Resume Perkembangan Seluler
-
Upload
burton-sinaga -
Category
Documents
-
view
237 -
download
3
description
Transcript of Resume Perkembangan Seluler
Nama : Burton Sinaga
Nim : 6305130051
Kelas : D3TT-37-02
Perkembangan Teknologi 2G sampai 4G
GSM (Global System for Mobilecommunication) Frame
Frame adalah kumpulan dari beberapa timeslot dimana setiap timeslot ditempati oleh MS yang
berbeda. Pada GSM, satu TDMA frame terdiri dari 8 timeslot. Durasi dari 1 TDMA frame adalah
4,65 ms, dimana satu timeslot berdurasi 576,9 µs.
Sebuah multiframe tersusun dari beberapa TDMA frame. Ada dua jenis multiframe yaitu Control
Channel Multiframes dan Traffic Channel Multiframes. Control Channel Multiframes tersusun
dari 51 TDMA frame dengan durasi 235,4 ms dan Traffic Channel Multiframes tersusun dari 26
TDMA frame dengan durasi 120 ms. Sebuah superframe tersusun dari beberapa multiframe.
Jenis dari superframe ini juga sama dengan multiframe yaitu Control Channel Superframes dan
Traffic Channel Superframes. Control Channel Superframes terdiri dari 26 Control Channel
Multiframes dengan durasi 6,12 s. Sedangkan, Traffic Channel Superframes terdiri dari 51
Traffic Channel Multiframes dengan durasi 6,12 s. Setiap superframe, baik CCH maupun TCH,
mengandung 1326 TDMA frame. Susunan dari 2048 superframe adalah sebuah hyperframe
dengan durasi 3 jam 28 menit 53 sekon 76 milisekon (12.533,76 s) yang berisi 2.715.548 TDMA
frame. Setiap TDMA frame dinomori berdasarkan urutan dalam hyperframe, dimulai dari 0
hingga 2.715.547. TDMA frame number dalam hyperframe sering disebut FN. FN merupakan
satu dari sekian variabel yang digunakan dalam algoritma enkripsi pada GSM.
BURST
Burst adalah format informasi yang ditransmisikan selama satu timeslot di timeslot. Setiap
burst memiliki 8,25 bit untuk guard time dalam satu timeslot. Guard time berfungsi untuk
mencegah burst-burst tersebut dari overlapping dan saling menginterferensi satu sama lain.
Macam-macam burst:
1. Normal burst
Normal burst biasanya dibroadcast dalam semua jenis kanal logik kecuali FCCH, SCH,
dan RACH. Normal burst tanpa guard time memiliki 148 bit dengan pembagian sebagai
berikut:
Tail bit, setiap burst memiliki 3 bit yang berfungsi untuk mengkompensasi waktu
yang diperlukan untuk menaikkan daya hingga mencapai daya maksimum selama
transmisi.
Data bit, terdapat dua muatan data informasi yang masing-masing muatan berisi
57 bit.
Stealing flag, mengindikasikan burst tersebut membawa voice/data (set ‘0’) atau
burst tersebut sedang di-‘curi’ oleh FACCH untuk digunakan sebagai fungsi
signalling (set ‘1’).
Training sequence, berisi 26 bit digunakan untuk mengatasi multipath fading dan
efek propagasi melalui metode yang disebut equalization.
2. Frequency correction burst
Burst ini digunakan untuk sinkronisasi frekuensi pada MS. Burst ini memiliki guard time
dengan jumlah bit yang sama seperti normal burst. Frequency burst biasanya dibroadcast
dalam kanal logik FCCH.
3. Synchronization burst
Burst ini digunakan untuk sinkronisasi waktu pada MS. Muatan data membawa TDMA
Frame Number (FN) dan Base Station Identity Code (BSIC). Burst ini dibroadcast
bersama dengan frequency correction burst. Burst ini dibroadcast oleh kanal logik SCH.
TB TBData bits Data bitsTraining Guard Time
Stealing Flags
TB TB Guard TimeFixed bit (142 bit)
TB TB Guard TimeData bit (39 bit) Data bit (39 bit)Sync. sequence (64 bit)
4. Access burst
Burst ini digunakan oleh MS untuk akses random. Burst ini memiliki guard time lebih
panjang yaitu 68,25 bit karena didesain untuk mengkompensasi jarak yang tidak
diketahui antara MS dan base station. Burst ini dibroadcast dalam kanal logik RACH.
5. Dummy burst
Burst ini tidak berisi informasi apapun tapi burst ini berfungsi untuk menjamin
kelangsungan transmisi (kontinuitas) ketika tidak ada BCCH carrier traffic yang
dibroadcast oleh BTS sehingga MS bisa tetap memindai untuk menerima pengukuran
daya yang valid dari BTS.
Arsitektur GSM
Komponen
arsitektur
pada GSM
terbagi atas:
1. Mobi
le
Station, terdiri atas mobile equipment dan SIM card. Fungsi dari ME adalah:
Sinkronisasi frekuensi dan waktu
TB TB Guard Time (68,25 bit)Data bit (36 bit)Synchronization (41 bit)
TrainingTB TB Guard Time
Voice encoding dan transmisi
Voice enkripsi dan dekripsi
Pengukuran daya dari sel tetangga
Memiliki IMEI untuk identifikasi ME
Sedangkan, SIM card berisi informasi:
Static Information
- International Mobile Subscriber Identity(IMSI)
- Personal Identification Number (PIN)
- Authentication Key (Ki)
Dynamic Information
- Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)
- Location Area Identity (LAI)
- Phone memories, informasi billing
- Kemampuan untuk menyimpan Short Message yang diterima
2. Base Station Subsystem
a. Base Transceiver Station (BTS), memiliki fungsi sebagai:
Titik akses antara MS ke jaringan, komunikasi radio antara jaringan dan MS
Menangani speech encoding
Enkripsi
Multiplexing
Modulasi dan demodulasi sinyal radio
Frequency hopping
b. Base Station Controller (BSC), memiliki fungsi sebagai:
Mengatur sumber radio untuk sebuah BTS atau lebih
Alokasi kanal radio
Administrasi frekuensi
Pengukuran power sinyal dari MS
Handover intra-BTS dalam satu BSC
3. Network Switching Subsystem
a. Mobile Switching Center (MSC), berfungsi untuk:
Fungsi switching dasar
Penghubung antara satu jaringan GSM ke jaringan lain
Call routing
Call setup
Handover inter-BSC dan inter-MSC
Fungsi informasi billing
b. Authentication Center (AuC), berfungsi untuk:
Melakukan prosedur autentikasi user dan enkripsi
Berisi parameter-parameter untuk mengautentikasi pelanggan
Memproduksi triplets
c. Home Location Register (HLR), berfungsi untuk:
Database untuk menyimpan dan mengatur data-data pelanggan
Rekaman database permanen dari user
d. Visitor Location Register (VLR), berfungsi untuk:
Database untuk infomasi sementara dari user sehingga MSC yang baru saat telah
melakukan handover dapat melayani user tersebut
Digunakan untuk user lokal yang sedang roaming
e. Equipment Identity Register (EIR), berisi identitas ME berdasarkan IMEI untuk
mencegah ME dari pencurian, ketidakamanan, dan ketidakberfungsian MS.
4. Gateway Mobile Switching Center (GMSC), merupakan interface jaringan ke PSTN.
Operating Support System, terdiri dari Operation and Maintenance System (OMC) yang berfungsi untuk pemeliharaan dan pengecekan kerusakan jaringan.
UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) Arsitektur
Teknologitelekomunikasiwireless generasiketiga(3G)yaitu Universal Mobile
Telecommunication System (UMTS). Universal Mobile
TelecommunicationSystemmerupakansuatuevolusidariGSM,dimana interface radionya adalah
WCDMA, serta mampu melayani transmisi data dengan kecepatanyang
lebihtinggi,kecepatandatayangberbedauntukaplikasi-aplikasi denganQoSyang
berbeda.ArsitekturjaringanUMTSterlihatpada Gambar2.1 berikut ini :
Gambar2.1 : ArsitekturJaringan 3G WCDMA[2].
Darigambar diatasterlihatbahwa arsitektur jaringanUMTSterdiridari perangkat-
perangkatyang saling mendukung,yaituUserEquipment(UE),UMTS Terresterial
Radio Access Network(UTRAN)danCoreNetwork(CN).
UE(User Equipment)
User Equipmentmerupakan perangkatyang digunakan olehpelanggan untuk
dapatmemperoleh layanan komunikasibergerak. UE dilengkapidengan
smartcardyang dikenaldengannamaUSIM(UMTSSubscriberIdentityModule) yang
berisi nomor identitas pelanggan dan juga algoritma security untuk
keamanansepertiauthenticationalgorithm danalgoritma enkripsi. Selainterdapat
USIM, UE juga dilengkapi dengan ME (Mobile Equipment) yang berfungsi sebagai
terminal radioyangdigunakan untuk komunikasi lewat radio[3].
UTRAN (UMTSTerresterial Radio Access Network)
Jaringanaksesradiomenyediakankoneksiantaraterminalmobiledan Core
Network.DalamUMTSjaringanaksesdinamakanUTRAN(Access Universal
RadioelectricTerrestrial).UTRA mode UTRANterdiridarisatuatau lebih Jaringan Sub-Sistem
Radio (RNS). Sebuah RNSmerupakan suatu sub-
jaringandalamUTRANdanterdiridariRadioNetworkController(RNC)dan satu atau lebih
NodeB.RNSdihubungkan antarRNCmelalui suatuIurInterface dan NodeBdihubungkan dengan
satuIubInterface[3].
DidalamUTRANterdapatbeberapaelemenjaringanyang baru
dibandingkandenganteknologi2Gyang adasaatini,diantaranyaadalahNode-B dan RNC(Radio
NetworkController)[3].
1. RNC(Radio NetworkController)
RNCbertanggung jawabmengontrolradioresourcespadaUTRANyang membawahibeberapa
Node-B,menghubungkanCN(Core Network) denganuser, dan merupakantempat
berakhirnyaprotokol RRC(Radio Resource Control)yang mendefinisikan pesan dan prosedur
antaramobileuser dengan UTRAN.
2. Node-B
Node-B samadenganBaseStationdi dalamjaringanGSM.Node-B merupakan
perangkatpemancar danpenerimayangmemberikanpelayananradiokepada UE. Fungsiutama
Node-Badalahmelakukanprosespada layer1antara lain:channel
coding,interleaving,spreading,de-spreading, modulasi,demodulasidanlain- lain.Node-B juga
melakukanbeberapa operasiRRM(RadioResouce Management), seperti handover dan
powercontrolCN (CoreNetwork)
JaringanLokal (Core Network)menggabungkanfungsi kecerdasandan transport.CoreNetwork
inimendukungpensinyalandantransportinformasidari
trafik,termasukperingananbebantrafik.Fungsi-fungsikecerdasanyang terdapat langsung
sepertilogikadandenganadanya keuntunganfasilitaskendalidari
layananmelaluiantarmukayangterdefinisijelas;yangjuga pengaturanmobilitas. Dengan melewati
intijaringan, UMTSjugadihubungkandenganjaringan
telekomunikasilain,jadisangatmemungkinkantidakhanya antara pengguna UMTSmobile, tetapi
jugadengan jaringanyanglain[3].
1 MSC(MobileSwitching Center)
MSCdidesain sebagai switching untuk layanan berbasis circuit switch sepertivideo,
videocall.
2 VLR(Visitor Location Register)
VLRmerupakandatabaseyangberisiinformasisementaramengenaipelanggan
terutamamengenai lokasi dari pelanggan padacakupan areajaringan.
3 HLR(HomeLocation Register)
HLRmerupakandatabaseyang berisidata-datapelangganyang tetap. Data-data tersebutantara
lainberisilayananpelanggan,service tambahanserta informasi mengenai lokasi
pelangganyangpalingakhir(UpdateLocation).
4 SGSN (Serving GPRS Support Node)
SGSN merupakangerbangpenghubungjaringanBSS/BTSkejaringanGPRS. Fungsi SGSN
adalah sebagai berikut :
a. Mengantarkan paket datakeMS.
b. Updatepelanggan keHLR.
c. Registrasi pelanggan baru.
5 GGSN(GatewayGPRSSupport Node)
GGSNberfungsisebagaigerbang penghubung darijaringanGPRSkejaringan paketdata
standard(PDN).GGSN berfungsidalammenyediakanfasilitas
internetworkingdenganeksternalpacket-switchnetwork dandihubungkandengan
SGSNviaInternetProtokol(IP).GGSNakanberperanantarmukalogikbagi
PDN,dimanaGGSNakanmemancarkandanmenerimapaketdatadariSGSN
atauPDN.Selainitujugaterdapatbeberapainterfacebaru,seperti:Uu,Iu,Iub, Iur.Antara
UEdanUTRANterdapatinterfaceUu.DidalamUTRANterdapat interfaceIubyang
menghubungkanNode-BdanRNC,InterfaceIuryang menghubungkan antarRNC, sedangkan
UTRAN dan CNdihubungkan oleh interfaceIu.
ProtokolpadainterfaceUudanIudibagimenjadiduasesuaifungsinya, yaitu bagiancontrol
planedanuser plane.Bagianuser planemerupakan protokol yang mengimplementasikan layanan
Radio Access Bearer (RAB), misalnya membawadatausermelaluiAccessStratum (AS).
Sedangkancontrol plane berfungsimengontrolRAB
dankoneksiantaramobileuserdenganjaringandari aspek : jenis layanan yang diminta,
pengontrolan sumber daya transmisi, handover,mekanisme transfer NonAccessStratum(NAS)
sepertiMobility Management(MM), Connection Management(CM), Session Management(SM)
dan lain-lain
Pada UMTS release 4, terdapat perubahan pada sisi MSC, dimana MSC “dipecah” menjadi 2
bagian. Yaitu MSC server dan MGW (Media gateway)
MSC Center
Berfungsi dalam menangani proses signalling pada jaringan, mempertahankan koneksi
jaringan, manajemen handover. Karena MSC – center bertugas pada proses signalling, MSC
center bisa menghandle banyak MGW, sehingga dapat mengefisiensikan perangkat
MGW (Media Gateway)
Berfungsi sebagai jalur pengiriman informasi suara yang dikirimkan oleh user, MGW juga
bertindak sebagai penghubung ke jaringan luar dan mengkonversi informasi suara sesuai format
jaringan luar yang dituju.
Long Term Evolution (4G)
Latar Belakang LTE
teknologi pasti memiliki background yang melatar belakangi kehadirannya ,begitu pula
dengan kehadiran teknologi LTE .Ada permasalahan yang melatar belakangi kehadiran dari
teknologi ini, yang mana tidak dapat diatasi oleh teknologi sebelumnya.Sehingga munculah LTE
untuk menjawab permasalahan tersebut.
Gambar 9.1 Grafik layanan
Permasalahan yang pertama ialah peningkatan pengguna teknologi seluler dari tahun ke
tahun, sedangkan kapasitas pengguna seluler terbatas akibat terbatasnya frekuensi yang
tersedia.Maka dari itu kita harus menggunakan sumber daya frekuensi yang ada secara maksimal
dengan cara mengefisiensikan bandwidth yang ada.Pada teknologi LTE terdapat fitur untuk
mengatasi efisensi bandwidth yaitu OFDM.Permasalahan ke dua ialah penggunaan layanan
seluler oleh user dari tahun ketahun mengarah ke data,yang dapat kita lihat dari gambar di
atas.Maka dari itu agar dapat memenuhi kebutuhan user akan data yang tinggi perlu adanya
teknologi yang dapat bekerja maksimal pada layanan ini,itu dijawab oleh LTE dengan
arsitekturnya berbasis IP dari akses sampai core.
IMT Advanced Persyaratan dan Kandidat
Badan resmi PBB International Union of Radio (ITU-R) mengeluarkan
rekomendasi sebagai model definisi teknologi komunikasi yang kemudian dikenal
sebagai teknologi generasi ke emapat (4G). Persyaratandiantaranya pengurangan
tunda(latency),peningkatan pesat data,perbaikan cakupan dan kapasitas ,hal ini
merupakan perhatian utama dalam membangun sistem generasi keempat [1].
Tabel 9.1 Kriterua 4G melalui IMT Advanced
Ada beberapa sistem yang dapat memenuhi kriteria 4G diatas yakni 1.WiMAX 802.16m
(keluaran IEE)2.LTE (keluaran 3GPP)
3.UMB (keluaran 3GPP2)
Spesifikasi LTE Release 8
Spesifikasi LTE mendukung data rate hingga 100Mbps, uplink sedikitnya 50
Mbps.Lte dapat bekerja di spektrum frekuensi yang fleksibel dari 700 samapai
2600.Tak hanya spekrumnya saja yang fleksibel tapi bandwidth kanal LTE juga
fleksibel yaitu dari 1,4 sampai 20 MHz. Pada LTE releas 8 ini terdapat fitur
Cyclic Prefix yang berfungsi untuk menangani ISI yang merupakan gangguan
yang akbat adanya fenomena multipath[2].
Tabel 9.2 Spesidikasi LTE Rel. 8
Evolusi dari LTE sampai LTE – A
3GPP sebagai pembuat dan pengembang dari spesifikasi LTE,terus meningkatkan
kualitas teknologi ini dengan menambahkan fitur –fitur baru pada setiap pe-
releasesannya untuk memperbaiki kekurangan pada release sebelumnya ,sehingga
dapat memenuhi kriteria 4G yang terdapat pada IMT-A.Dan itu terjawab pada
LTE release 10 yang sudah memenuhi kriteria 4G ,sehingga LTE release 10 dapat
dikatakan teknologi generasi ke empat.
*LTE Release 8 *LTE Release 9 *LTE Release 10
- EPC / SAE - LTE Home Node B - Carrier Aggregation
- ICIC - Location Service - Downlink eMIMO 8x8
- MIMO - MBMS - Uplink MIMO
- Cyclic Prefix - Multi Standard BS - eICIC
- Relay- HetNet
- CoMP
LTE Spektrum
Seperti yang kita tahu sebelumnya bahwa spektrum frekuensi didunia merupakan
sumber daya yang terbatas.Kita harus memanfaatkan spektrum frekuensi yan tersedia sebaik
mungkin agar penggunaannya dapat optimal.Pada teknologi 3GPP sebelumnya yaitu
GSM,merupakan teknologi yang hanya dapat bekerja di 3 frekuensi saja yaitu 900,1800 dan
1900 MHz.Sehingga bila tidak ada diantara ke tiga spektrum tersebut yang tersedia ,maka
teknologi GSM tak bisa digelar.Berbeda dengan LTE yang dapat bekerja di hampir seluruh
frekuensi yang tersedia ,sehingga penggunaan teknologi ini dapat menyesuaikan spektrum yang
ada[3].
Spektrum frekuensi LTE diantaranya :
1.700 MHz 4. 1800 MHz 7. 2300 MHz
2.850 MHz 5. 1900 MHz 8. 2600 MHz
3.900 MHz 6. 2100 MHz
EARFCN
E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number (EARFCN) dipakai untuk
merepresentasikan jumlah kanal pada rentang 0-65535. Tujuan dari EARFCN ini adalah untuk
mempermudah engineer untuk memperbaiki kanal yang error. Selain itu, tujuan dari EARFCN
FDL = FDL_low + 0,1 (NDL – Noffs_DL)
ini adalah untuk mempermudah dalam pengucapan saja. Berikut adalah merupakan rumus yang
dipakai untuk menentukan penomoran kanal :
Keterangan :
- FDL/UL : Downlink/Uplink Frequency of the carrier center frequency
- FDL/UL_low : The Lowest frequency of the Downlink/Uplink operating band
- Noffs_DL/UL : Offset used for calculating Downlink/uplink EARFCN
- NDL/UL : Downlink/Uplink EARFCN
Berikut ini adalah tabel dari jumlah kanal E-UTRA :
Dari tabel diatas, band 6, 15, dan 16 tidak digunakan. Band 6 sudah ditetapkan oleh
3GPP untuk tidak digunakan sedangkan band 15 dan 16 sedang di riset.
FDL = FDL_low + 0,1 (NDL – Noffs_DL)
FUL = FUL_low + 0,1 (NUL – Noffs_UL)
Tabel 6.1 Tabel jumlah kanal E-UTRA [1]
E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial)
E-UTRAN merupakan bagian akses dari EPS (Evolved Packet System).E-UTRAN berisi
sekumpulan eNode B ,bisa dikatakan hanya terdiri dari jaringan eNode B.eNode B sendiri
merupaka perangkat yang berhubungan langsung dengan user,dalam hal ini User
Equipment.eNode B pada LTE bisa dikatakan gabungan fungsi 2 perangkat dari nodeB dan RNC
pada UMTS[4].
Gambar 9.2 E-UTRAN
Fungsi eNode B antara lain :
1.RRM ( Radio Resource Management)
a.Alokasi Resource : Mengalokasikan Resource Block
b.Admission Control :Mengecek Jaringan penuh atau tidaknya
c.Link Adaption
d. Power Control
2.Transmitter dan Receiver
3. RRC ( Radio Resource Control)
4.Scheduling UE
5.Compresi Header