Teknik Selular (Konsep Sel Pada Komunikasi Selular)

Konsep Dasar Telekomunikasi Seluler

Arsitektur Jaringan CDMA

Sistem seluler dewasa ini berkembang cukup pesat. Sistem seluler yang dipakai saat ini antara lain: AMPS (Advanced Mobile Phone Service) di amerika utara, MCS (Mobile Communications system) di Jepang, TACS (Total Access Communications System), GSM (Group Special Mobile), Spread-Spectrum CDMA (Code Division Multiple Access). Namun bila dilihat dari metoda akses yang digunakan, pada dasarnya ada 3 sistem seluler , yaitu: sistem seluler yang menggunakan metoda akses FDMA (Frequency Division Mulltiple Access), metoda akses TDMA (Time Division Multiple Access), dan metoda akses CDMA (Code Division Multiple Access) (Jerry D. Gibson, 1996).

CDMA, Code Division Multiple Access adalah sebuah bentuk pemultipleksan (bukan sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan Waktu (seperti pada TDMA) atau Frekuensi (seperti pada FDMA), namun dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan mengunakan sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan pemultipleksan.

EDGE, Enhanced Data Rates for GSM Evolution disingkat EDGE biasa disebut juga EGPRS (Enhanced GPRS) merupakan teknologi telepon seluler digital lanjutan 2,5G (GSM + GPRS). Dengan EDGE, kecepatan transmisi data GPRS menjadi lebih cepat sehingga memberikan kemungkinan terhadap fasilitas audio streaming, permainan komputer online, PTT (push to talk), dan lain-lain. Dengan EDGE kecepatan transmisi GPRS mencapai 126-473,8 kbps (kilobit per second). GPRS = (General Packet Radio Service) Protokol untuk transfer data dalam GSM, kecepatan transfer data dalam GPRS dapat mencapai 115 Kbps.

HSDPA, 3,5G adalah teknologi mobile broadband yang berbasis HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan (initial data transmission speed) hampir sepuluh kali lipat dari kecepatan teknologi 3G.

Rahasia Sukses Pengembangan 3G

Jaringan 3G tidak merupakan ''upgrade'' dari 2G; operator 2G yang berafiliasi dengan 3GPP perlu untuk mengganti banyak komponen untuk bisa memberikan layanan 3G. Sedangkan operator 2G yang berafiliasi dengan teknologi 3GPP2 lebih mudah dalam ''upgrade'' ke 3G karena berbagai ''network element'' nya sudah didesain untuk ke arah layanan nirkabel pita lebar (''broadband wireless''). Layanan 3G juga telah digembar-gemborkan namun pada kenyataannya, banyak ditemui kegagalan.

Perbedaan mendasar teknologi GSM dan CDMA

Perbedaan mendasar dari teknologi CDMA adalah sistem modulasinya. Modulasi CDMA merupakan kombinasi FDMA (Frekuensi Division Multiple Access) dan TDMA (Time Division Multiple Access). Pada teknologi FDMA, 1 kanal frekuensi melayani 1 sirkuit pada satu waktu, sedangkan pada TDMA, 1 kanal frekuensi dipakai oleh beberapa pengguna dengan cara slot waktu yang berbeda.

Dari aspek teknologi baik GSM maupun CDMA merupakan standar teknologi seluler digital, hanya bedanya GSM dikembangkan oleh Negara-negara eropa dan bersifat „open source, sedangkan CDMA dari kubu Amerika dan Jepang. Yang perlu diperhatikan bahwa teknologi GSM dan CDMA berasal dari jalur yang berbeda, sehingga perkembangan ke generasi 2,5G dan 3G berikutnya akan berbeda terus. Teknologi CDMA didesain tidak peka terhadap interfensi, dan sejumlah pelanggan

dalam satu sel dapat mengakses pita spectrum frekuensi secara bersama karena mempergunakan teknik pengkodean tertentu.

Ponsel CDMA ada dua jenis tanpa kartu sehingga nomer panggilnya harus deprogram oleh petugas operator yang bersangkutan, dan satu lagi ponsel CDMA yang dilengkapi dengan RUIM (Removal User Identification Module) atau dalam istilah GSM dikenal dengan SIM Card. Ada sejumlah kelebihan yang ditawarkan CDMA. misalnya, komunikasi selular tidak lagi rawan radiasi, tidak lagi seperti suara robot, tidak terputus-putus.

Sistem CDMA dinilai lebih advance dibanding sistem selular digital yang sudah ada FSN mampu memberikan suara alami yang lebih sempurna dibandingkan dengan sistem selular digital yang sudah ada. serta power output yang sangat rendah yakni 0,2 watt (bandingkan dengan sistem GSM) yang menggunakan 1,5 -3 watt, menjadikan batere sistem CDMA lebih tahan lama. Intinya beban biaya pada Telkomflexi bisa lebih murah karena customer tidak dibebankan biaya airtime yang selama ini menjerat pengguna GSM.

Biaya relatif hemat karena penghitungannya dilakukan secara real time yakni pulsa dihitung per detik, tanpa pembulatan seperti halnya penghitungan pulsa GSM yang selama ini berlaku. Namu ada juga teknologi CDMA yang perhitungan tarifnya sama bahkan lebih dari GSM namun juga kemampuan baik dari sisi content dan transfer data multimedia lebih unggul (fren dari mobile8).

Impelementasi Telepon Seluler

A. Proses Pengingiriman Pesan (SMS)

Short Message Service (SMS) merupakan fasilitas dari Global System for Mobile Communications (GSM) untuk mengirim dan menerima pesan dalam bentuk text ke dan dari sebuah handphone. SMS pertama kali berhasil diujicobakan pada bulan Desember 1992 melalui sebuah Personal Computer (PC) ke handphone yang terdapat pada jaringan GSM Vodafone di Inggris. Selanjutnya teknologi SMS ini berkembang dan jenis aplikasi yang dapat digunakannya juga makin bertambah. Selain itu, pesan yang mampu dikirimkannya juga semakin bervariasi. Panjang pesan yang dapat dikirimkan dalam satu kali pengiriman mencapai 160 karakter latin, atau 70 karakter jika menggunakan karakter non latin seperti huruf Arab dan China.

Proses pengiriman pesan dari satu ponsel ke ponsel lain merupakan proses prosedural secara bertahap, ketika kita menekan tombol send untuk mengirimkan SMS dari ponsel, sebenarnya kita sedang mengirimkan pesan dengan format MO (Mobile Originated) ke SMS Center. Informasi yang terkandung dalam MO antara lain:

A. Service Center Address (SCA), yaitu nomor SMSC yang digunakan.

B. Tipe format PDU (P rotocol Data Unit) yang digunakan.

C. Message Reference (MR).

D. Destination Address (DA), yaitu berisi nomor tujuan.

E. Protocol Indetifier (PID).

F. Data Coding Scheme (DCS) yang menginformasikan enkoding apa yang dipakai oleh MO.

G. Validity Period (VP) memuat informasi berapa lama SMS harus menunggu di antrian, jika nomor tujuan belum memberikan respon. Mirip (tapi tidak sama) dengan TTL (Time To Live) pada TCP/IP.

H. User Data Length (UDL) memuat panjang isi pesan SMS.

I. User Data (UD), nah baru pada segmen kesembilan inilah letak isi pesan SMS sesungguhnya berada.

Setelah pesan MO ini sampai ke SMSC, maka SMSC akan memproses lebih lanjut dengan mengirimkan pesan dengan format MT (Mobile Terminated) ke ponsel tujuan. MT tersebut membawa pesan berisi:

A. Service Center Address (SCA), yaitu nomor SMSC yang digunakan.

B. Orginator Address (OA), alamat pengirim.

C. Protocol Indetifier (PID).

D. Data Coding Scheme (DCS) yang menginformasikan enkoding apa yang dipakai oleh MT.

E. Service Center Time Stamp (SCTS) yaitu waktu pengiriman dari SMSC.

F. User Data Length (UDL) memuat panjang isi pesan SMS.

G. User Data (UD), memuat isi pesan SMS.

Namun perlu diketahui bahwa, baik pada format MO maupun MT, SMS tidak dikirimkan dalam bentuk teks murni (clear text). SMS menggunakan format data khusus yang dikenal dengan istilah PDU (Procotol Data Unit). PDU sendiri berbentuk oktet (pasangan) heksadesimal dan oktet semidesimal. Dengan menguasai format PDU, Anda dapat mengkustomisasi sendiri isi SMS Anda.

Badan yang mendefinisikan standar penulisan dan enkoding SMS ini adalah The European Telecommunications Standards Institute (ETSI). Bagi Anda yang berminat mendalami lebih jauh tentang standar-standar komunikasi, tidak usah sungkan untuk membuka situs www.etsi.org milik ETSI.

Untuk mendalami format PDU, anda dapat merujuk pada sumber-sumber yang khusus membahas hal tersebut seperti www.dreamfabric.com/sms. Ada juga software yang dapat mengkonversi PDU ke teks, dan sebaliknya, bernama PDU Spy. Download software ini dari www.nobbi.com

Informasi routing pada umumnya akan mengikuti setting default dari operator jaringan seluler yang anda gunakan. Semua SMS yang dikirimkan akan melewati SMSC ini. Dalam SMSC inilah terdapat aplikasi billing yang akan memeriksa apakah Anda memiliki kredit (dikenal dengan istilah pulsa).

Pada sistem FDMA, tiap kanal pembicaraan dibedakan berdasarkan pembagian frekuensi. Tiap-tiap kanal menempati satu frekuensi dengan lebar band 30 KHz. Jadi hanya satu pemakai yang dapat memakai kanal frekuensi tersebut dalam setiap waktunya. Teknik FDMA dipakai pada sistem seluler analog seperti AMPS dan TACS. Sedangkan pada sistem TDMA menerapkan pembagian waktu untuk meningkatkan kapasitas sistem. Satu kanal frekuensi dibagi lagi menjadi beberapa time slot sehingga kapasitas sistem lebih meningkat. TDMA diterapkan antara lain pada seluler GSM dimana satu band frekuensi dibagi menjadi delapan time slot. Lain halnya dengan CDMA, semua pemakai seluler memakai frekuensi pancar yang sama dengan lebar band 1,25 MHz dimana masing-masing kanal dibedakan oleh kode unik tertentu.

Pengembangan dan penggunaan teknik multiple acces CDMA dalam komunikasi seluler didasari oleh pertimbangan meningkatnya kebutuhan komunikasi seluler dewasa ini. Kapasitas kanal sistem seluler yang sudah diterapkan selama ini mulai mengalami keterbatasan (Brian O' Shoughnessy, 1999) .

CDMA adalah teknik modulasi dan multiple access berdasarkan teknik spread spectrum direct sequence dimana pengiriman sinyal menduduki lebar pita frekuensi melebihi spektrum minimal yang dibutuhkan (Arthur. H. M. Ross, 1999). Teknik spread spectrum pada awalnya digunakan untuk kebutuhan militer karena memiliki kelebihan mampu mengatasi jamming dengan baik. Pada tahun 1955 teknik akses CDMA mulai digunakan secara komersial terutama setelah diluncurkan IS-95 pada tahun 1992 oleh Qualcomn (Jerry D. Gibson, 1996).

Kapasitas seluler CDMA sangat dipengaruhi oleh interferensi yang terjadi. Interferensi ini disebabkan oleh daya pancar Mobile Unit pada sel tersebut dan interferensi dari Mobile Unit pada sel sekitarnya. Interferensi ini akan menurunkan nilai Eb/No sistem. Apabila nilai Eb/No turun dibawah nilai threshold maka hubungan komunikasi akan terputus.

Pada daerah urban dimana jumlah pelanggan cukup besar maka tingkat interferensi yang terjadi juga besar. Hal ini akan menurunkan tingkat kualitas layanan komunikasi seluler. Untuk memecahkan masalah ini maka dilakukan pengaturan sinyal pilot Base Station yang mengacu kepada Cell Breathing.

Cell Breathing adalah peristiwa mengembang dan menciutnya cakupan sel CDMA sesuai dengan jumlah trafik yang terjadi. Apabila trafik tinggi maka sinyal pilot Base Station diturunkan sehingga ukuran sel menyempit. Apabila trafik ada pada kondisi normal maka sinyal pilot dinaikkan pada level normal sehingga ukuran sel kembali seperti semula.

Pengaturan sinyal pilot Base Station juga akan menyebabkan lebih banyak terjadinya handoff . Handoff yang terjadi akan menguntungkan sel yang sedang padat user karena intererferensi yang terjadi akan berkurang. Hal ini akan secara langsung menaikkan nilai Eb/No sel tersebut.

Sistem Seluler

Sistem selular adalah sistem yang canggih, sebab sistem ini membagi suatu kawasan dalam beberapa sel kecil. Hal ini digunakan untuk memastikan bahwa frekuensi dapat meluas sehingga mencapai ke semua bagian pada kawasan tertentu sehingga beberapa pengguna dapat menggunakan ponsel mereka secara simultan tanpa jeda dan tanpa terputus-putus.

Sistem Seluler Digital 2G – 4G

Definisi Seluler
Pada sistem seluler, untuk menggambarkan cakupan area secara geografis digunakanlah penggambaran heksagonal. Area inilah yang disebut sel (Cell). Mengapa bentuknya heksagonal bukan lingkaran untuk menggambarkan sebuah sel?

Anda dapat melihat pada gambar diatas, jika anda menggambarkan sebuah sel dalam bentuk lingkaran, maka sel satu dengan yang lainnya tidak akan dapat saling berkesinambungan dengan sempurna. Pada sistem selular, semua daerah dapat dicakup tanpa adanya gap sel satu dengan yang lain sehingga kurva heksagonal lebih mewakili, kerena cakupan area dapat tergambarkan dengan rapih serta mencakup keseluruhan area.

Untuk lebih jelasnya anda dapat melihat pada gambar dibawah ini, dimana sebuah Antena akan dapat mengirim dan menerima sinyal pada tiga daerah yang berbeda, dimana setiap sel hanya tercakup sebagian saja dari ketiga sel yang tercakup.

Beberapa komponen penting pembentuk sistem dari seluler adalah peralatan seluler itu sendiri seperti Base Station Radio, Antena dan Base Station Controller yang akan mengatur lalulintas dari beberapa sel dan saling berhubungan pula dengan jaringan telepon publik.

Arsitektur Jaringan GSM

GSM, Global System for Mobile Communication,standar komunikasi seluler digital yang bekerja pada frekuensi 900 MHz.Standar ini dikembangkan oleh gabungan negara-negara Eropa dan di gunakan secara komersial pada tahun 1991. Modulasi yang digunakan GMSK (0.3 Gaussian Filter), channel spacing 200kHz,channel bit rate 270.833 kb/s, number of channel 124 (8 users /channel), metode duplex yang digunakan FDD,multiple akses metode TDMA/ FDM.

DCS 1800, Digital Cellular System, standar komunikasi seluler digital yang bekerja pada frekuensi 1800 MHz.Standard ini dikembangkan dan digunakan pada tahun 1992 dan merupakan pengembangan dari GSM 900. Modulasi yang digunakan GMSK (0.3 Gaussian Filter), channel spacing 200kHz,channel bit rate 270.833 kb/s, number of channel 374 (8 users /channel), metode duplex yang digunakan FDD,multiple akses metode TDMA/ FDM.


Jaringan di dalam Global System for Mobile Telecommunication (GSM) disusun dari beberapa entitas fungsional yang dibagi menjadi 3 (tiga) bagian yaitu:

A.Mobile Station

Mobile Station yang merupakan perangkat dibawa oleh pelanggan atau kata lain telepon selulernya yang akan menerima maupun mengirimkan data. Mobile Station terdiri dari Radio transceiver, Display dan Digital Signal Proccesor (DSP) dan kartu SIM (Subscriber Identity Module).

Dalam Global System for Mobile telecommunication (GSM) identitas panggilan tidak dihubungkan dengan ponselnya tetapi dengan kartu SIM sehingga bila kartu SIM dimasukan keterminal lain maka pengguna akan tetap menerima panggilan dan dapat melakukan pemanggilan dari terminal tersebut serta dapat menerima layanan pelanggan yang lainnya.

Mobile Equipment atau Ponsel secara unik dapat dikenali dengan International Mobile Subscriber Identity (IMEI) sedangkan kartu SIM memiliki InternationalMobile Subscriber Identity (IMSI) yang dapat mengidentifikasi pelanggan. Akan tetapi IMEI dengan IMSI tidak saling tergantung maka dapat digunakan dalam mobilitas pribadi. Dengan kata lain kita dapat memindahkan kartu SIM ke ponsel manapun juga.

B. Base Station Subsystem (BBS)
Base Station Subsystem (BBS) merupakan peralatan yang mengendalikan hubungan antara radio dengan mobile station. Base Station Subsystem terdiri atas dua bagian yaitu : Base Transceiver Station (BTS) yang mengandung transceiver radio yang menangani sebuah cell atau daerah dan berhubungan dengan mobile station dan Base Station Controller (BSC) yang cara kerjanya mengatur hubungan radio antara satu dan beberapa Base Transceiver Station.

Selain itu juga Base Transceiver Station merupakan penghubung antara Mobile station dengan Mobile Service Switching Center (MSC)

C. Network Subsystem
Network Subsystem yang merupakan bagian utamanya adalah Mobile Service Switcing Center (MSC) kegunaannya untuk melakukan switching pengguna jaringan bergerak dengan pengguna jaringan bergerak atau tetap.

Mobile Service Switching Center (MSC) juga menyediakan hubungan dengan jaringan PSTN dan ISDN. Pensinyalan di antara entitas fungsional ini menggunakan Signaling Sistem Number 7 (SS7) yang digunakan untuk Trunk Signaling dalam ISDN dan digunakan secara luas di jaringan umum sekarang.

Informasi mengenai Mobile Station disimpan dalam dua Location Register yang merupakan sebuah basis data. Yang pertama adalah Home Location Register (HLR) yang berisi semua informasi administrasi dari semua pelanggan yang terdaftar disuatu jaringan GSM beserta lokasi dari mobile station. Lokasi dari suatu Mobile Station disimpan dalam bentuk Mobile Station Roaming Number (MSRN).

Sedangkan yang kedua adalah Visitor Location Register (VLR) berisi informasi berisi administrasi terpilih dari Home Location Register (HLR) yang dibutukan untuk control pangilan dan izin bagi pengguna service berlangganan untuk setiap pengguna.

Register lain yang digunakan untuk autentikasi dan keamanan adalah Equipment Identity Register (EIR) yang merupakan basis data yang berisi daftar Mobile Station yang valid dalam jaringan GSM yang teridentifikasi lewat nomor IMEI. Sedangkan Autenthication Center adalah basis data terproteksi yang menyimpan salinan PIN (Personal Identity Number) yang digunakan untuk autentifikasi.

Mobile Network Architecture

Arsitektur jaringan seluler terdiri dari perangkat yang saling mendukung antara lain :

a. Base Stasion System (BSS), terdiri dari tiga perangkat yaitu :

1. Mobile Stasion (MS), perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk dapat memperoleh layanan komunikasi bergerak. MS dilengkapi dengan sebuah smartcard yang dikenal dengan SIM (Subscriber Identity Module) yang berisi nomor identitas pelanggan.

2. Base Station Controller (BSC), membawahi beberapa BTS dan mengatur trafik yang datang dan pergi dari BSC menuju MSC atau BTS.

3. Base Transceiver Station (BTS), perangkat pemancar dan penerima yang memberikan pelayanan radio kepada mobile station (MS).

4. TrancoderController (TRC), berfungsi untuk mengubah data atau suara keluaran dari MSC (64 Kbps) menjadi 16 Kbps untuk efisiensi kanal transmisi.


b. Network Switching System (NSS)

NSS berfungsi sebagai switching pada jaringan seluler, memanajemen jaringan, sebagai interface dengan jaringan lainnya. Komponen NSS terdiri dari :

1. Mobile Switching Center (MSC), merupakan unit pusat pada NSS yang mengontrol trafik semua BSC.

2. Home Location Register (HLR), database yang digunakan untuk menyimpan dan data pelanggan.

3. Authentication Center (AuC), unit ini menyediakan parameter autentikasi dan encryption yang memeriksa identitas pemakai dan memastikan kemantapan dari setiap call.

4. Visitor Location Register (VLR), VLR merupakan database yang memiliki informasi pelanggan sementara yang diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang berkunjung dari area lain.

c. Operation and Support System (OSS)

OSS adalah gabungan dari OMC (Operation Maintenance Centers). OSS memiliki tiga fungsi utama, yaitu:

1) memelihara semua perangkat telekomunikasi dan operasi jaringan,

2) memanajemen semua prosedur billing,

3) memanajemen semua perangkat mobile dalam sistem.

Frekuensi Reuse dan Konsep Sel

Terbatasnya spektrum frekuensi yang dapat digunakan pada system komunikasi bergerak menyebabkan penggunaan spektrum frekuensi tersebut harus seefisien mungkin. Oleh karena itu diterapkan konsep frekuensi reuse yaitu penggunaan kembali frekuensi yang sama pada suatu sel dengan radius R pada jarak tertentu D, seperti yang terlihat pada gambar berikut.

NSS berfungsi sebagai switching pada jaringan seluler, memanajemen jaringan, sebagai interface dengan jaringan lainnya. Komponen NSS terdiri dari :

1. Mobile Switching Center (MSC), merupakan unit pusat pada NSS yang mengontrol trafik semua BSC.

2. Home Location Register (HLR), database yang digunakan untuk menyimpan dan data pelanggan.

3. Authentication Center (AuC), unit ini menyediakan parameter autentikasi dan encryption yang memeriksa identitas pemakai dan memastikan kemantapan dari setiap call.

4. Visitor Location Register (VLR), VLR merupakan database yang memiliki informasi pelanggan sementara yang diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang berkunjung dari area lain.

c. Operation and Support System (OSS)

OSS adalah gabungan dari OMC (Operation Maintenance Centers). OSS memiliki tiga fungsi utama, yaitu:

1) memelihara semua perangkat telekomunikasi dan operasi jaringan,

2) memanajemen semua prosedur billing,

3) memanajemen semua perangkat mobile dalam sistem.


Sel merupakan suatu daerah geografis yang dilayani oleh sekelompok kanal tertentu. Konsep sel pada GSM mengacu pada konsep sel sistem komunikasi bergerak seluler pada umumnya. Ada tiga macam struktur sel pada GSM, yang dibedakan berdasar pada ukuran dan keadaan trafik yang dilayani, yaitu: Sel Makro (Macro Cell), cakupan hingga 30 km; Sel Mikro (Micro Cell), cakupan hingga 1 km; Sel Piko (Pico Cell), cakupan hingga 100 m.





TEKNOLOGI SELULER


Teknologi seluler yang digunakan sekarang menganut konsep sel yang kita pahami dalam bidang biologi. Sel sebagai bagian terkecil dari makhluk hidup juga dikenal pada teknologi GSM atau CDMA sebagai daerah layanan terkecil dari jaringan GSM atau CDMA. Sel-sel ini mempunyai identitas yang jelas dan berbeda dengan sel-sel lain pada jaringan GSM/CDMA. Berbeda baik dalam internal jaringan maupun antar jaringan operator. Tiap sel melayani daerah layanan (coverage area) yang berbeda dengan sel lain. Luasannya juga berbeda tergantung kepadatan pengguna pada tingkatan daerahnya. Semakin padat pengguna ponsel semakin sempit luasan daerah layanannya.


Satu sel ini umumnya dilayani oleh satu BTS (Base Transmitter-Receiver System) yang dipancarkan oleh Antena yang dipasang pada menara-menara operator. Makanya, di kota seperti Surabaya ini saja sudah memilik ratusan menara BTS milik berbagai operator seluler. Tidak perlu jauh-jauh, coba kita lihat kampus Ubaya Tenggilis ada berapa menara yang berdiri di sekitarnya. Ada 6 menara ! Dua di antaranya ada di dalam kampus. Satu menara bisa memiliki satu atau lebih BTS, dan ini tergantung dengan tingkat kepadatan penggunaanponsel.

Jadi dari 6 sel tersebut memiliki prioritas sinyal, kalau diurutkan maka sel yang bakal melayani para pengguna adalah dari sel yang memiliki sinyal yang besar dan yang terakhir adalah yang paling lemah sinyalnya. Semakin dekat kita dengan menara BTS semakin besar pula sinyal yang diterima.

Identitas Pengguna
Baik teknologi GSM maupun CDMA, masing-masing mempunyai aturan penomoran pelanggan yang standar (sama). Nomor pelanggan standar ini disebut IMSI yang merupakan kependekan dari International Mobile Subscriber Identity. Nomor ini bukan yang kita kenal selama ini, yang selalu kita pakai untuk nomor tujuan menelepon atau kirim SMS. Nomor IMSI terdiri dari 15 digit, dimana 3 digit pertama adalah kode negara dan 2 digit berikutnya adalah kode operator sedangkan sisanya adalah kode pengguna. IMSI ini tersimpan di dalam SIM card pelanggan.
IMSI adalah nomor pelanggan, sedangkan IMEI (International Mobile Equipment Identity) adalah nomor identitas ponsel. Setiap pengguna mengaktifkan ponselnya maka dua nomor identitas ini (IMSI dan IMEI) akan selalu melakukan aktivasi di dalam sentral operator via HLR (Home Location Register) dan VLR (Visitor Location Register).

Di sinilah jejak para pengguna mulai terekam. Dimanapun pengguna berada selama masih ada sinyal hinggap di ponselnya. Apabila ponsel mati, paling tidak jejak terakhir masih tertangkap di HLR/VLR, dimana dia terakhir berada.
Jadi selama ponsel diaktifkan, ada dua identitas yang dipegang oleh sentral operator yaitu IMSI dan IMEI. Apabila kita ganti SIM Card (berarti ganti nomor IMSI) dan dengan ponsel yang sama (berarti dengan IMEI yang sama) maka pihak operator akan dengan mudah mengenali dan mencari pengguna tersebut cukup dengan mendeteksi nomor IMEI-nya saja. Tapi inikan Indonesia Bung ! Orang dengan mudah mengganti IMEI (biasa dikenal dengan istilah IMEI tembus) hanya datang ke WTC dengan imbalan tertentu, sedangkan kalau di Jakarta ada ITC Roxy Mas. Wah persoalan jadi lain dong....!? Bisakah operator mengetahui jejaknya ? Tentu secara teknis masih bisa, hanya dengan metode yang berbeda.

Tracking Jejak Pengguna dengan Seluler
Apabila ponsel aktif semua lalulintas pengguna tertentu dapat terus dimonitor melalui IMSI dan IMEI milik pengguna, di daerah mana pengguna ini menelopon, ber-SMS, ke siapa saja yang dikontak olehnya, isi pembicaraan, isi SMS, lama kontak dan lain sebagainya. Semua informasi yang dibutuhkan oleh aparat tinggal menghubungi operator selulernya.
Ambil kasus penculikan anak di atas, ketika penculik menghubungi ortunya melalui ponsel untuk meminta uang tebusan, jejak penculik sudah terekam ketika terjadi koneksi telepon. Gagal nyambungpun jejak pengguna sudah terekam karena mereka telah menggunakan fasilitas sentral telepon. Penculik menelepon menggunakan IMEI dan IMSI yang sudah terekam. Kemudian tinggal mencari di daerah mana gerangan si penculik menelepon. Apabila daerah sudah diketahui melalui sel BTS mana yang dipakainya. Rincian lokasi dapat ditelusuri melalui jarak BTS dengan penculik via parameter TA (timing advance) dan level sinyal.

Selanjutnya aparat yang akan memonitor lokasi persisnya melalui observasi lapangan.Semakin canggih teknologi seluler yang ditawarkan oleh operator dan digunakan oleh pengguna, semakin mudah lokasi pengguna dilacak dan dimonitor. Apalagi teknologi seluler ini dilengkapi dengan teknologi GPS, semakin sulit anda bersembunyi

Teknologi telekomunikasi yang paling populer dan pesat perkembangannya pada saat ini adalah seluler. Pada tahun 1978 teknologi seluler masih dalam proses uji coba di Amerika Serikat, namun pada saat ini jutaan orang yang sudah menggunakan piranti telekomunikasi seluler seperti handphone, PDA dan sebagainya. Selain untuk komunikasi suara , penggunaan jaringan seluler telah berkembang ke bentuk komunikasi data seperti video, gambar, animasi dan teks.

Pada dasarnya teknologi seluler merupakan hasil pengembangan dari teknologi radio yang dikombinasikan dengan teknologi telepon. Dari kombinasi ini dihasilkan teknologi telekomunikasi seluler dengan pirantinya yang bersifat wireless (tanpa kabel), portable (mudah dibawa) dan mobile (dapat dibawa berpindah tempat).

Untuk mengenal lebih jauh tentang teknologi seluler maka kita harus memahami konsep dari :

Jaringan seluler

Komponen jaringan seluler terdiri dari base station, MTSO (Mobile Telecommunication Switching Office) dan piranti komunikasi seluler. Fungsi dari base station adalah memberikan jalur hubungan komunikasi radio dengan piranti-piranti seluler yang berada dalam suatu wilayah sel.

Sedangkan MTSO bertugas sebagai pengatur lalulintas komunikasi yang menerima dan menghubungkan panggilan dari pengguna piranti seluler ke jaringan PSTN (telepon rumah), memonitor kualitas sinyal komunikasi dan mengatur perpindahan base station yang menangani komunikasi dengan suatu piranti seluler.

Untuk memahami jaringan seluler maka kita harus mengenal konsep dari

Sel dan Sektor

Untuk memasang jaringan telekomunikasi seluler pada suatu daerah maka pertama kali dilakukan pemetaan atas daerah tersebut menjadi sejumlah wilayah kecil yang disebut sel. Setiap sel berbentuk hexagon (segi enam) yang saling berimpit satu sama lain membentuk pola seperti sarang lebah yang melingkupi daerah tersebut.

Ukuran wilayah sel umumnya bervariasi dari radius 2 mil hingga 10 mil tergantung pada keadaan topografi, kepadatan bangunan dan tingkat keramaian jalur komunikasi.


Dari peta formasi sarang lebah dari sel selanjutnya ditentukan sejumlah titik-titik sudut pada pertemuan antara tiga sel sebagai sel site. Sel site merupakan lokasi pemasangan stasiun telekomunikasi radio seluler yang disebut base station.

Setiap base station dilengkapi dengan piranti komunikasi radio seluler berupa sistem radio transceiver yang terkomputerisasi yang bekerja pada kisaran frekuensi 800 atau 1900 MHz beserta menara dan antena transmisi.
Setiap sel umumnya dibagi dalam tiga sektor. Antena base station memancarkan sinyal transmisi berdaya rendah yang daerah cakupannya hanya sebuah sektor pada setiap sel yang terletak di sekitar base station. Sedangkan daerah sektor sel yang lain akan dicakup oleh sinyal dari base station lain yang terdekat.

Frekuensi dan Kanal

Teknologi radio termasuk seluler menggunakan gelombang radio sebagai pembawa sinyal komunikasi data maupun suara. Frekuensi gelombang radio untuk jaringan seluler telah ditetapkan secara internasional pada band (daerah frekuensi ) 800 MHz dan 1900 MHz untuk sistem PCS.

Pada band 800 MHz hanya 50 MHz yang dialokasikan untuk jaringan seluler. Rentang frekuensi 50 Mhz ini dibagi atas 2 blok yakni blok pertama dengan daerah frekuensi 824,04 MHz s/d 848,97 MHz digunakan untuk gelombang transmisi dari piranti seluler sedangkan blok ke dua pada frekuensi 869,04 MHz s/d 893,97 MHz untuk gelombang sinyal dari base station.

Penggunaan dua blok frekuensi yang terpisah ditujukan agar tidak terjadi interferensi antara frekuensi gelombang base station dengan piranti seluler.
Komunikasi pada jaringan seluler bersifat full duplex yakni pengguna dapat mengirim serta menerima sinyal secara bersamaan. Untuk menyediakan hubungan komunikasi secara full duplex harus digunakan sepasang frekuensi yang disebut kanal.

Sebuah kanal merupakan pasangan antara frekuensi transmit (Tx) dari base station dan frekuensi receive (Rx) dari piranti seluler. Base station menyediakan satu kelompok kanal untuk setiap sektor. Sebuah sektor memiliki 4 hingga 80 kanal, dan setiap kanal memakai pasangan frekuensi yang terpisah oleh rentang 45 Mhz.

Contoh :

Kanal1:Tx879.990Rx834.990
Kanal 2 : Tx 879.360 Rx 834.360

Kanal komunikasi terdiri dari dua jenis yakni kanal kendali dan kanal suara. Kanal kendali umumnya ditetapkan sebagai kanal pertama pada tiap sel. Kanal kendali juga disebut kanal setup karena digunakan pada proses setup panggilan. Sedangkan kanal suara dipakai sebagai pembawa sinyal komunikasi suara dan data antara piranti seluler dan base station.

Untuk menggambarkan komunikasi antara base station dan piranti seluler maka ditetapkan path atau arah komunikasi. Path maju adalah arah transmisi sinyal dari base station ke piranti seluler, sedangkan path balik adalah transmisi dari piranti seluler ke base station.

Frequensi Reuse

Pelayanan selular dicakup oleh beberapa kelompok sel yang disebut cluster. Satu cluster terdiri dari beberapa sel (K sel). K bisa berharga 3, 4,7, 9, 12.

Warna yang sama menunjukkan sel-sel ko-channel yang menggunakan frekuensi yang sama.

Prosedur Pemanggilan

Untuk menghubungi suatu piranti seluler dilakukan dengan melakukan pemanggilan. Prosedur penanganan panggilan dapat dibedakan menuru jenis panggilan yakni:

Panggilan Aktif

Pada kondisi panggilan aktif, pengguna melakukan panggilan untuk dihubungkan ke nomor telepon tertentu.

Proses komunikasi pada panggilan aktif dapat diuraikan sebagai berikut :

  1. Piranti seluler mendeteksi sinyal kanal kendali arah maju yang diterimanya lalu memilih kanal yang paling kuat sinyalnya. Sinyal yang terkuat umumnya berasal dari base station yang paling dekat ke pengguna.
  2. Piranti seluler secara otomatis melakukan registrasi dengan mengirim sinyal pada kanal kendali arah balik yang berisi informasi nomor telepon, serial number dan ID lokalnya.
  3. Base station meneruskan sinyal kanal kendali arah balik ke MTSO.
  4. MTSO memeriksa status pelanggan pada database. Bila status pelanggan masih aktif maka MTSO menetapkan sebuah kanal suara untuk pelanggan tersebut lalu mengirim informasi penetapan kanal suara tersebut dengan sinyal kanal kendali arah maju.
  5. Base station menerima konfirmasi dari MTSO lalu membuka kanal suara tersebut untuk pelanggan dan mengirim konfirmasi ke piranti seluler.
  6. Kanal suara sudah terbuka dan dapat digunakan untuk komunikasi dan kanal kontrol ditutup. Sinyal kendali komunikasi antara base station dan piranti seller selanjutnya akan ditumpangkan pada kanal suara sebagai tone

Panggilan Pasif

Bila pengguna menerima panggilan maka disebut dengan panggilan pasif. Proses komunikasi pada panggilan pasif lebih sederhana sebagai berikut

  1. MTSO mengirim kanal kendali arah maju yang merupakan kanal panggilan yang memuat nomor telepon seluler yang dituju.
  2. Piranti mengenali nomor telepon selulernya yang termuat pada kanal panggilan dan memberi tanggapan dengan mengirim pesan konfirmasi telah menerima kanal panggilan dengan kanal kendali arah balik ke MTSO
  3. MTSO mengirim informasi penetapan kanal suara untuk menerima panggilan pada BTS pada sel yang ditempati piranti tujuan dari panggilan.
  4. Base station membuka kanal suara yang ditetapkan MTSO dan memberi konfirmasi pada piranti seluler bahwa kanal suara telah tersedia

Teknik Multiplexing

Untuk mengoptimalkan penggunaan kanal komunikasi pada jaringan seluler digunakan teknik multiplexing. Multiplexing adalah penempatan beberapa sinyal komunikasi pada suatu kanal

Teknik multiplexing dapat dibedakan menurut metoda yang digunakan atas :

F D M A

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 seperti AMPS

T D M A

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)

C D M A

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.





Comments :

4 komentar to “Teknik Selular (Konsep Sel Pada Komunikasi Selular)”
Unknown mengatakan...
on 

good job, saia sedot yaaa

Malone mengatakan...
on 

Ok bos silahkan.

Almurozy Mursidan mengatakan...
on 
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
Unknown mengatakan...
on 

Untuk sumber nya mana yaa?, kok gak di cantumkan. Gak cocok untuk dijadikan referensi.

 

User