KOMPONEN JARINGAN SELULER
Global system
for mobile communication (GSM) merupakan standar yang diterima secara global
untuk komunikasi selular digital. Sebagian jaringan GSM beroperasi pada band
900 MHz atau 1800 MHz. Pada band 900 MHz, untuk uplink band frekuensi
dialokasikan (890 – 915) MHz dan untuk downlink band frekuensi dialokasikan
(935 – 960) MHz. Bandwith 25 MHz yang dibagi – bagikan ke dalam 124 kanal
frekuensi pembawa dan masing – masing dialokasikan 200 kHz tiap bagian. Time
Division Multiplexing (TDM) digunakan untuk mengalokasikan delapan kanal suara
menjadi kanal radio frekuensi dan membagi waktu yang dalam periode waktu
tertentu akan menjadi TDMA frame.
Jaringan GSM
dibagi menjadi tiga sistem utama diantaranya System Switching (SS), Base
Station System (BSS) dan Operation and Support System (OSS). Elemen dasar
jaringan GSM ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar Arsitektur GSM
Penjelasan gambar:
Sebuah jaringan GSM dibangun dari
beberapa komponen fungsional yang memiliki fungsi dan interface masing-masing
yang spesifik. Secara umum jaringan GSM dapat dibagi menjadi tiga bagian utama
yaitu :
1. Mobile Station
2. Base Station Subsystem
3. Network Subsystem
Fungsi
Komponen Jaringan GSM:
Berikut ini akan dijelaskan mengenai
arsitektur GSM yang merupakan gabungan dari perangkat-perangkat yang saling
berkaitan dalam mendukung jaringan GSM.
1. Base Transceiver Station (BTS)
BTS merupakan perangkat pemancar dan
penerima yang memberikan pelayanan radio kepada Mobile Station (MS). Dalam BTS terdapat
kanal trafik yang digunakan untuk komunikasi.
Base
Transceiver Station (BTS) adalah bagian dari network element
GSM yang berhubungan langsung dengan Mobile Station (MS). BTS berhubungan
dengan MS melalui air-interface dan berhubungan dengan BSC dengan menggunakan
A-bis interface. BTS berfungsi sebagai pengirim dan penerima (transciver)
sinyal komunikasi dari/ke MS serta menghubungkan MS dengan network element lain
dalam jaringan GSM (BSC, MSC, SMS, IN, dsb) dengan menggunakan radio interface.
Secara hirarki, BTS akan terhubung ke BSC, dalam hal ini sebuah BSC akan
mengontrol kerja beberapa BTS yang berada di bawahnya. Karena fungsinya sebagai
transceiver, maka bentuk pisik sebuah BTS pada umumnya berupa tower dengan
dilengkapi antena sebagai transceiver, dan perangkatnya. Sebuah BTS dapat
mecover area sejauh 35 km (hal ini sesuai dengan nilai maksimum dari Timing
Advance (TA)). Fungsi dasar BTS adalah sebagai Radio Resource Management, yaitu
melakukan fungsi-fungsi yang terkait dengan :
1. meng-asign channel ke MS pada saat MS akan melakukan pembangunan hubungan.
2. menerima dan mengirimkan sinyal dari dan ke MS, juga mengirimkan/menerima
sinyal dengan frekwensi yang berbeda-beda dengan hanya menggunakan satu antena
yang sama.
3. mengontrol power yang di transmisikan ke MS.
4. Ikut mengontrol proces handover.
5. Frequency hopping
2. Base Station Controller (BSC)
BSC membawahi satu atau lebih BTS
serta mengatur trafik yang datang dan pergi dari BSC menuju MSC atau BTS. BSC
memenejemen sumber radio dalam pemberian frekuensi untuk setiap BTS dan
mengatur handover ketika mobile station melewati batas antar sel.
Pada umumnya setiap BSS terdiri atas
beberapa Base Transceiver Station, dengan masing-masing BTS mempunyai area yang
berbeda.Namun demikian selalu ada area yang over lapping, sehingga kontinuitas
komunikasi Out Station dengan infrastruktur selular tetap terjaga.
BSC sangat diperlukan untuk mengaur
perpindahan Out Station dari satu BTS ke BTS lainnya.Perpindahan area
ditentukan dari beda kekuatan sinyal antara 2 (dua) BTS Oper Lapping.Fungsi BSC
:
Interfacing antara BSC-MSC, BSC-BTS
dan BSC-OMC
Alokasi kanal BSC-BTS
Indikasi channel blocking antara BSC-MSC
Pengaturan frekwensi hoping
Pengaturan konfigurasi kanal
Pengaturan enkripsi
Proses Handover
Pengaturan broadcasting channel
Alokasi kanal BSC-BTS
Indikasi channel blocking antara BSC-MSC
Pengaturan frekwensi hoping
Pengaturan konfigurasi kanal
Pengaturan enkripsi
Proses Handover
Pengaturan broadcasting channel
3. Mobile Switching Center (MSC)
MSC didesain sebagai switch ISDN (Integrated
Service Digital Network) yang dimodifikasi agar berfungsi untuk jaringan
seluler. MSC juga dapat menghubungkan jaringan seluler dengan jaringan fixed.
MSC (Mobile Switching Center),
sebagai switching system
BSS (Base Station Subsystem), sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan ke pelanggan
BSS (Base Station Subsystem), sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan ke pelanggan
OS (Out Station), sebagai terminal
pelanggan yang bersifat bergerak.
Keistimewaan dari GSM yang tidak terdapat pada sistem analog maupun pada American Digital Cellular (ADC) adalah adanya standardisasi interface antar masing-masing sub sistem. Dengan demikian, GSM menjanjikan suatu sistem yang tidak harus dimonopoli oleh satu merek. Dalam arti bahwa Switching, Base Station, dan Out Station dapat berasal dari merek/pemasok yang berbeda. Kondisi ini jelas sangat menguntungkan pihak operator, karena tidak ada ketergantungan sama sekali terhadap satu supplier.
Keistimewaan dari GSM yang tidak terdapat pada sistem analog maupun pada American Digital Cellular (ADC) adalah adanya standardisasi interface antar masing-masing sub sistem. Dengan demikian, GSM menjanjikan suatu sistem yang tidak harus dimonopoli oleh satu merek. Dalam arti bahwa Switching, Base Station, dan Out Station dapat berasal dari merek/pemasok yang berbeda. Kondisi ini jelas sangat menguntungkan pihak operator, karena tidak ada ketergantungan sama sekali terhadap satu supplier.
Ketidaktergantungan kepada satu
pemasok tersebut memungkinkan karena adanya standardisasi yang jelas :
A Interface, antara MSC dengan BSS
A Bis Interface, antara BSC dengan BTS
Um Interface, antara BSS dengan Out Station.
A Bis Interface, antara BSC dengan BTS
Um Interface, antara BSS dengan Out Station.
Standardisasi A-bis Interface belum
sepenuhnya terselesaikan, sehingga sampai saat ini BSS secara lengkap pada
umumnya dipasok dari satu Standardisasi A Interface dan Um Interface terbukti
telah berhasil dengan baik. Jaringan D1 / Detecon merupakan kombinasi dari MSC
dari Siemens dan BSS dari Philips, D2 / Mannesman merupakan kombinasi dari MSC
SEL dan BSS dari Alcatel (Walaupun sekarang SEL dalam group Alcatel, namun
subsistem MSC dan subsistem BSS berasal dari industri yang berbeda).
4. Home Location Register (HLR)
HLR merupakan database yang berisi
data pelanggan yang tetap. Data tersebut antara lain, layanan pelanggan,
service tambahan serta informasi mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir (update).
HLR berfungsi untuk penyimpan semua
data dan informas mengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen, dalam arti
tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindak sebagai pusat inforamsi
pelanggan yang setiap waktu akan diperlukan oleh VLR untuk merealisasi
terjadinya komunikasi pembicaraan. VLR selalu berhubungan dengan HLR dan
memberikan informasi posisi pelanggan berada.
5. Authentication Center (AuC)
AuC berisi database informasi
rahasia yang disimpan dalam bentuk format kode. AuC digunakan untuk mengontrol
penggunaan jaringan yang sah dan mencegah semua pelanggan yang melakukan
kecurangan.
AuC menyimpan semua informasi yang
diperlukan untuk memeriksa keabsahan pelanggan, sehingga usaha untuk mencoba
mengadakan hubungan pembicaraan bagi pelanggan yang tidak sah dapat
dihindarkan. Disamping itu AuC berfungsi untuk menghindarkan adanya pihak ke
tiga yang secara tidak sah mencoba untuk menyadap pembicaraan.
Dengan fasilitas ini,maka kerugian
yang dialami pelanggan sistem selular analog saat ini akibat banyaknya usaha
memparalel, tidak mungkin terjadi lagi pada GSM. Sebelum proses penyambungan switching
dilaksanakan sistem akan memeriksa terlebih dahulu, apakah pelanggan yang akan
mengadakan pembicaraan adalah pelanggan yang sah.
AuC menyimpan informasi mengenai
authentication dan chipering key.Karenae fungsinya yang mengharuskan sangat
khusus, authentication mempunyai algoritma yang spesifik, disertai prosedur
chipering yang berbeda untuk masing-masing pelanggan. Kondisi ini menyebabkan
AuC memerlukan kapasitas memory yang sangat besar. Wajar apabila GSM memerlukan
kapasitas memory sangat besar pula.
Karena fungsinya yang sangat
penting, maka operator selular harus dapat menjaga keamanannya agar tidak dapat
diakses oleh personil yang tidak berkepentingan. Personil yang mengoperasikan
dilengkapi dengan chipcard dan juga password identitas dirinya.
6. Visitor Location Register (VLR)
VLR merupakan database yang berisi
informasi sementara mengenai pelanggan, terutama mengenai lokasi dari pelanggan
pada cakupan area jaringan.
VLR berfungsi untuk menyimpan data
dan informasi pelanggan, dimulai pada saat pelanggan memasuki suatu area yang
bernaung dalam wilayah MSC VLR tersebut (melakukan Roaming). Adanya informasi
mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC untuk melakukan hubungan baik
Incoming (panggilan masu) maupun Outgoing (panggilan keluar).
VLR bertindak sebagai data base
pelanggan yang bersifat dinamis, karena selalu berubah setiap waktu,
menyesuaikan dengan pelanggan yang memasuki atau berpindah naungan MSC. Data
yang tersimpan dalam VLR secara otomatis akan selalu berubah mengikuti
pergerakan pelanggan. Dengan demikian akan dapat dimonitor secara terus menerus
posisi dari pelanggan, dan hal ini akan memungkinkan MSC untuk melakukan
interkoneksi pembicaraan dengan pelanggan lain. VLR selalu berhubungan secara
intensif dengan HLR yang berfungsi sebagai sumber data pelanggan.
7. Operation and Maintance Center (OMC)
OMC sebagai pusat pengontrolan
operasi dan pemeliharaan jaringan. Fungsi utamanya mengawasi alarm perangkat
dan perbaikan terhadap kesalahan operasi.
8. Mobile Station (MS)
MS merupakan 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.
Sumber : http://shandhyta.blogspot.com/2011/05/arsitektur-jaringan-seluler.html