AKSES KECEPATAN TINGGI KE RUMAH ( Sistem Komunikasi Seluler )

1. AKSES KECEPATAN TINGGI KE RUMAH(Sistem Komunikasi Seluler) Materi 6 Jaringan Nirkabel

2. Struktur dasar jaringan komunikasi seluler Jaringan komunikasi seluler disebut juga Public Land Mobile Network (PLMN)

3. The cells...

4. 3 macam kanal radio dalam jaringan seluler (message lain yang dilewatkan pada kanal ini a.l.: networkidentification, location information) (dedicated channel: digunakan ketika melakukan pembicaraan)

5. Metoda Akses • Metoda akses: mekanisme “perebutan” dedicated channel

6. Prinsip kerja jaringan seluler

7. Perkembangan Sistem Komunikasi Seluler FDMA

8. Global System for Mobile communications (tadinya: Groupe Spécial Mobile) • Beroperasi pada frek 900-MHz • DCS-1800 (Digital cellular system at 1,800 MHz) • Berbasis teknologi GSM tetapi bekerja pada frekuensi 1800 MHz • PCS-1900 • Berbasis teknologi GSM tetapi bekerja pada frekuensi 1900 MHz (alokasi frekuensi GSM di Amerika Utara)

9. Struktur Jaringan GSM SIM : subscriberidentity module

10. HLR dan VLR • HLR: database tempat menyimpan secara permanen seluruh data pelanggan • VLR: merupakan database yang menyimpan seluruh vaiabel dan fungsi yang diperlukan untuk menangani panggilan ke dan dari pelanggan yang berada pada area yang berhubungan dengan VLR yang bersangkutan • Informasi akan disimpan di dalam VLR selama MS berada di dalam area tersebut • Menyimpan data MS yang sedang roaming • VLR berkomunikasi dengan HLR untuk menginformasikan lokasi pelanggan dan untuk memperoleh data pelanggan

11. Physical Channel • Metoda akses yang digunakan pada GSM: FDMA dan TDMA • Lebar satu kanal frekuensi : 200 kHz • Masing-masing kanal dibagi ke dalam 8 timeslot • Jumlah user yang menggunakan satu kanal frekuensi bisa sampai 8 • Komunikasi dua arah diimplementasikan menggunakan teknik FDD (frequency-division duplex) dan pemisahan dalam sisi waktu • Duplex distance (jarak antar frekuensi transmisi): • 45 MHz untuk frekuensi 900 Mhz dan 75 MHz untuk frekuensi 1800 MHz • Jaran antar timeslot untuk pemisahan dlm.sisi waktu adalah 3 timeslot • Transmisi dilakukan 3 timeslot setelah penerimaan • FYI: Bandwidth GSM = 25 MHz

12. Handover/Handoff

13. GSM Enhanced Data Services • Pada awalnya GSM hanya menawarkan transmisi data berkecepatan rendah (9,6 Kbps) • Circuit-switching based • Untuk memenuhi naiknya permintaan transmisi data dilahirkanlah: • Teknologi pengkodean kanal baru sehingga throughput user bisa sampai 14,4 Kbps • User-user yang berdekatan dengan BS menggunakan pengkodean ini sehingga bisa mencapai throughput 14,4 Kbps • User-user yang jauh dengan BS menggunakan teknologi pengkodean yang semula sehingga throughputnya maksimum 9,6 Kbps (agar tidak terganggu interferensi) • Teknologi High-speed Circuit-switched Data (HSCSD) • Throughput ditingkatkan dengan menggabungkan satu sampai empat timeslot di dalam satu frekuensi carrier • Maximum user data rate = 4 × 14.4 Kbps = 57.6 Kbps. • Circuit-switching based • GPRS (General Packet Radio Service) • Packet-switching based • Implement new coding schemes • Data rate: 56 up to 114 Kbps • Enhanced Data rate in GSM Evolution (EDGE) • Data rate: up to 384 Kbps • 2,5 G Technology

14. CDMA • CDMA = Coded Division Multiple Access • Pada tahun 90-an, CDMA dipilih sebagai standard seluler digital Amerika Serikat • Disebut narrowbandCDMA (N-CDMA) atau Interim Standard-95 (IS-95)

15. Prinsip kerja CDMA

16. cdmaOne • cdmaOne: Keluarga teknologi CDMA IS-95 • IS-95A: The first CDMA cellular standard • TIA/EIA IS-95 (Telecommunications Industry Association / Electronic Industries Association Interim Standard - 95) • Menyediakan koneksi data berbasis circuit-switchingpada kecepatan 14.4 kbps • IS-95B: 2.5G • Disebut juga IS-95B revision • Sistem IS-95B komersial biasanya menawarkan koneksi data berbasis packet-switching berkecepatan 64 kbps

17. Source: CDMA Development Group

18. 3rd Generation (3G)Mobile Communication

19. Jaringan 3G dirancang untuk • Meningkatkan secara signifikan kapasitas sistem agar melebihi generasi ke-2 • Menjanjikan kecepatan: • sampai 144Kbps untuk user yang sedang menaiki mobil kecepatan tinggi • sampai 384Kbps untuk user yang sedang berjalan • sampai 2Mbps untuk user yang sedang diam • Men-support layanan berbasis IP: voice dan layanan multimedia • Terintegrasi dengan Internet • Meningkatkan kualitas layanan (Quality of Service (Qos)) • Sistem 3G dirancang untuk mendukung beragam kelas layanan: real-timevoice,best-effortdata,streamingvideo,dan non-real-timevideo

20. Tahun 90-an, ITU memulai proyek untuk mengembangkan sistem 3G masa depan • Proyek ini sekarang dikenal dengan sebutan International Mobile Communications(IMT)-2000 • Sebelumnya disebut Future Public Land Mobile Telecommunications • Targetnya menjadi standard internasional, tetapi di dalam prakteknya tidak mudah diwujudkan karena masing-masing negara tidak bisa sepakat • Maka saat ini dikenal dua penerapan teknologi 3G yang utama yaitu UMTS (Eropa) dan CDMA2000 (Amerika Serikat)

21. 3G Eropa

22. UMTS • UMTS = Universal Mobile Telecommunications System • Konsep Eropa untuk layanan mobile terintegrasi • Berdasarkan teknologi GSM dan GPRS • Menyediakan layanan multimedia dengan rate sampai 2 Mbps untuk MS yang diam serta sampai 384 Kbps untuk MS yang bergerak • Metoda akses yang digunakan adalah widebandCDMA (WCDMA) • Bandwidth kanal: 5 MHz

23. HSDPA • High Speed Downlink Packet Access • Merupakan layanan packet-based data servicedalam jaringan W-CDMA downlink • Kecepatan transmisi data sampai 8-10 Mbps • Ada yang menyebut-nyebut bahwa HSDPA merupakan teknologi 3,5G • HSDPA merupakan bagian dari teknologi pada UMTS yang disebut HSPA (High Speed Packet Access) • Pada sisi uplink, digunakan teknologi HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) • HSUPA speed: up to 5,5 Mbps

24. 3G Amerika Serikat

25. CDMA2000 • CDMA2000 merupakan keluarga standard yang meliputi: • CDMA2000 1X • CDMA2000 1xEV-DO Technologies • CDMA2000 1xEV-DO Rel 0 • CDMA2000 1xEV-DO Rev A • CDMA2000 1xEV-DO Rev B • CDMA2000 EV-DV • Ultra Mobile Broadband - UMB

26. CDMA2000 1X Key features: • Voice Capacity • Bisa mendukung 33-35 sampai 40 panggilan voice per satu kanal FDD 1.25 MHz • Teknologi codec baru, 4GV, untuk CDMA2000 1X akan meningkatkan kapasitas voice sampai 40% • High-Speed Data • Release 0 : up to 153 kbps • Release 1 : up to 307 kbps • Aplikasi: • circuit-switched voice, short messaging service (SMS), multimedia messaging service (MMS), games, GPS-based location services, music and video downloads • Handset CDMA2000 1X backwards compatibledengan cdmaOne

27. CDMA2000 Network Diagram Source: CDMA Development Group

28. CDMA2000 1xEV-DO Technologies • CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized) menawarkan peak data rates lebih dari 2 Mbps • CDMA200 1xEV-DO Release 0 (Rel 0) menawarkan high-speed data accesssampai 2.4 Mbps • Pada jaringan komersial, menawarkan throughput 300-700 pada forward link dan 70-90 kbps pada reverse link • CDMA2000 1xEV-DO Revision A (Rev A) • Evolusi dari CDMA2000 1xEV-DO Rel 0 yang menawarkan peak data rate sampai 3,1 Mbps pada forward link dan 1,8 Mbps pada reverse link • Pada jaringan komersial menawarkan throughput 450-800 kbps pada forward link dan 300-400 kbps pada reverse link • CDMA2000 1xEV-DO Revision B • Evolusi dari Rev A • Dapat memberikan peak rates 46.5 Mbps pada forward linkdan 27 Mbps pada reverse link • Baru akan ada tahun 2008 • CDMA2000 EV-DV (Evolution-Data/Voice) • Supports downlink (forward link) data rates up to 3.1 Mbit/s and uplink (reverse link) data rates of up to 1.8 Mbit

29. Baru tersedia secara komersial tahun 2009 • Ultra-high mobile broadband peak data rates • Up to 288 Mbps peak data rate on forward link • Up to 75 Mbps peak data rate on reverse link

30. Jalur evolusi ke 3G

31. Recaps • Evolusi teknologi jaringan dari 1G ke 3G

32. Recaps (cont.) • Evolusi layanan mobile dari 1G ke 3G

33. Evolusi layanan 3G dari view yang berbeda Source: UMTS Forum

34. Sistem Komunikasi Mobil yang Lain

35. Yang akan kita kenali... • Cordless Telephones • Professional or Private Mobile Radio (PMR) • Radio Paging

36. Cordless Telephones • Awalnya dikembangkan untuk pasar residential • Wilayah cakupannya hanya bersifat lokal misalnya rumah dan taman • Hanya mendukung local mobility

37. Aplikasi Cordless Telephones • Penggunaan pada residential • Keuntungannya dibandingkan telepon biasa: handset merupakan handset wireless • BSdihubungkan ke saluran telepon yang ada • Sistem yang banyak dipakai merupakan first generation cordless phones (CT1) (analog)

38. Aplikasi Cordless Telephones (2) BS Source: Howstuff works

39. Security Risks Pembicaraan dapat disadap Penanggulangan: menggunakan teknologi radio spread spectrum Aplikasi Cordless Telephones (3)

40. Aplikasi Cordless Telephones (4) • Cordless Telephones untuk telepoint dan WLL • Menggunakan teknologi second generation cordless telephone technology (CT2) (digital)

41. Telepoint Beberapa BS dipasang pada beberapa lokasi yang strategis (mall, perkantoran dsb.) BS terhubung ke jaringan telepon Pengguna bisa memakai cordless telephone milikinya atau membeli khusus ke operator telepoint Pengguna bisa melakukan panggilan tetapi tidak bisa menerima panggilan Aplikasi Cordless Telephones (5) BS

42. Aplikasi Cordless Telephones (6) • Wireless Local Loop (WLL) • Layanan telepon tanpa kabel • Kalah bersaing oleh murahnya biaya jaringan telepon seluler • Cordless corporate network • Beberapa teknologi • DECT (Digital European Telecommunications) • PACS (personal access communication system) • Di USA

43. Professional or Private Mobile Radio (PMR) • PMR merupakan sistem radio mobile yang dedicateddan independent • Dedicated dan independent artinya bersifat tertutup (tidak terbuka untuk umum) • Contoh PMR mulai dari yang serupa dengan walkie-talkie sampai berupa jaringan yang lebih kompleks yang serupa dengan jaringan seluler untuk publik • Contoh suatu PMR adalah jaringan radio yang digunakan oleh perusahaan taxi • Biasanya setiap perusahaan yang menggunakan PMR membangun jaringannya sendiri-sendiri yang tidak tergantung (independent) pada jaringan perusahaan lain • Sistem yang lebih modern menggunakan prinsip yang disebut trunking artinya beberapa kanal radio digunakan secara bersama oleh beberapa organisasi • Kanal-kanal radio digunakan sesuai dengan permintaan • Seperti sebuah panggilan telepon yang menggunakan satu kanal pada trunk antar sentral telepon • Untuk setiap organisasi dibentuk suatu VPN (Virtual Private Network) • Setiap VPN beroperasi seperti jaringan yang terpisah secara fisik • Jaringan trunking di-manage oleh suatu operator jaringan

44. Prinsip kerja PMR konvensional (dispatch) • Pada contoh di atas ada tiga jaringan radio dispatch yang berbeda dan masing-masing telah diberi alokasi satu kanal radio • Misalnya ada 3 permintaan panggilan yang bersamaan, 2 request dalam organisasi 1 dan 1 request dalam organisasi 3 • Pada kondisi ini akan ada satu panggilan ter-block (pada organisasi 1) padahal ada 1 kanal yang free (kanal yang dimiliki oleh organisasi 2)

45. Prinsip kerja trunked PMR • Dalam contoh ini tiga kanal radio dipakai secara bersama oleh tiga organisasi • Kanal-kanal dialokasikan berdasarkan permintaan panggilan • Blocking akan terjadi bila jumlah panggilan total melebihi tiga • Untuk meningkatkan utilisasi frekuensi radio jaringan trunking juga menggunakan teknologi dan struktur seluler

46. Jaringan radio trunking yang digunakan ada yang menggunakan teknologi analog maupun digital • Jaringan radio trunking analog berbeda-beda antara satu negara dengan negara lain bahkan di dalam satu negara bisa ada lebih dari satu jaringan yang tidak kompatibel • Jaringan radio trunking yang baru (digital) sudah dikembangkan misalnya yang digunakan di Eropa yaitu Terrestrial Trunked Radio (TETRA)

47. Radio Paging • Sistem paging merupakan sistem simplex (satu arah) yang digunakan untuk mengirimkan teks pendek atau bahkan hanya untuk membangkitkan suara beep • Ada dua jenis jaringan radio paging • On-site pagers • Cakupannya terbatas (bersifat lokal), misalnya pada lingkungan gedung atau rumah sakit • Wide-area pagers • Cakupannya bisa seluruh pelosok negeri • Penggunaan radio paging menurun akibat hadirnya teknologi seluler yang memberikan layanan serupa tetapi dengan kualitas yang lebih baik dan bisa dua arah