makalah global system for mobile (gsm)

GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE

COMMUNICATIONS (GSM)

DASAR SISTEM KOMUNIKASI

OLEH :

PUTU RUSDI ARIAWAN 0804405050

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS UDAYANA

JIMBARAN

2009

GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATIONS (GSM)

PUTU RUSDI ARIAWAN ©2009 2

KATA PENGANTAR

OM SWASTYASTU

Puji dan syukur kami panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa,

karena berkat dan rahmatNya, kami dapat menyelesaikan tugas makalah dengan

judul “Global System for Mobile Communications (GSM)”, karena adanya

tugas yang diberikan oleh dosen mata kuliah Dasar Sistem Komunikasi.

Makalah ini merupakan salah satu sarana mengembangkan ilmu

pengetahuan di bidang Telekomunikasi. Sehingga pembaca dapat mengetahui,

mengerti, memahami dan mengembangkan ilmu pengetahuan yang didapatkan

dari makalah ini dalam kehidupannya sehari-hari

Penyajian materi dalam ringkasan ini saya sesuaikan dan usahakan tidak

jauh menyimpang, sebagaimana yang tertulis dalam referensi- referensi yang

kami gunakan, sehingga nantinya melalui makalah ini para membaca dapat lebih

mudah memahami isi makalah ini dalam pembelajaran Dasar Sistem

Komunikasi.

Penulis menyadari bahwa makalah yang penulis buat ini masih jauh dari

sempurna, karena keterbatasan referensi yang penulis miliki. Untuk itulah kritik

dan saran dari pembaca yang baik dan budiman sangat kami harapkan “Tan

Hana Wang Swetha Nulus”, tidak ada manusia yang sempurna hanya Tuhan

yang sempurna. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.

OM SANTHI, SANTHI, SANTHI, OM

Denpasar , 30 Juli 2009

Penulis



DAFTAR ISI

KATA PENGGANTAR 2

DAFTAR ISI 3

ABSTRAK 4

BAB 1

PENDAHULUAN 5

BAB II

ISI

2.1 Sejarah GSM 6

2.2 Pengertian GSM 9

2.3 Perkembangan GSM 10

2.4 Jaringan GSM 11

2.5 Sistem Operasi GSM 22

BAB III

Penutup

Kesimpulan 33

DAFTAR PUSTAKA 34



ABSTRAK

Global System for Mobile Communications

Paper ini membahas tentang sejarah, pengertian, perkembangan,

jaringan serta sistem pengoperasian GSM (Global System for Mobile

Communications).

GSM adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel (wireless)

yang bersifat terbuka. Telepon GSM digunakan oleh lebih dari satu milyar orang

di lebih dari 200 negara. Banyaknya standar GSM ini membuat roaming

internasional sangat umum dengan "persetujuan roaming" antar operator telepon

genggam. Ada pun pengertian lain dari Global System for Mobile communication

(GSM) adalah sebuah standar global untuk komunikasi bergerak digital. GSM

adalah nama dari sebuah group standarisasi yang dibentuk di Eropa tahun 1982

untuk menciptakan sebuah standar bersama telpon bergerak selular di Eropa

yang beroperasi pada daerah frekuensi 900 MHz. GSM saat ini banyak

digunakan di negara-negara di dunia.

Dari sudut pandang konsumen, keuntungan kunci dari sistem GSM adalah

kualitas suara digital yang lebih tinggi dan alternatif biaya rendah untuk menelpon

dan juga pesan teks. Keuntungan bagi operator jaringan adalah kemampuannya

menerapkan peralatan dari "vendor" yang berbeda karena standar terbuka

membuat inter-operasi menjadi mudah. Juga, standar ini telah mengizinkan

operator jaringan untuk menawarkan jasa roaming yang berarti pengguna dapat

menggunakan telepon mereka di seluruh dunia.



BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Industri Mobile Telecommunication sedang mengalami peningkatan yang

pesat dengan bertambahnya jumlah services yang ditawarkan oleh sejumlah

network operator dan service provider, yang menyebabkan bertambahnya jumlah

pengguna telepon cellular.

Sejumlah teknologi baru bermunculan, dari CDMA hingga GSM. Pada

makalah ini akan dibahas mengenai GSM itu sendiri dan system operasi yang

digunakan pada GSM..

1.2. Rumusan Masalah

Dari latar belakang diatas, kami mendapatkan beberapa masalah yakni

a. Bagaimana definisi dari Global System for Mobile Communications (GSM).

b. Bagaimana perkembangan dari Global System for Mobile Communications

(GSM).

c. Bagaimana komponen-komponen Global System for Mobile Communications

(GSM).

d. System operasi dari Global System for Mobile Communications (GSM).

1.3. Tujuan Pembuatan

Penulisan paper ini bertujuan agar para pembaca mengetahui lebih jauh

mengenai Global System for Mobile Communications (GSM).

1.4. Manfaat Pembuatan

Manfaat dari penulisan makalah ini adalah diharapkan para pembaca

dapat menambah pengetahuannya mengenai Global System for Mobile

Communications (GSM), serta mengerti, memahami dan mengembangkan ilmu

pengetahuan yang didapatkan dari makalah ini dalam kehidupannya sehari-hari.



BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sejarah GSM

Beberapa tahun terakhir ini, pertelekomunikasian di Indonesia dimarakkan

oleh hadirnya telepon genggam atau selular digital GSM (Global System for

Mobile Communications.)

Sebelum GSM, di Indonesia telah ada 2 jenis telepon selular analog, yaitu

AMPS (Advances Mobile Phone System) dan NMT (Nordic Mobile Telephone).

Jenis telepon selular digital lainnya yang akan segera dioperasikan di Indonesia

adalah DAMPS (Digital AMPS). Tulisan ini mengupas latar belakang, teknologi

dan perkembangan GSM.

STKB selular sistem analog yang beroperasi di Eropa bersifat sangat

regional, di mana masing-masing negara mengoperasikan sistem yang berbeda

dan tidak kompatibel satu dengan yang lain. Di Jerman dan Portugal beroperasi

sistem C-NET yang dikembangkan oleh Siemens, di Perancis beroperasi sistem

RC-2000, di Belanda dan negara Skandinavia beroperasi sistem NMT yang

dikembangkan Ericson, sedangkan di Inggris Raya beroperasi sistem TACS.

Masing-masing sistem dikembangkan dengan teknologi yang berbeda,

sehingga tidak ada kompatibilitas satu dengan yang lain. Akibatnya setiap sistem

hanya dapat dioperasikan di wilayah negara yang tertentu. Kondisi ini sangat

tidak menunjang kegiatan mobilitas masyarakat negara Eropa yang sering

berada di negara lain, baik untuk tujuan bisnis maupun wisata. Ditambah lagi

dengan rencana terbentuknya European Community, kondisi tersebut sama

sekali tidak dapat dipertahankan.

Pengembangan masing-masing sistem analog yang beroperasi hanya

nasional disebabkan adanya orientasi interest yang berbeda bagi masing-masing

pengelola, yakni PTT. Akibatnya, pemasaran terbatas hanya satu negara dan

tidak dapat mendapatkan jumlah pelanggan yang cukup besar. Tetap diperlukan

dukungan infrastruktur yang lengkap dan mahal, sehingga konsekuensinya



adalah timbulnya harga jual yang mahal serta biaya pemakaian yang cukup

tinggi. Oleh sebab itu pemakai selular terbatas hanya mereka yang benar-benar

mampu dan memerlukan, bukan sebagai sarana telekomunikasi yang mencapai

segenap lapisan masyarakat.

Atas dasar pemikiran tersebut dan tanpa menguntungkan salah satu sistem

yang telah beroperasi serta untuk menciptakan sistem yang jauh lebih baik dari

yang sudah ada, maka Perancis (France Telecom) dan Jerman (Bundespost)

sepakat untuk memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian

dikenal dengan nama GSM, dengan didukung oleh industri telekomunikasi di

kedua negara tersebut.

Melalui pengkajian yang sangat mendalam, akhirnya ETSI (European

Telecommunication Standard Institute) dapat menerima GSM sebagai standar

Eropa.

Pada pertengahan tahun 1991, jaringan GSM muncul untuk pertama

kalinya, dimana salah satu pelopornya adalah Deutsche Bundespost melalui

anak perusahaannya Detecom siap untuk mengoperasikan GSM pada 1 Juli

1991, yang dikenal dengan nama D1 Network.

Diperkirakan dengan munculnya standarisasi GSM, sistem lain yang

beroperasi di Eropa perlahan-lahan hilang. Ini berarti hilangnya sebagian besar

pasar sistem non GSM. Hal tersebut mempengaruhi minat industri untuk

mengembangkan teknologi sistem lama yang ada (CNET, RC 2000, NMT,

TACS).

Dalam konferensi WARC (World Administrative Radio Conference) tahun

1979, ditetapkan bahwa frekwensi 860 Mhz - 960 Mhz dialokasikan untuk

komunikasi selular di kemudian hari. Dengan penetapan ini berarti band

frekuensi selebar 2 x 25 Mhz khusus disiapkan untuk sistem selular digital.

Tahun 1982, dengan dipelopori oleh Jerman dan Perancis, maka CEPT

(Conference Europeance d'Administration de Post et Telecommunication)

menetapkan GSM sebagai standar digital selular untuk Eropa. Dan tahun 1985,

Jerman, Perancis, Itali dan Inggris bersatu untuk mengembangkan standarisasi



GSM. Tahun 1987 di tanda tangani Memorandum of Understanding pemakaian

GSM oleh 14 negara Eropa.

Target pembangunan GSM :

Tahun 1991 adalah permulaan pengoperasian jaringan GSM

Tahun 1993 meliputi semua kota besar

Tahun 1995 mencapai semua jalan raya antar kota.

Di dalam kenyataannya, banyak terjadi hambatan dalam penerapan GSM,

sehingga target operasional GSM tidak terpenuhi. Walaupun semua infrastruktur

telah siap sejak pertengahan 1991, namun realisasi pengoperasian secara

komersil baru dapat dimulai kuartal terakhir 1992.

Situasi ini menunjukkan bahwa GSM merupakan teknologi yang sangat

kompleks dan memerlukan pengkajian cukup lama untuk mencapai kesepakatan

standar. Disamping itu GSM menjadi ajang perebutan pengaruh dan kompetisi

baik dari masing-masing operator di tiap negara, maupun industri telekomunikasi

yang memproduksi GSM. Keuntungan bisnis yang besar akan diperoleh pihak

yang berhasil memasukkan usulan standarnya. Tidak heran apabila standar type

approval untuk hand phone baru dapat disepakati pada September 1992, karena

harus mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian dalam

memproduksi sistem GSM.

Walaupun standarisasi GSM baru saja terselesaikan dan

pengoperasiannya baru saja dimulai, bahkan belum merata ke seluruh Eropa,

namun dengan mengantisipasi perkembangan GSM yang sangat pesat serta

tingkat kepadatan pelayanan per area yang tinggi, maka arah perkembangan

teknologi GSM adalah DCS 1800, yakni Digital Celular System pada alokasi

frekwensi 1.800 MHz. Dengan frekwensi tersebut, akan dicapai kapasitas

pelanggan yang semakin besar per satuan sel. Di samping itu, dengan luas sel

yang semakin kecil akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar hand phone,

sehingga bahaya radiasi yang timbul terhadap organ kepala, sebagaimana

dikhawatirkan pada akhir-akhir ini, akan dapat dieliminasi.



2.2 Pengertian GSM

GSM (singkatan bahasa Inggris: Global System for Mobile

Communications, GSM) adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel

(wireless) yang bersifat terbuka. Telepon GSM digunakan oleh lebih dari satu

milyar orang di lebih dari 200 negara. Banyaknya standar GSM ini membuat

roaming internasional sangat umum dengan "persetujuan roaming" antar

operator telepon genggam. Ada pun pengertian lain dari Global System for

Mobile communication (GSM) adalah sebuah standar global untuk komunikasi

bergerak digital. GSM adalah nama dari sebuah group standarisasi yang

dibentuk di Eropa tahun 1982 untuk menciptakan sebuah standar bersama

telpon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah frekuensi 900

MHz. GSM saat ini banyak digunakan di negara-negara di dunia.

GSM berbeda banyak dengan teknologi sebelumnya dalam pensinyalan

dan "channel" pembicaraan adalah digital, yang berarti ia dipandang sebagai

sistem telepon genggam generasi kedua (2G). GSM merupakan sebuah standar

terbuka yang sekarang ini dikembangkan oleh 3GPP.



Dari sudut pandang konsumen, keuntungan kunci dari sistem GSM adalah

kualitas suara digital yang lebih tinggi dan alternatif biaya rendah untuk menelpon

dan juga pesan teks. Keuntungan bagi operator jaringan adalah kemampuannya

menerapkan peralatan dari "vendor" yang berbeda karena standar terbuka

membuat inter-operasi menjadi mudah. Juga, standar ini telah mengizinkan

operator jaringan untuk menawarkan jasa roaming yang berarti pengguna dapat

menggunakan telepon mereka di seluruh dunia.

GSM terus mendapat kompatibilitas dengan generasi sebelumnya, selagi

standar GSM ini terus berkembang, contohnya kemampuan paket data

ditambahkan ke versi Release '97 dari standar ini, dengan cara GPRS. Data

transmisi kecepatan tinggi juga telah diperkenalkan dengan EDGE dalam versi

Release 99 dari standar ini.

2.3 Perkembangan GSM

Perkembangan GSM dimulai pada tahun 1982 ketika diadakan European

Conference of Posts & Telecomunications Administration (ECPT) yang

menghasilkan 2 keputusan penting. Pertama, membentuk suatu tim yang

bernama Groupe Speciale Mobile untuk merancang suatu standar jaringan yang

akan diterapkan di kawasan Eropa pada masa yang akan datang. Kedua

merekomendasikan alokasi frekuensi 900 MHz untuk sistem seluler, dalam hal ini

STBS GSM yaitu 890-915 Mhz untuk downlink yang merupakan frekuensi

pancaran yang dipakai Mobile Station (MS) dan 935-960 MHz untuk uplink yang

merupakan frekuensi pancaran yang dipakai oleh Base Station (BS)

Para ahli memperkirakan bahwa menjelang tahun 2000 kapasitas sistem

analog semakin jenuh sehingga perlu dicari pilihan lain sebagai pengganti sistem

yang sudah ada, dengan alasan pemikiran tersebut STBS GSM sebagai sistem

digital menjadi pilihan untuk dikembangkan lebih lanjut. STBS GSM memiliki

beberapa keuntungan, yaitu:



Jumlah kanal lebih banyak karena menggunakan metode akses TDMA;

Mampu melakukan komunikasi dengan jaringan komunikasi lain, misalnya

dengan ISDN dan PSTN.

PSTN adalah singkatan dari Public Switched Telephone Network atau

yang biasa disebut jaringan telpon tetap (dengan kabel). PSTN secara umum

diatur oleh standar-standar teknis yang dibuat oleh ITU-T, dan menggunakan

pengalamatan E.163/E.164 (secara umum dikenal dengan nomor telepon).

ISDN (Integrated Services Digital Network) adalah suatu sistem

telekomunikasi di mana layanan antara data, suara, dan gambar diintegrasikan

ke dalam suatu jaringan. Para pemakai ISDN diberikan keuntungan berupa

fleksibilitas dan penghematan biaya, karena biaya untuk sistem yang

terintegrasi ini akan jauh lebih murah apabila menggunakan sistem yang

terpisah.

Kerahasiaan lebih terjamin karena adanya fasilitas penyandian informasi;

2.4 Jaringan GSM

Sebuah jaringan GSM seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.1, terdiri

atas tiga bagian utama, yaitu : unit telepon bergerak (Mobile Station / MS), pusat

sel (Base Station System / BSS) dan sentral telepon bergerak (Switching

Subsystem / SSS). MS dengan BSS dihubungkan dengan radio interface atau

Um interface. Antara BSS dengan SSS dihubungkan dengan A interface.

http://id.wikipedia.org/wiki/Telekomunikasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Data

http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan_komputer

http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem



Gambar 2.1 Arsitektur jaringan GSM

(dikutip dari Siemens D900/D1800)

Alokasi frekwensi :

Transmitter : 935 MHz - 960 MHz

Receiver : 890 MHz - 915 MHz

Modulasi : TDMA (Time Division Multiple Access)

Caarier spacing : 200 KHz untuk 8 kanal

Jaringan GSM selular, terdiri atas :

MSC (Mobile Switching Center), sebagai switching system

BSS (Base Station Subsystem), sebagai pengirim dan penerima sinyal

radio dari dan ke pelanggan

OS (Out Station), sebagai terminal pelanggan yang bersifat bergerak.

BTS

BTS

BTS

BTS

VLR HLR

MSC

lainnya

OMC Pusat Pelayanan

(SMSC, VMS)

Jaringan

lain

EIR AC

BSC/ TRAU

BSC/ TRAU

MSC

MS

(SIM)

MS

(SIM)

Radio

Interface



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.

Standardisasi A-bis Interface belum sepenuhnya terselesaikan, sehingga

sampai saat ini BSS secara lengkap pada umumnya dipasok dari satu merek.

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).

Karena fungsinya yang sangat kompleks, maka MSC dilengkapi dengan :



Home Location Register (HLR) untuk menyimpan data permanen dari

semua pelanggan.

Visitor Location Register (VLR) untuk menyimpan data pelanggan yang

bersifat temporer disesuaikan dengan area tempat pelanggan berada.

Authentication Register (AuC) untuk keperluan pemeriksaan validasi

pelanggan.

Equipment Identity Register (EIR) untuk menyimpan nomer identitas pelanggan.

2.4.1 Mobile Station (MS)

MS merupakan peralatan komunikasi bergerak yang dipakai oleh

pelanggan agar dapat mengakses jaringan GSM. MS terdiri dari 2 bagian, yaitu :

peralatan (Mobile Equipment / ME) dan kartu Subscriber Identity Module (SIM).

a. Mobile Equipment (ME)

ME adalah bagian yang mudah untuk dikenali yang dapat berupa

peralatan seperti handset (yang lebih dikenal dengan nama handphone),

portable terminal, dan vehicle-mounted (pada kendaraan). Untuk mengidentifikasi

ME digunakan kode yang disebut International Mobile Equipment Number (IMEI).

Pada gambar 2.2 dapat dilihat bagaimana prosedur pengecekan IMEI.

ME

+ MS =

SIM



Gambar 2.2 Prosedur pengecekan IMEI


Keterangan gambar 2.2:

1. MSC meminta IMEI dari MS selama call setup.

2. MSC lalu mengirim IMEI yang diterima dari MS ke EIR dengan meminta

mengecek IMEI.

3. EIR mengirim hasil dari pengecekan (katagori putih atau abu-abu atau

hitam) kembali ke MSC.

4. Tergantung hasil pengujian, call setup (MOC, MTC) dilanjutkan atau

dibatalkan. Pada saat katagori abu-abu atau hitam operator

menginformasikan hasil pengecekan pada saat yang sama.

MS

Radio Interface

2 1

2 1

3 2

4

EIR

OMC

omcc

MSC

BSS



b. Subscriber Identity Module (SIM)

SIM adalah kartu identitas pelanggan dan sebagai kunci pelanggan untuk

dapat mengakses jaringan GSM. SIM ini hanya boleh dikeluarkan oleh

operatornya. Bentuk SIM dapat berupa kartu plastik dengan ukuran seperti kartu

kredit atau berupa plug-in ukuran 15 x 25 mm. Untuk keperluan keamanan bagi

pemakai, kartu SIM dilengkapi dengan mekanisme Personal Identification

Number (PIN).

Selain untuk menyimpan informasi pelanggan yang bersangkutan, SIM

dapat melakukan proses komputasi seperti authentication (pengecekan

keabsahan pelanggan). Authentication ini dilakukan terutama saat location

update. Sedangkan ubtuk kerahasiaan pembicaraan atau data yang dikirim

melalui radio interface dilakukan dengan chipering, proses chipering ini hanya

antara MS dan BTS saja. Prosedur authentication dapat dilihat pada gambar 2.3



Gambar 2.3 Prosedur authentication



1. MS meminta sambungan dari MSC / VLR. VLR memulai authenticatioan.

2. Jika data pelanggan tidak diketahui oleh VLR, VLR meminta triple dari HLR

dengan datanya.

3. HLR sendiri meminta triple tersebut dari AC dan mengirim datanya ke VLR.

4. VLR memulai pengiriman nomer acak RAND dari triple melalui MSC dan BSS

ke MS.

5. MS menghitung nilainya untuk memberikan tanda jawaban (Signed Respond

/ SRES) dari RAND dengan bantuan nilai algoritma A3 dan authentication

pelanggan individu kunci Ki disimpan di chip card (SIM). MS juga menghitung

nilai angka rahasia kunci Kc menggunakan RAND, A8, dan Ki.

6. MS mengirim SRES ke VLR.

7. VLR membandingkan SRES dengan SRES yang diterima dari MS dengan

menggunakan komputer.

Radio Interface

4 1 6

1 6 4

4 1 6

7 3

3 2

VLR HLR AC

MSC

BSS

MS 5



2.4.2 Base Station Subsystem (BSS)

Base station subsystem terdiri dari dua bagian yaitu:

a. The base Transceiver Station ( BTS )

b. The base station controller ( BSC )

c. Transcoding and Rate Adaption Unit (TRAU)

a. Base Transceiver Station (BTS)

BTS berfungsi sebagai interkoneksi antara infra struktur sistem selular

dengan Out Station. BTS harus selalu memonitor Out Station yang masuk

ataupun yang keluar dari sel BTS tersebut. Luas jangkauan dari BTS sangat

dipengaruhi oleh lingkungan, antara lain topografi dan gedung tinggi. BTS sanga

berperan dalam menjaga kualitas GSM, terutamaa dalam hal frekwensi hoping

dan antena diversity.

b. Base Station Controller (BSC)

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 mengatur perpindahan Out Station dari satu

BTS ke BTS lainnya. Perpindahan area ditentukan dari beda kekuatan sinyal

antara 2 (dua) BTS Over Lapping. Fungsi BSC :

o Interfacing antara BSC-MSC, BSC-BTS dan BSC-OMC

o Alokasi kanal BSC-BTS

o Indikasi channel blocking antara BSC-MSC

o Pengaturan frekwensi hoping

o Pengaturan konfigurasi kanal

o Pengaturan enkripsi

o Proses Handover

o Pengaturan broadcasting channel



c. Transcoding and Rate Adaption Unit (TRAU)

Fungsi TRAU adalah untuk menyesuaikan kecepatan transmisi yang

berbeda antara BSS dan MSC di dalam masing-masing kanal signal yang

didefinisikan ke dalam standar GSM. Suara dan data pada bagian radionya

disesuaikan ke standar jaringan 64 kbit/s dari Switching Subsystem (SSS).

Meskipun TRAU adalah bagian dari BSS, TRAU biasanya berada pada lokasi

yang sama dengan MSC agar menjadi lebih baik penggunaan kapasitas

transmisi pada jalurnya untuk kecepatan data rendah masing-masing 16 kbit/s

kanal traffic antara BSC dan TRAU.

2.4.3 Operation and Maintenance Subsystem (OMS)

OMS berhubungan dengan struktur manajemen jaringan telekomunikasi.

Elemen jaringan OMS dalam bentuk Operation and Maintenance Center (OMC).

Disini OMC-S untuk elemen jaringan SSS dan OMC-B untuk elemen jaringan

BSS. OMC-S terdiri dari O&M Processor (OMP) dan O&M Terminal (OMT)

dimana berhubungan dengan OMP melalui Local Area Network (LAN).

a. O&M Processor (OMP-S untuk SSS dan OMP-B untuk BSS)

OMP adalah komputer komersil. Disamping fungsi O&M (pusat

manajemen dari elemen jaringan BSS dan SSS) juga menangani komunikasi

dengan elemen jaringan BSS dan SSS melalui Public Switched Data Network

(PSDN)

b. O&M Terminal (OMT-S untuk SSS dan OMT-B untuk BSS)

OMT menyediakan man-machine interface antara operator dan OMP,

begitu juga dengan elemen jaringan dari BSS dan SSS. Komputer laptop dapat

disambungkan dengan elemen jaringan BSS (TRAU, BSC, BTS) dengan segera

sebagai Local Maintenance Terminal (LMT) dengan kemampuan konfigurasi

penuh.

c. Rute LAN

Rute LAN mengizinkan hubungan yang dioperasikan LAN jarak jauh

dimana OMT yang lain dan komputer cadangan dioperasikan. Rute LAN pada

saat yang menggantikan kapasitas komputer dari OMP.



2.4.4 Switching Subsystem (SSS)

SSS berfungsi untuk mengatur komunikasi antar pelanggan GSM atau

antara pelanggan GSM dengan jaringan lain. SSS terdiri dari 5 elemen jaringan,

yaitu : Mobile Switching Center (MSC), Visitor Location Register (VLR), Home

Location Register (HLR), Authentication Center (AC) dan Equipment Identity

Register (EIR).

a. Mobile Switching Center (MSC)

MSC merupakan inti dari jaringan selular, dimana MSC berperan untuk

inter koneksi hubungan pembicaraan, baik antar pelanggan selularr maupun

antar selular dengan jaringan telepon kabel PSTN, ataupun dengan jaringan

data.

MSC memberikan pelayanan kepada pelanggan meliputi :

*Bearer Services :

o 3,1 KHz telephony o Synchronous data 0,3 Kbit/s - 2,4 Kbit/s o PAD Services o Alternated speech/data

*Teleservices :

Telephony Emergency calls Telefax Short message services

*Supplementary services :

Call forwading Charging services Call bearing services Closed user group

b. Visitor Location Register (VLR)

VLR adalah database utama dengan informasi tentang semua pelanggan

yang masih aktif di area pelayanan. VLR adalah peralatan bersama dengan MSC

di dalam jaringan fisiknya. Jika pelanggan mengecek ke dalam area pelayanan

VLR, informasi ini melewati Home Location Register (HLR). Ini merupakan



prosedur authentication. HLR mengirim informasi ke VLR tentang pelanggan

tersebut. Selama call setup VLR menghasilkan Mobile Subscriber Roaming

Number (MSRN), segera setelah ini diminta untuk Mobile Terminsted Call (MTC)

oleh Gateway MSC (GMSC) melalui HLR. Nomer ini di gunakan untuk

mengadakan hubungan dari GMSC ke MSC/VLR. Lokasi pelayanan VLR meliputi

satu atau lebih lokasi.

c. Home Location Register (HLR)

HLR adalah database utama tentang data pelanggan yang terdaftar pada

suatu area yang dikontrolnya. Berdasarkan sifat perubahan datanya, database

dibagi menjadi 2 bagian yaitu data yang bersifat semipermanen dan data yang

bersifat transient. Data yang bersifat transient adalah data yang berubah karena

roaming pelanggan yang bersangkutan. Data yang bersifat semipermanen

adalah data yang berubah tidak karena roaming pelanggan, tetapi sebab lain

misalnya perubahan layanan yang diminta, perubahan identitas pelanggan,

perubahan nomer dan lain-lainnya. Database yang dimasukkan dapat dibuat,

dihapus atau dibaca oleh operator, dihasilkan dari Operation Maintenance

Subsystem (OMC) oleh Personalization Center for SIM (PCS) menggunakan

OMS atau OMT lokal. Datanya tersebut juga termasuk informasi tentang area

pelayanan VLR yang mana pelanggan berada sekarang ini. Informasi ini

diperlukan oleh MTC untuk call setup. HLR adalah peralatan bersama dengan

Authentication Center (AC) dalam jaringan fisiknya.

d. Authentication Center (AC)

AC dilengkapi dengan kotak angka sekuriti dimana disimpan kode

authentication dan algoritma dari pelanggan yang dibutuhkan untuk membuat

parameter authentication. Parameter authentication digunakan oleh VLR untuk

pengecekan authentication agar dapat menentukan apakah pelanggan dapat

mengakses jaringan dan membuat panggilan. Untuk mengecek, kumpulan

parameter authentication dikirim ke VLR dan kumpulan parameter yang baru

dihasilkan untuk mengisi database AC. Algoritma yang digunakan untuk

menghasilkan parameter harus disediakan oleh operator, juga identik dengan

yang ada di dalam AC dan chip card SIM.



e. Equipment Identity Register (EIR)

EIR adalah database dengan informasi tentang tipe peralatan dan

identitas peralatan untuk semua Mobile Equipment (ME) di dalam area

pelayanannya. Fungsi EIR termasuk memulai identifikasi peralatan. EIR dapat

mengorganisasi area pada jaringan, misalnya satu atau lebih MSC. EIR dapat

mengedifikasi siapa yang berhak dari ME jika diminta dari MSC.

EIR memuat data-data peralatan pelanggan yang dibagi atas 3 (tiga) kategori,

yakni :

Peralatan yang diijinkan untuk mengadakan hubungan pembicaraan

kemanapun.

Peralatan yang dibatasi dan hanya diijinkan mengadakan hubungan

pembicaraan ketujuan yang terbatas.

Peralatan yang sama sekali tidak diijinkan untuk berkomunikasi.

2.5 Sistem Operasi GSM

Hubungan dari pelanggan GSM dapat dilakukan dengan pelanggan

jaringan tetap dalam PSTN/ISDN, atau pelanggan GSM lainnya. Pelayanan

telekomunikasi utama menetapkan apakah hubungan dibangun sebagai

pelayanan suara atau data. Proses panggilan dibedakan menjadi 4, yaitu : Mobile

Originated Call (MOC), Mobile Terminated Call (MTC), Mobile to Mobile Call

(MMC) dan Mobile Internal Call (MIC).

2.5.1 Mobile Originated Call (MOC)

MOC adalah proses panggilan dari telepon bergerak (MS) ke telepon

tetap. Dalam call setup , hubungan sesuai dengan digit yang di-dial. Call setup

dari MS ke telepon tetap adalah sama dengan ke pelanggan jaringan GSM,

dengan pengecualian dalam hal ini bahwa MSC yang memulai hubungan tidak

melakukan pemeriksaan data penentuan rute pada HLR. Gambar 2.5

memperlihatkan proses panggilan MOC.



1

1

2 3

Gambar 2.5 Proses panggilan MOC



1 Regristrasi lokasi dan authentication harus dilakukan pada saat memulai

MOC. MS mengirim informansi call setup yang di-dial oleh pelanggan GSM

ke MSC.

2 MSC meminta informasi hubungan dari VLR melalui identifikasi pelanggan

GSM dengan menggunakan IMSI.

3 Setelah pembagian kanal traffic, MSC membangun hubungan ke exchange

terdekat (GMSC) dan dari sana ke pelanggan dalam jaringan tetap.

2.5.2 Mobile terminated call (MTC)

MTC adalah proses panggilan dari telepon tetap ke telepon bergerak

(MS). Pelanggan yang memanggil pada jaringan tetap tidak perlu mengetahui

lokasi pelanggan GSM sedang berada.. Pelayanan GSM dapat dicapai dimana

saja di alam jaringan GSM oleh dialing nomer petunjuk (MSISDN) mengenai

BTS/BSC/TRAU

MSC VLR

BSS

SSS

(MS)

GSM

Jaringan Tetap



pelanggan dalam PSTN. MTC mempunyai fungsi khusus manajemen mobilitas,

yaitu :

a. Pemeriksaan

Pemeriksaan ikut berperan dalam hal MTC. Jika panggilan berasal

jaringan GSM yang sama, prosedur pemeriksaan dimulai oleh MSC. Sebaliknya

(panggilan berasal dari jaringan tetap) oleh Gateway MSC (GMSC). Sedangkan

pemeriksaan internasional dilakukan oleh GMSC.

b. Paging

Paging digunakan hanya dengan MTC. Hal tersebut dilakukan untuk

menetapkan sel yang mana pelanggan GSM sedang beradadengan bantuan

kode area lokasi.

c. Pencarian

Pencarian dilakukan untuk MTC ketika sel dimana pelanggan GSM

sedang berada telah ditentukan tanpa kode area lokasi yang tersedia.



Gambar 2.6 Proses panggilan MTC


Gambar 2.6 memperlihatkan proses panggilan MTC.


1. Panggilan untuk pelanggan GSM sampai pada GMSC.

2. Dengan bantuan informasi dialing (MSISDN), GMSC menentukan HLR dan

membangun hubungan pensinyalan.

3. HLR mengirim permintaan ke VLR dimana area lokasi pelanggan GSM yang

dipanggil sedang berada.

4. VLR mengirim MSRN yang dikehendaki kembali ke HLR, HLR melewatkan

MSRN ke GMSC.

5. GMSC membangun panggilan ke MSC dimana pelanggan GSM berada pada

waktu itu.

6. MSC meminta informasi pelanggan GSM dari VLR untuk call setup.

7. MS sekarang dipanggil oleh paging pada semua lokasi BTS / BSC.

8. Informasi dilewatkan kembali ke MSC dalam paging response.

9. Akhirnya panggilan ke MS telah dibangun.

Jaringan Tetap

BTS/BSC/TRAU

MSC VLR

BSS

SSS

(MS)

8

6

1

GSM

BTS/BSC/TRAU

HLR

GMSC

2

4

3 4 5

7 9

8 9 7



2.5.3 Mobile Internal Call (MIC)

MIC adalah proses panggilan antar telepon bergerak (MS) dalam satu

MSC. Gambar 2.7 memperlihatkan proses panggilan MIC.

Gambar 2.7 Proses panggilan MIC



1. MS1 mengirim informasi call setup (MSISDN) yang di-dial oleh pelanggan ke

MSC.

2. MSC meminta informasi yang berhubungan dengan panggilan pelanggan dari

VLR.

3. MSC akhirnya mengetahui HLR dari informasi dialing (MSISDN) dan

membentuk pensinyalan hubungan.

4. HLR mengirim permintaan ke VLR dimana pelanggan sedang berada pada

waktu itu.

BTS/BSC/TRAU

MSC

VLR

BSS

(MS1)

8

6

1

GSM

BTS/BSC/TRAU

HLR

2 5

4 5

7 9

8 9 7

BTS/BSC/TRAU

(MS2)

1

3 SSS



5. VLR mengirim MSRN yang diminta kembali ke HLR. HLR melanjutkan MSRN

ke MSC.

6. MSC meminta informasi pelanggan GSM dari VLR untuk call setup.

7. MS sekarang dipanggil oleh paging pada semua lokasi BTS / BSC.

8. Informasi dilaewatkan kembali ke MSC dalam paging response.

9. Akhirnya panggilan ke MS2 telah dibangun.

2.5.4 Mobile to Mobile Call (MMC)

MMC adalah proses panggilan antar telepon bergerak (MS) dari satu

MSC ke MSC lainnya. Gambar 2.8 memperlihatkan proses panggilan MMC.

Gambar 2.8 Proses panggilan MMC


6 HLR

5 4 3

5

BTS/BSC/TRAU

MSC2 VLR2

BSS

SSS

(MS1)

9

1

GSM

BTS/BSC/TRAU

2

8 10

9 10 8

BTS/BSC/TRAU

(MS2)

1

MSC1 VLR1

7




1. MS1 mengirim informasi call setup (MSISDN) yang di-dial oleh pelanggan ke

MSC1.

2 MSC1 meminta informasi yang berhubungan dengan panggilan pelanggan

dari VLR1.

3 MSC1 akhirnya mengetahui HLR dari informasi dialing (MSISDN) dan

membentuk pensinyalan hubungan.

4 HLR mengirim permintaan ke VLR dimana pelanggan sedang berada pada

waktu itu.

5 VLR2 mengirim MSRN yang diminta kembali ke HLR. HLR melanjutkan

MSRN ke MSC1.

6 MSC1 membangun hubungan ke MSC2 dimana pelanggan yang dipanggil

sedang berada pada waktu itu.

7 MSC2 meminta informasi pelanggan GSM dari VLR2 untuk call setup.

8 MS2 sekarang dipanggil oleh paging pada semua lokasi BTS / BSC.

9 Informasi dilewatkan kembali ke MSC2 dalam paging response.

2.6 Teknik Modulasi dan Bandwidth

Teknik modulasi yang digunakan pada GSM adalah GMSK (Gaussian

Minimum Shift Keying). Teknik ini bekerja dengan melewatkan data yang akan

dimodulasikan melalui Filter Gaussian. Filter ini menghilangkan sinyal-sinyal

harmonik dari gelombang pulsa data dan menghasilkan bentuk yang lebih bulat

pada ujung-ujungnya. Jika hasil ini diaplikasikan pada modulator fasa, hasil yang

didapat adalah bentuk envelope yang termodifikasi (ada sinyal pembawa).

Bandwidth envelope ini lebih sempit dibandingkan dengan data yang tidak

dilewatkan pada filter gaussian.

Bandwidth yang dialokasikan untuk tiap frekuensi pembawa pada GSM

adalah sebesar 200kHz. Pada kenyataannya, bandwidth sinyal tersebut lebih

besar dari 200kHz, bahkan setelah dilakukan pemfilteran gaussian pun hal itu

tetap terjadi. Akibatnya sinyal akan memasuki kanal-kanal di sebelahnya. Jika

pada satu sel (akan dijelaskan kemudian) terdapat BTS dengan frekuensi

pembawa yang sama atau bersebelahan kanal, maka akan terjadi interferensi



akibat overlapping tersebut. Begitu juga jika sel-sel yang bersebelahan memiliki

frekuensi pembawa sama atau berdekatan. Alasan inilah yang menyebabkan

mengapa dalam satu sel atau antara sel-sel yang berdekatan tidak boleh

menggunakan kanal yang sama atau berdekatan.

2.7 Frequency Hopping

Frequency hopping merupakan fitur yang diterapkan pada interface

udara, yakni lintasan radio ke MS. Teknik ini dapat mengurangi redaman akibat

efek multipath fading. GSM hanya merekomendasikan satu jenis frequency

hopping, yakni baseband hopping. Namun beberapa vendor, seperti Motorola,

menyediakan tipe frequency hopping yang lain, yang disebut Synthesizer

Hopping.

Baseband Hopping digunakan jika base station memiliki beberapa

DRCU/TCU tersedia. Aliran data secara sederhana dilalukan pada frekuensi

dasar ke berbagai macam DRCU/TCU. Setiap data beroperasi pada frekuensi

yang tetap, mengacu pada urutan hopping yang ditentukan. DRCU/TCU yang

berbeda akan menerima sebuah timeslot yang spesifik pada setiap frame TDMA,

berisi informasi yang ditujukan kepada MS-MS yang berbeda.

Synthesizer Hopping menggunakan kelincahan ferkuensi dari DRCU/TCU

untuk mengubah frekuensi-frekuensi pada sebuah basis timeslot untuk transmisi

maupun menerima. SCB pada DRCU serta sistem kontrol dan pemrosesan

digital pada TCU akan menghitung dan menentukan frekuensi selanjutnya, dan

memprogram sebuah pasangan synthesizer Tx dan Rx untuk menuju ke

frekuensi yang telah dihitung.

Teknik synthesizer hopping ini sangat baik untuk diterapkan pada sel-sel

dengan jumlah carrier yang sedikit. Untuk sel-sel dengan jumlah carrier yang

banyak, teknik baseband hopping merupakan teknik yang paling baik. Dan kedua

teknik ini tidak bisa diterapkan sekaligus pada sebuah site BTS.



2.8 Trend Kedepan GSM

Global System for Mobile telecommunication (GSM) 1800 merupakan

teknologi komunikasi bergerak terbaru saat ini. GSM 1800 merupakan nama lain

dari Digital Cellular System ( DCS ) 1800, sebuah sistem komunikasi personal (

Personal Communication Network - PCN ) dari Eropa. Seperti halnya sebuah

jaringan komunikasi digital, GSM 1800 memiliki prinsip kerja standar yang sama

dengan GSM lain, tetapi teknologi ini menggunakan frekuensi yang lebih tinggi.

GSM 900 yang ada saat ini bekerja pada frekuensi 900 MHz sementara GSM

1800 menggunakan frekuensi 1800 MHz (1,8 GHz).

Teknologi GSM 1800 memiliki sejumlah keunggulan seperti kualitas suara

yang tinggi serta grade of services yang lebih baik sebagai konsekuensi kecilnya

probabilitas panggilan yang terputus. Sistem digital ini juga memiliki kemampuan

yang baik untuk mendukung aplikasi baru seperti data dan fax.

Tingkat frekuensi yang lebih tinggi pada GSM 1800 memiliki pengaruh

yang positif dari aspek layanan. Untuk satu area layanan yang sama, GSM 1800

mampu memberikan kapasitas sambungan yang lebih besar, hampir tiga kali

lipat, dibandingkan GSM biasa. Meskipun demikian, untuk area layanan yang

sama GSM 1800 membutuhkan BTS ( Base Transceiver Station ) yang lebih

banyak dibandingkan GSM biasa. Selain itu, untuk beberapa kasus, GSM 1800

memiliki sedikit kendala komunikasi untuk beberapa jenis bangunan tinggi.

2.8.1 Karakteristik Teknis GSM 1800

Parameter Nilai

Frekuensi 1780 - 1880 MHz

Metoda akses TDMA

Spasi f carrier 200 KHz

Metoda modulasi GMSK

Kecepatan transmisi 270,83 knps

Daya keluaran transmisi 100 - 250 mW

Pengkodean suara 22,8 kbps RELP

Jumlah kanal f pembawa 8 time slot

Radius sel 0,2 - 8 Km



2.8.2 Kompatibilitas Handset untuk GSM 1800

GSM 1800 hanya bisa beroperasi pada pesawat seluler bertipe Dual

Band. Saat ini, sebagian besar merek terkemuka seperti Ericsson, Nokia,

Siemens, Samsung maupun Motorola sudah mengeluarkan sejumlah tipe

handset berkemampuan Dual Band. Berikut ini adalah Daftar Handset Dual Band

yang sudah ada di Indonesia.

2.8.3 Layanan Berbasis GSM 1800

Layaknya sebuah teknologi komunikasi bergerak, GSM 1800 mampu

mendukung berbagai aplikasi layanan bergerak, termasuk layanan - layanan

yang sudah ada pada GSM 900. Teknologi GSM 1800 menyediakan layanan

komunikasi bergerak dasar dengan kualitas yang lebih tinggi dari pada GSM

versi sebelumnya. Salah satu indikatornya adalah suara yang lebih jernih,

sehingga terkadang kita tidak bisa membedakanny dengan hubungan

telekomunikasi tetap seperti PSTN. Selain itu, GSM 1800 mampu mengurangi

panggilan gagal (drop calls) dan kegagalan koneksi akibat sibuknya jaringan

(network busy), hal - hal yang sering terjadi pada jaringan komunikasi seluler

saat ini.

GSM 1800 mulai dilihat sebagai platform tekologi seluler pilihan,

menggantikan GSM 900, seiring dengan perkembangan layanan - layanan

komunikasi bergerak derivatif yang begitu pesat. Saat ini, sejumlah layanan

bergerak bernilai telah dikembangkan, yang merupakan peningkatan dari

layanan dasar yang telah ada. Saat ini, pengembangan dan operasionalisasi

layanan - layanan bernilai telah ditangani secara intensif oleh sebuah unit bisnis

tersendiri, yaitu Unit Bisnis Value Added Services (VAS).

Salah satunya adalah layanan pesan singkat atau SMS, yang sangat

populer saat ini. Layanan SMS ini berkembang sedemikian jauh sehingga

mampu mendukung layanan informasi. Orang dapat mengakses berbagai

informasi berharga seperti berita, panduan perjalanan, hiburan dan lain

sebagainya.

http://www.lippotel.com/id/daftar_handset.asp



Aplikasi layanan lain yang lebih kompleks adalah Mobile Commerce.

Melalui layanan ini, orang mampu melakukan berbagai transaksi bisnis, seperti

memesan barang, memeriksa rekening Bank, membayar berbagai tagihan dan

sebagainya.

Salah satu konsep layanan bernilai baru yang berkembang saat ini adalah

Layanan berbasis Lokasi (Location-based Services). Layanan ini muncul seiring

dengan tuntutan agar orang bisa mendapatkan informasi lokal terdekat yang

sangat dibutuhkannya.

2.8.4 Perkembangan GSM 1800

GSM 1800 merupakan teknologi komunikasi seluler digital generasi

kedua (2G) setelah GSM 900. Meskipun GSM 1800 belum sepenuhnya

dioperasikan di seluruh dunia, berbagai upaya terus dilakukan untuk

meningkatkan kemampuan teknologi tersebut, khususnya untuk mendukung

aplikasi layanan berbasis multimedia. Untuk tujuan itulah, saat ini sedang

dikembangkan sebuah sistem yang dinamakan GPRS (Global Packet Radio

Service)

Dan saat ini, tatkala sebagian besar operator seluler sedang berupaya

mengoperasionalkan GSM 1800, dunia dikejutkan dengan kehadiran teknologi

komunikasi seluler generasi ketiga atau dikenal dengan 3G. Teknologi ini

diharapkan mampu menjadi platform yang sangat handal untuk mendukung

layanan dasar dan layanan bernilai yang ada saat ini.



BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

a. Global System for Mobile Communications (GSM) adalah salah satu

standar sistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka.

b. Jaringan GSM selular, terdiri atas :

MSC (Mobile Switching Center), sebagai switching system

BSS (Base Station Subsystem), sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan ke pelanggan

OS (Out Station), sebagai terminal pelanggan yang bersifat bergerak.

c. Dalam satu sel atau antara sel-sel yang berdekatan tidak boleh

menggunakan kanal yang sama karena sinyal akan memasuki kanal-

kanal di sebelahnya sehingga akan menyebabkan terjadi interferensi

akibat overlapping tersebut.

d. Sistem operasi (proses panggilan) pada GSM dibedakan menjadi 4,

yaitu :

Mobile Originated Call (MOC)

MOC adalah proses panggilan dari telepon bergerak (MS) ke

telepon tetap.

Mobile Terminated Call (MTC)

MTC adalah proses panggilan dari telepon tetap ke telepon

bergerak (MS).

Mobile to Mobile Call (MMC)

MIC adalah proses panggilan antar telepon bergerak (MS) dalam

satu MSC.

Mobile Internal Call (MIC)

MMC adalah proses panggilan antar telepon bergerak (MS) dari

satu MSC ke MSC lainnya.



DAFTAR PUSTAKA

www.wikipedia.com

www.kompas.com

www.penulislepas.com

www.electroniclab.com

www.trendigital.com

www.lippotel.com

http://www.wikipedia.com/

http://www.kompas.com/

http://www.penulislepas.com/

http://www.electroniclab.com/

http://www.trendigital.com/

http://www.lippotel.com/



BIODATA PENULIS

Nama : Putu Rusdi Ariawan

TTL : Denpasar. 19 April 1990

Alamat Rumah : Jln. Dukuh Sari Gg.

Kaliasem No. 5a, Denpasar-

Bali

Agama : Hindu

Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana

Email : [email protected]

www.facebook.com/turusdi

mailto:[email protected]

http://www.facebook.com/turusdi

makalah global system for mobile (gsm)

Documents