Proses Uplink dan Downlink

Proses Uplink-Downlink merupakan suatu panggilan-dipanggil pada jaringan GSM yang bekerja berdasarkan FDMA (Frequency Division Multiple Access). Berikut proses Uplink-Downlink pada jaringan GSM :

Uplink :

1. Pelanggan mengaktifkan ponsel --> inisialisasi / log on.
2. pelanggan akan mendapatkan koneksi ke cell site terdekat.
3. BS memeriksa SIM Card untuk validasi account dan keanggotaan pelanggan, jika masih aktif panggilan akan diproses lebih lanjut.
4. BS akan melakukan identifikasi informasi tentang cell site yang terdiri dari : carrier wireless, kode area lokasi dan frekuensi yang digunakan.
5. Ponsel akan memeriksa Broadcast Control Channel (BCCH) yang berisi daftar channel dengan cara mengirim sinyal ke seluruh channel.
6. Cell site terdekat akan memberikan level daya yang kuat pada ponsel.
7. HLR pada MSC terdekat akan memeriksa lokasi nomor yang dipanggil, autentifikasi dan registrasi.
8. VLR pada MSC akan memeriksa apakah ponsel pemanggil diijinkan melakukan panggilan (contoh : panggilan internasional).
9. MSC akan mencarikan jalur sesuai dengan lokasi nomor yang dipanggil.
10. Pada saat yang sama HLR akan diregistrasi oleh BS untuk menentukan lokasi ponsel pemanggil.
11. Ponsel pemanggil akan mengirim pesan ke jaringan tentang lokasinya.
12.  Jika melakukan “Hand over” ke sel yang lain, HLR secara otomatis melakukan up-date serta melanjutkan monitoring sehingga rute tetap terjaga.
13. SMS dilayani oleh SMS Centre (bisa lintas operator). Frekuensi yang digunakan untuk pengiriman SMS berbeda dengan frekuensi informasi suara, karena itu pada saat pelanggan sedang on-line, dapat juga sekaligus menerima SMS.

 Downlink

1. Saat yang dipanggil menyalakan power ponsel, ponsel akan meneliti SID (System Identification Code) pada BSSC-nya. Control Channel ini adalah frekuensi khusus dimana ponsel dan base station saling terkoneksi, berisi pengaturan panggilan dan perubahan channel. Jika ponsel tidak mendapat koneksi dari control channel, berarti ponsel berada di luar jangkauan, ditandai dengan tampilan “No service”.
2. Jika SID didapatkan, berarti ponsel sudah mendapat channel.
3. Setelah identifikasi selesai, ponsel akan mengirim permintaan registrasi, MSC akan melacak lokasi ponsel di dalam database-nya. Dengan cara ini MSC mengetahui letak sel dimana ponsel berada dan mengirim nada dering ke ponsel tersebut.
4. MSC akan memilih pasangan frekuensi dimana ponsel tersebut dapat digunakan untuk menerima panggilan.
5. MSC akan berkomunikasi dengan ponsel penerima melalui BSSC untuk memberitahu penggunaan frekuensi, kemudian ponsel dan antena akan melakukan switch ke frekuensi tersebut sehingga terjadi koneksi dan percakapan dua arah dapat dilakukan.
6. Saat penerima berada di batas area, Base Station dari sel terdekat akan memberikan indikasi kekuatan sinyal yang semakin melemah sehingga Base station yang didekati akan mendengar dan mengukur kekuatas sinyal ponsel yang mendekati. Selanjutnya akan memperkuat kembali sinyal tersebut. Komunikasi antar dua Base Station ini dikontrol oleh MSC atau MTSO sehingga ponsel dapat melakukan switch dari satu sel ke sel yang lain. Proses ini dinamakan “Hand Over”.

sumber

gambar

Baca

Teknologi SMS (Short Message Service)

SMS pertama kali ditemukan oleh GSM pioners di Eropa. Standardisasi di bawah Lembaga Europan Telecommunications Standards Institute. SMS diciptakan untuk menyediakan infrastrukture transportasi pesan singkat yang mempunyai maksimal 140 bytes(8 bit objek). Pada jaringan mobile telekomunikasi, trasnportasi data dapat dilakukan pada jaringan GSM dan GPRS. SMS berbentuk bilangan biner yang memuat informasi penting untuk menghasilkan message header untuk trasnsportasi data dan messsage body sebagai payload. Skema dasar pengalamatan SMS adalah nomor mobile pnone yang disebut MSISDN.

SMS dibuat melalui telepon selular atau alat lainnya (misalnya Personal Computer). Perangkat tersebut dapat menerima dan mengirim SMS dengan menghubungkan perangkat melalui jaringan GSM. Semua perangkat tersebut mempunyai lebih dari satu nomor MSISDN disebut Short Message Entities lihat gambar jaringan GSM SMS di bawah

Diagram Alir SMS

Ada dua macam layanan dasar SMS:

· Mobile terminated (from a SMS–C to a mobile station (MS)) SMS

· Mobile originated (from a mobile station to a SMS–C) SMS

sumber

gambar

Baca

Kekurangan dan Kelebihan Jaringan GSM

Kelebihan :

1. Kualitas suara digital yang bagus.
2. Adanya layanan prepaid calling, layanan ini memungkinkan orang-orang yang tidak bisa atau tidak ingin mengikat kontrak dengan suatu operator, dapat  menggunakan layanan GSM. Sebagai contoh : pelajar dan para remaja bisa mendapatkan prepaid account yang bisa mereka atur sendiri, tanpa memerlukan orang tua yang mengatur dan menyetujui sebuah contrated account.
3. Kecenderungan masyarakat untuk terus mengikuti perkembangan teknologi membuat mereka  sering mengganti telepon seluler mereka. Tentunya akan sangat merepotkan dan tidak efisien jika setiap kali mengganti ponsel harus mengganti nomor telepon mereka. Pada sistem GSM, dikenal adanya SIM-Card (Subscriber Identity Module). Dengan SM-Card ini memungkinkan pengguna GSM untuk mengganti-ganti ponsel tanpa harus mengganti nomor telepon. Ini dikarenakan SIM-Card kompatibel dengan semua ponsel berbasis GSM. Berbeda dengan Sistem PTSN maupun R-UIM yang digunakan pada sistem CDMA.
4. Banyaknya vendor-vendor telepon seluler yang menyediakan ponsel berbasis GSM semakin mempopulerkan GSM. Ini dapat dibandingkan dengan ponsel berbasis CDMA yang masih dapat kita hitung penyedianya khususnya di Indonesia.
5. Beranekaragamnya jenis ponsel GSM yang tersedia di pasaran mulai dari yang murah sampai yang sangat mahal. Tentunya hal ini meungkinkan masyarakat untuk memilih ponsel yang sesuai dengan keinginan dan budget mereka. Khususnya di Indonesia, tersedianya ponsel kelas Low-End membuat semakin banyak kalangan yang mampu memiliki ponsel dengan harga yang relatif terjangkau.

Penggunaan Quad-band dalam sistem GSM sekarang ini memungkinkan roaming internasional, yang tentunya tergantung pada operator penyedia jasa GSM. Mengizinkan operator jaringan untuk menawarkan jasa roaming berarti pengguna dapat menggunakan telepon mereka di seluruh dunia.

1. Perkembangan fitur-fitur ponsel berbasis GSM yang sangat cepat ikut mempengaruhi selera masyarakat. Hal ini dapat kita lihat sekarang ini di mana teknologi ponsel telah mampu memasukkan dan menyatukan radio, kalender, video cam, agenda book, kamera digital, MP3, dan masih banyak fitur lainnya ke dalam satu ponsel.
2. Adanya fasilitas SMS (Short Message System) memungkinkan pengiriman berita dalam bentuk teks yang sangat murah. Walaupun pada sistem CDMA pun terdapat fasilitas tersebut, namun sistem GSM lah yang pertama kali mempopulerkan jenis layanan ini. Pada mulanya fasilitas SMS ini digunakan untuk membidik pasaran remaja yang identik dengan kirim-mengirim pesan dengan biaya semurah mungkin. Namun sekarang akhirnya menjadi populer di semua lapisan masyrakat.
3. Dukungan sebagian besar operator terhadap sistem GSM, masih lebih banyak dibandingkan dengan dukungan terhadap sistem CDMA yang cenderung masih terbilang sedikit.

 Kekurangan :

1. Biaya pembangunan jaringan yang relatif mahal
2. Belum adanya perjanjian antara sesama provider untuk menyamakan tarif di seluruh dunia.
3. Rendahnya keamanan. Kebanyakan model mobile phone jaman dulu tidak banyak memiliki model sekuriti yang didesain di dalamnya. Masalah terhadap model jenis ini adalah ”kloning”, sebuah variant dari pencurian identitas, dan ”scanning” diman orang ketiga dalam suatu local area dapat meng-intercept dan menyadap suatu panggilan. Telepon analog juga dapat disadap dengan menggunakan radio scanner. Meskipun saat ini model digital system terbaru (seperti GSM) telah berupaya untuk mengatasi ini, masalah keamanan tetap ada. Kelemahan-kelemahan telah ditemukan di banyak protokol terbaru yang tetap memungkinkan adanya kemungkinan penyadapan atau kloning.
4. Berdampak buruk bagi kesehatan. Dengan semakin banyaknya perkembangan teknologi, kekhawatiran telah muncul mengenai dampak kesehatan dari penggunaan mobile phone (GSM). Ada sebagian kecil bukti sains yang menunjukkan peningkatan di beberapa tipe tertentu tumor pada pengguna mobile phone secara jangka panjang dan kontinu. Beberapa penelitian terbaru di Eropa juga memberikan bukti yang signifikan adanya kerusakan genetis dalam kondisi tertentu. Namun, sejauh ini organisasi kesehatan dunia (WHO) masih menganggap bahwa efek dari gelombang elektromagnet yang dihasilkan frekuensi radio yang digunakan pada GSM tidak memiliki dampak negatif yang benar-benar terbukti terhadap kesehatan manusia. Dampak kesehatan yang kontroversial namun tetap penting untuk dibicarakan adalah hubungannya dengan kecelakaan lalu lintas. Beberapa studi telah menunjukkan bahwa pengendara sepeda motor memiliki resiko tabrakan dan kehilangan kontrol dari kendaraannya saat menggunakan mobile phone ketika mengemudi yang jauh lebih tinggi, meskipun menggunakan handsfree system. Studi dari The New England Journal Medicine mengatakan pengguna mobile phones saat mengemudi empat kali lebih sering mengalami kecelakan dibandingkan mereka yang tidak. Sebuah eksperimen yang dilakukan oleh MythBuster, sebuah TV show america, menyimpulkan menggunakan mobile phone ketika mengemudi memiliki resiko yang sama dengan mengemudi dibawah pengaruh alkohol. Bahkan di beberapa negara saat ini telah melarang penggunaan mobile phone saat mengemudi, sedikitnya sudah ada 25 negara yang menerapkan larangan ini, antara lain : Israel, Jepang, dan Portugal.

sumber

gambar

Baca

Arsitektur Jaringan GSM

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

Sistem Switching

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

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

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

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

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

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

Base Station System (BSS)

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

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

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

Operasi dan Support System

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

sumber

gambar

Baca

Spesifikasi Teknis Pada Jaringan GSM

Di Eropa, pada awalnya GSM didesign untuk beroperasi pada band frekwensi 900 MHz, dimana untuk frekwensi uplinknya digunakan frekwensi 890-915 MHz, dan frekwensi downlinknya menggunakan frewkwensi 935 – 960 MHz. Dengan bandwidth sebesar 25 MHZ yang digunakan ini (915 – 890 = 960 – 935 = 25 MHz), dan lebar kanal sebasar 200 kHz, maka akan didapat 125 kanal, dimana 124 kanal digunakan untuk voice dan 1 kanal untuk signaling.

Pada perkembangannya, jumlah kanal sebanyak 124 kanal tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah subscriber. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak ini, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekwensi untuk GSM pada band frekwensi di range 1800 MHZ, yaitu band frekwensi pada 1710-1785 MHz sebagai frekwensi uplink dan frekwensi 1805-1880 MHZ sebagai frekwensi downlinknya. Kemudian GSM dengan band frekwensi 1800 MHZ ini dikenal dengan sebutan GSM 1800. Pada GSM 1800 ini tersedia bandwidth sebesar 75 MHz (1880-1805 = 1785-1710 = 75 MHz). Dengan lebar kanal tetap sama seperti GSM 900, yaitu 200 KHz, maka pada GSM 1900 akan tersedia kanal sebanyak 375 kanal.

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

sumber

gambar

Baca

Sejarah dan Perkembangan Teknologi GSM

Teknologi selular sudah mulai digunakan dan dikembangkan pada awal tahun 80-an, namun pada masa itu teknologinya masih berbasis analog, seperti sistem C-NET yang dikembangkan di Jerman dan Portugal, sistem RC-2000 yang dikembangkan di Prancis, sistem NMT yang dikembangkan di Belanda dan Skandinavia oleh Erricson, serta sistem TACS yang beroperasi di Inggris. Namun karna teknologinya masih berbasis analog maka sistem-sistem tersebut hanya bisa digunakan antar dua negara saja atau regional dan itu pun hanya terbatas kepada negara yang melakukan kerja sama saja sehingga tidak kompetibel dengan sistem-sistem dari negara lain, karana perkembangannya semakin tidak sesuai dengan perkembangan masyarakat Eropa yang semakin pesat, maka untuk mengatasi keterbatasannya, negara-negara Eropa membentuk sebuah organisasi pada tahun 1982 yang bertujuan untuk menentukan standar-standar komunikasi selular yang dapat digunakan di semua Negara Eropa. Organisasi ini dinamakan Group Special Mobile (GSM). Organisasi ini memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan nama Global System for Mobile Communication atau GSM.

Teknologi GSM mulai muncul pada pertengahan tahun 1991 dan kemudian menjadi standar pertelekomunikasian selular di kawasan Eropa oleh sebuah institusi yaitu ETSI (Europan Telecomunication Standard Institute), dan mulai dioperasikan secara komersil setahun kemudian pada tahun 1992, dari sinilah awal mulanya tercipta Handphone atau telpon genggam yang , guyna mengantisipasi perkembangan pengguna yang pesat maka GSM diopersaikan dengan menggunakan frekuensi 1800 Mhz. Karena semakin banyak yang menggunakan teknologi selular dengan sistem digital, penngunanya pun mulai meluas ke negara – negara di kawasan Asia dan Amerika.

Selain dari sebuah teknologi komunikasi bergerak GSM juga tergolong dalam generasi kedua (2G). Perbedaan utama sistem 2G dengan teknologi sebelumnya (1G) terletak pada teknologi yang digunakan yaitu teknologi digitaldan juga layanan-layanan lainnya salah satunya adalah layanan pesan singkat atua yang biasa kita sebut SMS (Short Messege Service), SMS pertama kali ditemukan oleh GSM pioners di Eropa. Standardisasi di bawah Lembaga Europan Telecommunications Standards Institute. SMS diciptakan untuk menyediakan infrastrukture transportasi pesan singkat yang mempunyai maksimal 140 bytes(8 bit objek). Pada jaringan mobile telekomunikasi, trasnportasi data dapat dilakukan pada jaringan GSM dan GPRS. SMS berbentuk bilangan biner yang memuat informasi penting untuk menghasilkan message header untuk trasnsportasi data dan messsage body sebagai payload. Skema dasar pengalamatan SMS adalah nomor mobile pnone yang disebut MSISDN.

SMS dibuat melalui telepon selular atau alat lainnya (misalnya Personal Computer). Perangkat tersebut dapat menerima dan mengirim SMS dengan menghubungkan perangkat melalui jaringan GSM. Semua perangkat tersebut mempunyai lebih dari satu nomor MSISDN disebut Short Message Entities.

sumber

gambar

Baca