struktur jaringan seluler

Struktur Jaringan SelulerStruktur Jaringan Selulerpada GSM & CDMA dan pada GSM & CDMA dan

Pengembangan Ke Arah Jaringan CerdasPengembangan Ke Arah Jaringan Cerdas RINI NUR RINI NUR P2700206001P2700206001BUNYAMINBUNYAMIN P2700206032P2700206032AMIRAHAMIRAH P2700206004P2700206004

1. Sistem Selular1. Sistem Selular1.1 Sistem Komunikasi Bergerak Selular1.1 Sistem Komunikasi Bergerak Selular1.2. Konsep Sistem Selular 1.2. Konsep Sistem Selular

2. Arsitektur Jaringan GSM2. Arsitektur Jaringan GSM2.1 Struktur Jaringan GSM2.1 Struktur Jaringan GSM2.2. Konfigurasi Sel GSM2.2. Konfigurasi Sel GSM 2.3. Konsep Kanal pada GSM2.3. Konsep Kanal pada GSM

3. Arsitektur Jaringan CDMA3. Arsitektur Jaringan CDMA

4. Fase Perkembangan Jaringan GSM dan CDMA4. Fase Perkembangan Jaringan GSM dan CDMA4. 1. General Packet Radio Service atau GPRS4. 1. General Packet Radio Service atau GPRS4.2. Enhanced Data rate GSM Evolution (EDGE )4.2. Enhanced Data rate GSM Evolution (EDGE )4.3. Wideband CDMA (WCDMA)4.3. Wideband CDMA (WCDMA)4.4. Tahapan Evolusi GSM / 4.4. Tahapan Evolusi GSM / GPRS/EDGE/WCDMA-UMTS/HSDPAGPRS/EDGE/WCDMA-UMTS/HSDPA4.5. Tahapan Evolusi CDMA4.5. Tahapan Evolusi CDMA

5. Sistem Cerdas GSM dan CDMA5. Sistem Cerdas GSM dan CDMA5.1. Sistem Cerdas GSM5.1. Sistem Cerdas GSM5.2. Sistem Cerdas CDMA5.2. Sistem Cerdas CDMA

MateriMateri

Arsitektur Jaringan GSMArsitektur Jaringan GSM

Jaringan GSM disusun dari beberapa entitas fungsional:Jaringan GSM disusun dari beberapa entitas fungsional:• Mobile Station (MS), merupakan perangkat yang Mobile Station (MS), merupakan perangkat yang

dibawa pelanggan.dibawa pelanggan.• Base Station Subsystem (BSS) yang mengendalikan Base Station Subsystem (BSS) yang mengendalikan

hubungan radio dengan Mobile Station.hubungan radio dengan Mobile Station.• Network Subsystem (NSS) Network Subsystem (NSS) • Operation Subsysterm (OSS)Operation Subsysterm (OSS)

Struktur Jaringan GSMStruktur Jaringan GSM

Pembagian Sistem dalam GSM

B S S N S SM S

. . . .

Aliran Kendali

Aliran DataO S S

<

OSS

OPERATOR

JaringanJaringan GSM GSMMSMSBSSBSS Base Transceiver Station (BTS)Base Transceiver Station (BTS) Base Station Controller (BSC)Base Station Controller (BSC) Speech Transcoder (TC)Speech Transcoder (TC)NSSNSS Mobile Switching Center (MSC)Mobile Switching Center (MSC) Home Location Register (HLR)Home Location Register (HLR) Visitor Location Register (VLR)Visitor Location Register (VLR) Authentication Center (AuC)Authentication Center (AuC) Equipment Identity Register (EIR)Equipment Identity Register (EIR)OSSOSS Operation & Maintenance Centre (OMC-R)Operation & Maintenance Centre (OMC-R)

Konfigurasi Sel GSMKonfigurasi Sel GSM

Konsep Kanal pada GSMKonsep Kanal pada GSM Kanal terdiri dari dua jenis :Kanal terdiri dari dua jenis :

Kanal fisik:Kanal fisik: Satu TimeSlot (TS) frameTDMA merupakan satu Satu TimeSlot (TS) frameTDMA merupakan satu

kanal fisikkanal fisik Setiap carrier RF terdiri dari 8 TS(CH 0 – 7)Setiap carrier RF terdiri dari 8 TS(CH 0 – 7)

Kanal Kanal LogicLogic:: Kanal Trafik (TCH) dapat membawa suara atau data Kanal Trafik (TCH) dapat membawa suara atau data

untuk layanan komunikasi. TCH dibagi dua jenis, untuk layanan komunikasi. TCH dibagi dua jenis, full rate channel full rate channel dengan Bit rate 13 Kbps dan dengan Bit rate 13 Kbps dan half half rate channel rate channel dengan kecepatan bit 6,5 Kbpsdengan kecepatan bit 6,5 Kbps

Kanal Kontrol digunakan untuk keperluan signallingKanal Kontrol digunakan untuk keperluan signallingKanal logik ditumpangkan pada kanal fisikKanal logik ditumpangkan pada kanal fisik

• Band Frekuensi = Downlink (BS MS) 935.2 ~ 959.8 MHz

• Uplink (MS BS) 890.2 ~ 914.8 MHz • Jumlah carrier = 124• carrier spacing = 200KHz• Duplex Spacing = 45 MHz• ARFCN = 1 ~ 124

ARFCN=1 ARFCN=124 ARFCN=1 ARFCN=124

45 MHz

890.2MHz

935.2MHz

914.8MHz

959.8MHz200KHz

135KHz

200KHz

135KHz

UPLINK DOWNLINK

20.4KHz

Struktur FDMA

Representasi FDMA-TDMA dalam 3 dimensiRepresentasi FDMA-TDMA dalam 3 dimensi

43 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 5

577us

User 1 User 1 User 1User 2 User 2

TDMA Frame 4.615 msTimeslot

ARFCN atau “Absolute Radio Frequency Channel Number” adalah nomer channel yang berurutan yang digunakan untuk mengidentifikasi carrier yang berbeda. Hubungan antara parameter ARFCN dan frekuensi carrier adalah sebagai berikut:

fUplink = 890 + 0.2*(ARFCN-1) MHzfDownlink = fUplink + 45 MHz

Prinsip kerja Time-Division Multiple Access (TDMA)

Besok Aku datang, bah..

Hallo, bisa bicara dengan NunungCABCDEFGHIJKLMD

Minal a'din wa faidzinABudi sedang pergi ke rumah kakekB

GOoo.... begitu...thoH

Betul ya, jangan lupa ...ENggak tau 'ahF

P E

R C

A K

A P

A N

8 Percakapan, 8 Channel

RFChannel

Frekuensi

Min

al a

'idin

Budi

Sed

ang

Hallo

, bisa

bi

ABCD

EFG

HIBe

tul y

a, ja

nNg

gak

tau

ahBe

sok

aku

daO

oo...

. beg

ituwa

faid

zinpe

rgi k

e ru

cara

den

gan

time-Axis

slot 1

slot 2

slot 3

slot 4

slot 5

slot 6

slot 7

slot 1

slot 2

slot 0

slot 0

Delapan percakapan -- satu channel

Proses Kerja TDMADengan satu channel bisa membawa kedelapan percakapan dengan cara membagi-bagi percakapan tersebut ke dalam fragmen-fragmen yang disebut Timeslot,

Radio Tower

burst

Komunikasi antara BTS dan MS melalui physical channel berupa

burst

1

1

t

tBTS

1

1

t

tMS

Offset3 BP

downlink uplink

Time slot

Offset (selang waktu) antara Tx (downlink) dan Rx (uplink)

Channel OffsetBTS dalam mengirim dan menerima sinyal secara dupleks, artinya dalam waktu yang bersamaan BTS mengirim dan menerima sinyal. Walaupun demikian untuk data yang bersesuaian atau yang mempunyai timelot yang sama, BTS memberikan konstanta offset selama 3 periode Burst (3 x 577 s). Tujuan adanya offset ini adalah untuk mencegah sinyal downlink dan uplink diterima oleh MS bersamaan. Selain itu, Tx dan Rx tidak berkerja bersamaan dan tidak bisa saling menginterferensi satu sama lainnya.

Struktur Frame GSM

50 49 2 1 0

1 multiframe for signalling 51 TDMA frame = 235.38 ms

25 24 2 1 0

1 multiframe for speech/data 26 TDMA frame = 120 ms

0 1 2 3 4 5 6 7 8 TS = 1 TDMA frame = 4.615 ms

BURST = Contents of Time Slot 1 TS

156.25 bit = 576.88 s ( 1 bit = 3.692 s )

Struktur Jaringan CDMAStruktur Jaringan CDMA

Fase Perkembangan Jaringan GSM dan Fase Perkembangan Jaringan GSM dan CDMACDMA

1.1. General Packet Radio ServiceGeneral Packet Radio Service atau atau GPRSGPRS

Struktur Jaringan GPRSStruktur Jaringan GPRSStruktur jaringan GPRS adalah penambahan dua node jaringan baru Struktur jaringan GPRS adalah penambahan dua node jaringan baru

dalam GSM yaitu SGSN (Serving GPRS Support Node) & GGSN dalam GSM yaitu SGSN (Serving GPRS Support Node) & GGSN (Gateway GPRS Support Node)(Gateway GPRS Support Node)

Secara umum Secara umum General Packet Radio ServiceGeneral Packet Radio Service atau atau GPRSGPRS adalah adalah suatu teknologi suatu teknologi Packet SwitchPacket Switch yang memungkinkan pengiriman yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat jika dibandingkan dengan dan penerimaan data lebih cepat jika dibandingkan dengan penggunaan teknologi penggunaan teknologi Circuit SwitchCircuit Switch Data Data atau atau CSDCSD. .

Komponen-komponen utama Jaringan GPRS adalah :Komponen-komponen utama Jaringan GPRS adalah : SGSNSGSN; gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS; gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS GGSNGGSN; gerbang penghubung jaringan GSM ke jaringan internet; gerbang penghubung jaringan GSM ke jaringan internet PCU PCU ; komponen di level BSS yang menghubungkan terminal; komponen di level BSS yang menghubungkan terminal

GPRS

GGSN

Billing System

INMTC

GSM OtherGPRS Network

BSC PCUPCU

BSC PCU

BG B

G

CG

SGSN

Jaringan GPRS

Jaringan GPRS

SGSNSGSN

GPRS GPRS RegisterRegisterH/VLRH/VLR

GGSNGGSN

SGSNSGSN

MSCMSC

BTSBTS BSCBSC

GMSCGMSC

Peer Elements

CircuitCircuitSwitchedSwitchedTrafficTraffic

PacketPacketTrafficTraffic

HLR/AUCHLR/AUCGPRSGPRS

RegisterRegister

A-bis

PCUPCUGb

Gi

Gn

MAP

MAP‘A’

GGSNGGSN

PSTNPSTN

Public Switched Public Switched Packet NetworkPacket Network

SGSNSGSN

GPRS GPRS RegisterRegisterH/VLRH/VLR

GGSNGGSN

SGSNSGSN

MSCMSC

BTSBTS BSCBSC

GMSCGMSC

Peer Elements

CircuitCircuitSwitchedSwitchedTrafficTraffic

PacketPacketTrafficTraffic

HLR/AUCHLR/AUCGPRSGPRS

RegisterRegister

A-bis

PCUPCUGb

Gi

Gn

MAP

MAP‘A’

GGSNGGSN

PSTNPSTN

Public Switched Public Switched Packet NetworkPacket NetworkPublic Switched Public Switched Packet NetworkPacket Network

Pengertian Paket SwitchingPengertian Paket Switching

• Data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi Data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan dan diubah kembali menjadi data semula.dan diubah kembali menjadi data semula.

• Dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan Dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket perdetik paket perdetik

• Memungkinkan untuk pemakaian kanal transmisi Memungkinkan untuk pemakaian kanal transmisi secara bersamaan oleh pengguna lainsecara bersamaan oleh pengguna lain

• Transmisi melalui PLMN (Public Land Mobile Transmisi melalui PLMN (Public Land Mobile Network )dengan menggunakan IP backboneNetwork )dengan menggunakan IP backbone

2. EDGE (Enhanced Data rate GSM Evolution)

Upgrade GSM ke EDGE

Upgrade GSM ke EDGE

3.3. Wideband CDMA (WCDMA) Wideband CDMA (WCDMA)

• Sistem W-CDMA adalah teknologi multiple akses Sistem W-CDMA adalah teknologi multiple akses dengan menggunakan modulasi DSSS yang dengan menggunakan modulasi DSSS yang ditebar dalam bandwith yang lebar (5-5MHz), ditebar dalam bandwith yang lebar (5-5MHz), lebih lebar daripada bandwith sistem CDMA lebih lebar daripada bandwith sistem CDMA

• Teknologi ini berbeda dengan sistem GSM Teknologi ini berbeda dengan sistem GSM konvensional yang menggunakan pembagian konvensional yang menggunakan pembagian bandwith frekuensi yang tersedia serta time slot.bandwith frekuensi yang tersedia serta time slot.

• WCDMA dapat dikatakan sebagan CDMA pita WCDMA dapat dikatakan sebagan CDMA pita lebar berbasis GSM yang sering juga dikenal lebar berbasis GSM yang sering juga dikenal sebagai Teknologi Akses UMTS (Universal Mobile sebagai Teknologi Akses UMTS (Universal Mobile Telecommunication) merupakan implementasi Telecommunication) merupakan implementasi dari 3G yang dapat mencapai kecepatan sampai dari 3G yang dapat mencapai kecepatan sampai 2 Mbps.2 Mbps.

Jaringan WCDMA

Kemampuan Fungsional

1998 1999 2000 2001 2002 1997 Time

Speech

Circuit data

<9.6 kbps

HSCSD 57.6 kbps

Circuit Switch

ed

IMT-2000 capable systems

GPRS 115 kbps

EDGE/IS-136

384 kbps

WCDMA 2 Mbps

Tahapan Evolusi GSM/GPRS/EDGE/WCDMA-UMTS/HSDPA

CDMA Standards evolution

CDMA2000 PCN/Mobile IP

Interworking function CDMA2000

cdmaOne

All IP

IS-95A CDMAVoice, packet-9.6/14.4 Kbps

IS-95B CDMAVoice, packet-64 Kbps

IS-2000 1X 144 Kbps600 Kbps peak IS-2000 1XEV-DO

600 Kbps; 2.4 Kbps peakIS-2000 1XEV-DV2-5 Mbps peak

Source: CDMA2000-A world view

Evolution step GSM / GPRS/UMTS/HSDPA

MSC HLR/AuCEIR

BSCBTSPSTNNetwork

SS7Network

UmGSMINFRASTRUCTURE

BorderGateway (BG)

Serving GPRSSupport Node(SGSN)

Gateway GPRSSupport Node(GGSN)

Lawful InterceptionGateway (LIG)

Inter-PLMNnetwork

GPRSbackbon

enetwork

(IP based)

Internet

PCU

GPRSINFRASTRUCTURE

Node-B

RNC

IuIWU

Um

UMTS (WCDMA)INFRASTRUCTURE

Edge

Edge TRXAbis

HSDPA

HSDPA TRX

Tahapan Evolusi CDMA

CDMA2000 PCN/Mobile IP

Interworking function CDMA2000

cdmaOne

All IP

IS-95A CDMAVoice, packet-9.6/14.4 Kbps

IS-95B CDMAVoice, packet-64 Kbps

IS-2000 1X 144 Kbps600 Kbps peak IS-2000 1XEV-DO

600 Kbps; 2.4 Kbps peakIS-2000 1XEV-DV2-5 Mbps peak

1. Sistem Cerdas GSM1. Sistem Cerdas GSM• Frequency DiversityFrequency Diversity• Radio Power ControlRadio Power Control• Antena DiversityAntena Diversity• Voice Activation DetectorVoice Activation Detector• Pengkanalan secara DinamikPengkanalan secara Dinamik

SISTEM CERDAS GSM dan SISTEM CERDAS GSM dan CDMACDMA

2. Sistem Cerdas CDMA2. Sistem Cerdas CDMA• Manajemen Manajemen Power ControlPower Control• Soft HandoffSoft Handoff• Deteksi Akivitas SuaraDeteksi Akivitas Suara • Sektorisasi AntenaSektorisasi Antena• Rake receiverRake receiver

SISTEM CERDAS GSM dan SISTEM CERDAS GSM dan CDMACDMA

Terima KasihTerima Kasih

Frequency Diversity

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7

ARFCN

45

34

27

18

TS = 2

t4.616ms 4.616ms 4.616ms 4.616ms 4.616ms 4.616ms

Frekuensi Hopping

Antena DiversityAntena Diversity

Antena diversity memberikan proteksi terhadap efek multipath fading. Sehingga dapat meningkatkan performansi jalur radio pada sisi uplink dalam konfigurasi sel yang besar.

Tujuan pemakaian antena diversity:Mengkompositkan sinyal informasi dari antena-antena (receiver) yang digunakan untuk meminimalkan efek fading dari propagasi multipath.

Sinyal multipath

• "Switched diversity" coverage, perhatikan efeknya

terhadap fading