to CDPD
} 3G:
– High speed, data and Internet services
– IMT-2000

3G
} Generasi ketiga, atau 3G, ditujukan untuk menjadi global
standard bagi komunikasi wireless seluler. Datarate
maksimum yang diperoleh pengguna bergantung pada
kondisi mobilitas pengguna, yaitu sebesar 144 Kbps untuk
mobile user, 386 Kbps untuk slowly moving user, dan 2 Mbps
untuk stationary user dengan frekuensi 1885-2200 MHz.
} Perkembangan pada jaringan 3G ini membuat trafik yang
dapat disalurkan bukan hanya suara dan data saja,
melainkan menyalurkan trafik gambar bergerak (video).
Kualitas dari video yang disalurkan pada jaringan ini
bergantung pada bitrate jaringan.

Wideband CDMA (W-CDMA)
} WCDMA merupakan evolusi dari EDGE (2.5G).
} Teknologi W-CDMA ini ada dua jenis, yaitu Digital-
Sequence W-CDMA (DS W-CDMA,atau dikenal sebagai
UMTS di Eropa) dan W-CDMATDD Mode.
} W-CDMA memiliki bandwidth sebesar 5 MHz dengan
bit rate maksimum mencapai 2 Mbps.

CDMA2000 1xEVDO
} CDMA2000 1xEVDO merupakan evolusi dari jaringan
CDMA2000 1xRTT (2.5G).
} Teknologi CDMA2000 1xEVDO ini kemudian digantikan
oleh CDMA2000 1xEVDV.
} Dengan bandwidth sebesar 1.23 MHz untuk Amerika dan
Korea dan 1.25 MHz untuk negara-negara lain, bit rate
maksimum yang dapat dicapai adalah 2.5 Mbps

High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA)
} HSDPA merupakan salah satu teknologi generasi 3G yang
sering disebut sebagai beyond 3G (atau beyondW-CDMA)
karena datarate-nya hampir enam kali datarate teknologi
UMTS/W-CDMA.
} Teknologi ini menggunakan suatu kanal 5 MHz W-CDMA
dengan bit rate maksimum 10.8 Mbps.
} Untuk teknologi HSDPA beberapa literatur ada yang
memasukkan ke dalam kategori 3.5G, sama seperti halnya
dengan teknologi High Speed Uplink Packet Access (HSUPA).

Tiga fitur kunci yang ditawarkan oleh 3G :
Datarate yang lebih tinggi
} Meskipun teknologi 2.5G telah menawarkan peningkatan
datarate,namun peningkatan ini masih tidak bisa
diandalkan karena pengguna masih berbagi bandwidth.
} Peningkatan datarate pada teknologi 3G dapat dicapai
baik pada saat uplink dan downlink, baik untuk kanal yang
berupa circuit switched ataupun packet switched. Namun
untuk yang berupa packet switched, datarate yang
dihasilkan dipengaruhi oleh QoS

Quality of Services (QoS)
} Dalam teknologi WCDMA, pengembang menyertakan
aspek QoS sistem sejak awal sehingga sistem akan
mendukung QoS dari ujung ke ujung. Hal ini merupakan
perbaikan atas kelemahan yang terdapat pada sistem
2.5G

Kebergantungan bitrate pada jarak
} Bitrate maksimum sistem 3G sangat bergantung pada
jarak sistem dari BaseTransceiver Station (BTS). Semakin
jauh bergerak dari BTS maka akan semakin sulit
mendapatkan kecepatan maksimum.

Aplikasi Mobile IP
} Mobile IP adalah protokol internet yang mendukung
mobilitas dari user (host). Tujuannya agar sebuah host
dapat terus terkoneksi ke internet dimanapun ia berada.
} Dengan Mobile IP sebuah node mempunyai dua alamat IP.
Satu alamat permanen yang mengidentifikasi node
tersebut, dan yang lain merepresentasikan lokasi node
dalam topologi jaringan.

} Node
Peralatan atau device yang mengimplementasikan IP.
} Mobile Node (MN)
Sebuah node yang dapat berganti point of atachment.Tapi masih dapat
dihubungi melalui home addressnya.
} Home Address (HoA)
Sebuah prefix yang mengacu pada home link dari mobile node
} Care of Address (CoA)
Sebuah alamat yang menunjukkan dimana letak dari mobile node berada.
Prefix subnet dari IP ini akan sama dengan jaringan asing dimana mobile
node berada.

} Home Agent (HA)
Sebuah router yang bertugas meneruskan paket ke mobile node
ketika tidak berada dijaringan asalnya.
} Binding
Ikatan atau hubungan home address dan care of address.
} Correspondent Node (CN)
Node yang berkomunikasi dengan mobile node. Bisa bersifat
mobile atau statik.

www.themegallery.com

Slide minggu ke 15

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (15)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (20)

Ähnlich wie Slide minggu ke 15

Ähnlich wie Slide minggu ke 15 (20)

Mehr von Setia Juli Irzal Ismail

Mehr von Setia Juli Irzal Ismail (20)

Kürzlich hochgeladen

Kürzlich hochgeladen (20)

Slide minggu ke 15