Reinhard Wasep Sihotang

4612216144

Komunikasi Bergerak dan Nirkabel

A. GENERASI KEDUA (2 G)

1. Definisi

2G (atau 2-G) adalah singkatan dari teknologi generasi kedua telepon seluler. Teknologi

seluler ini hadir menggantikan teknologi seluler pertama, 1G yang menggunakan sistem analog

seperti AMPS (Advanced Mobile Phone System). 2G merupakan jaringan telekomunikasi selular

yang diluncurkan secara komersial pada jaringan GSM standar di Finlandia oleh Radiolinja

(sekarang bagian dari Elisa) pada tahun 1991. Berbeda dengan 1G, 2G menggunakan sistem

digital. Selain melayani komunikasi suara, 2G juga dapat melayani komunikasi teks, yakni SMS.

2. Teknologi 2G

1) Time Division Multiple Access (TDMA)

Cara kerja teknologi ini adalah dengan membagi alokasi frekuensi radio berdasarkan

satuan waktu. Teknologi TDMA dapat melayani tiga sesi peneleponan sekaligus dengan

melakukan pengulangan pada irisan-irisan satuan waktu dalam satu channel radio. Jadi,

sebuah channel frekuensi dapat melayani tiga sesi peneleponan pada jeda waktu yang

berbeda, tetapi tetap berpola dan berkesinambungan. Dengan merangkaikan seluruh bagian

waktu tersebut, maka akan terbentuk sebuah sesi komunikasi.

2) Personal Digital Cellular (PDC)

PDC memiliki cara kerja yang relatif sama dengan TDMA. Perbedaannya adalah area

implementasinya. TDMA lebih banyak digunakan di Amerika Serikat, sedangkan PDC

banyak diimplementasikan di Jepang

3) iDEN

iDEN merupakan teknologi yang hanya digunakan di perangkat dengan merk tertentu

(proprietary technology FBR). Teknologi ini merupakan milik perusahaan teknologi

komunikasi terbesar di Amerika, Motorola, yang kemudian dipopulerkan oleh perusahaan

Nextel. iDEN berbasis teknologi TDMA dengan arsitektur GSM yang bekerja pada frekuensi

800 MHz. Umumnya digunakan untuk aplikasi Private Mobile Radio (PMR) dan “Push-to-

Talk”.

4) Digital European Cordless Telephone (DECT)

DECT yang berbasiskan teknologi TDMA difokuskan untuk keperluan bisnis dengan

skala enterprise, bukan skala service provider yang melayani pengguna dalam jumlah yang

sangat banyak. Contoh dari aplikasi teknologi ini adalah wireless PBX, dan interkom antar

telepon wireless. Ukuran sell radio yang tidak terlalu besar menyebabkan teknologi ini hanya

digunakan dalam rentang yang terbatas. Meskipun demikian, teknologi DECT

mengalokasikan bandwidth frekuensi yang lebar, yaitu sekitar 32 Kbps per channel.

Pengalokasian bandwidth frekuensi yang lebar ini menghasilkan kualitas suara atau data

yang lebih baik dalam format standar ISDN.

5) Personal Handphone Service (PHPS)

PHS merupakan teknologi yang dikembangkan dan diimplementasikan di Jepang.

Teknologi ini tidak berbeda jauh dari DECT yang juga mengalokasikan 32 Kbps channel

untuk menjaga kualitasnya. Teknologi ini difokuskan untuk kepentingan di dalam lingkungan

populasi tinggi sehingga coverage area FBR tidak terlalu luas. Biasanya teknologi PHS

menempatkan BTS di lokasi sekitar area keramaian, seperti mall, dan perkantoran.

6) IS-95 CDMA (CDMAone)

CDMAone berbeda dengan teknologi 2G lainnya karena teknologi ini berbasis Code

Division Multiple Access (CDMA). Teknologi ini meningkatkan kapasitas sesi peneleponan

dengan menggunakan sebuah metode pengkodean yang unik untuk setiap kanal frekuensi

yang digunakannya. Dengan adanya sistem pengkodean ini, maka lalu-lintas dan alokasi

waktu masing-masing sesi dapat diatur. Frekuensi yang digunakan pada teknologi ini adalah

800 MHz. Namun, terdapat varian lain yang berada di frekuensi 1900 MHz.

7) Global System for Mobile (GSM)

Teknologi GSM menggunakan sistem TDMA dengan alokasi kurang lebih sekitar

delapan pengguna di dalam satu channel frekuensi sebesar 200 KHz per satuan waktu.

Awalnya, frekuensi yang digunakan adalah 900 MHz. Pada perkembangannya frekuensi

yang digunakan adalah 1800 MHz dan 1900 MHz. Kelebihan dari GSM adalah interface

yang lebih bagi para provider maupun para penggunanya. Selain itu, kemampuan roaming

antarsesama provider membuat pengguna dapat bebas berkomunikasi.

B. GENERASI 2.5 (2.5 G)

Setelah 2G, lahirlah generasi 2,5G yang merupakan pengembangan dari 2 G. 2.5G

mengaktifkan layanan kecepatan tinggi transfer data melalui jaringan 2G yang ada ditingkatkan.

2,5G adalah layanan komunikasi suara, sms dan data 153 kbps. Teknologi 2,5 G yang terkenal

adalah GPRS (General Packet Radio Service).

1) GPRS

GPRS (singkatan bahasa Inggris: General Packet Radio Service, GPRS) adalah suatu

teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat dibandingkan

dengan penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD. Penggabungan layanan telepon

seluler dengan GPRS (General Packet Radio Service) menghasilkan generasi baru yang disebut

2.5G. Sistem GPRS dapat digunakan untuk transfer data (dalam bentuk paket data) yang

berkaitan dengan e-mail, data gambar (MMS), Wireless Application Protocol (WAP), dan World

Wide Web (WWW).

GPRS merupakan sistem transmisi berbasis paket untuk GSM yang menggunakan prinsip

'tunnelling'. Ia menawarkan laju data yang lebih tinggi. Laju datanya secara kasar sampai 160

kbps dibandingkan dengan 9,6 kbps yang dapat disediakan oleh rangkaian tersakelar GSM.

Kanal-kanal radio ganda dapat dialokasikan bagi seorang pengguna dan kanal yang sama dapat

pula digunakan dengan berbagi antar pengguna sehingga menjadi sangat efisien. Dari segi biaya,

harga mengacu pada volume penggunaan. Penggunanya ditarik biaya dalam kaitannya dengan

banyaknya byte yang dikirim atau diterima, tanpa memperdulikan panggilan, dengan demikian

dimungkinkan GPRS akan menjadi lebih cenderung dipilih oleh pelanggan untuk mengaksesnya

daripada layanan-layanan IP.

GPRS merupakan teknologi baru yang memungkinkan para operator jaringan komunikasi

bergerak menawarkan layanan data dengan laju bit yang lebih tinggi dengan tarif

rendah ,sehingga membuat layanan data menjadi menarik bagi pasar massal. Para operator

jaringan komunikasi bergerak di luar negeri kini melihat GPRS sebagai kunci untuk

mengembangkan pasar komunikasi bergerak menjadi pesaing baru di lahan yang pernah menjadi

milik jaringan kabel, yakni layanan internet. Kondisi ini dimungkinkan karena ledakan

penggunaan internet melalui jaringan kabel (telepon) dapat pula dilakukan melalui jaringan

bergerak. Layanan bergerak yang kini sukses di pasar adalah, laporan cuaca, pemesanan

makanan, berita olah raga sampai ke berita-berita penting harian. Dari perkembangan tersebut,

dapat dirasakan dampaknya pada kemunculan berbeagai provider HP yang bersaing menawarkan

tarif GPRS yang semakin terjangkau.

Dalam teorinya GPRS menjanjikan kecepatan mulai dari 56 kbps sampai 115 kbps,

sehingga memungkinkan akses internet, pengiriman data multimedia ke komputer, ''notebook''

dan ''handheld computer''. Namun, dalam implementasinya, hal tersebut sangat tergantung

faktor-faktor sebagai berikut:

Konfigurasi dan alokasi time slot pada level BTS

Software yang dipergunakan

Dukungan fitur dan aplikasi ponsel yang digunakan

a) Komponen Utama

Komponen-komponen utama jaringan GPRS adalah:

GGSN (Gateway GPRS Support Node): gerbang penghubung jaringan GPRS ke jaringan

internet. Fungsi dari komponen ini adalah sebagai interface ke PDN (Public Data

Network), information routing, network screening, user screening, address mapping.

SGSN (Serving GPRS Support Node): gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke

jaringan GPRS. Komponen ini berfungsi untuk mengantarkan paket data ke MS, update

pelanggan ke HLR, registrasi pelanggan baru.

PCU : komponen di level BSS yang menghubungkan terminal ke jaringan GPRS

b) Cara Kerja

SGSN bertugas: 1. Mengirim paket ke Mobile Station (MS) dalam satu area 2. Mengirim

sejumlah pertanyaan ke HLR untuk memperoleh profile data pelanggan GPRS (management

mobility) 3. Mendeteksi MS-GPRS yang baru dalam suatu area servis yang menjadi tanggung

jawabnya (location management) 4. SGSN dihubungkan ke BSS pada GSM dengan koneksi

frame relay melalui PCU (Packet Control Unit) di dalam BSC.

GGSN bertugas: 1. Sebagai interface ke jaringan IP external seperti : public internet atau

mobile service provider 2. Memutakhirkan informasi routing dari PDU ( Protokol Data Units

) ke SGSN.

GPRS menggunakan sistem komunikasi packet switch sebagai cara untuk

mentransmisikan datanya. Packet switch adalah sebuah sistem di mana data yang akan

ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan dan diubah

kembali menjadi data semula. Sistem ini dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket

per detik. Transmisi dilakukan melalui PLMN (Public Land Mobile Network) dengan

menggunakan IP seperti 08063464xxx. Karena memungkinkan untuk pemakaian kanal

transmisi secara bersamaan oleh pengguna lain maka biaya akses GPRS, secara teori, lebih

murah daripada biaya akses CSD. GPRS didesain untuk menyediakan layanan transfer packet

data pada jaringan GSM dengan kecepatan yang lebih baik dari GSM. Kecepatan yang lebih

baik ini didapat dengan menggunakan coding scheme (CS) yang berbeda dari GSM.

C. GENERASI 2.75 (2.75 G)

Generasi 2,75G dikenal dengan generasi EDGE. EDGE diperkenalkan oleh AT&T di

Amerika Serikat pada tahun 2003. Secara teknis sebetulnya EDGE telah memenuhi standar 3G

yang ditetapkan oleh ITU. Teknologi ini dapat mengirimkan data lebih cepat dari 2.5G.

1) EDGE

EDGE atau Enhanced Data rates for GSM Evolution adalah teknologi evolusi dari GSM

dan IS-136. Tujuan pengembangan teknologi baru ini adalah untuk meningkatkan kecepatan

transmisi data, efesiensi spektrum, dan memungkinkannya penggunaan aplikasi-aplikasi baru

serta meningkatkan kapasitas.

Pengaplikasian EDGE pada jaringan GSM fase 2+ seperti GPRS dan HSCSD dilakukan

dengan penambahan lapisan fisik baru pada sisi Radio Access Network (RAN). Jadi tidak ada

berubahan di sisi jaringan inti seperti MSC, SGSN, ataupun GGSN.

GPRS menawarkan kecepatan data sebesar 115 kbps, dan secara teori dapat mencapai

160 kbps. Sedangkan pada EDGE kecepatan datanya sbesar 384 kbps, dan secara teori dapat

mencapai 473,6 kbps. Secara umum kecepatan EDGE tiga kali lebih besar dari GPRS. Hal ini

dimungkinkan karena pada EDGE digunakan teknik modulasi (EDGE menggunakan 8PSK,

GPRS menggunakan GMSK) dan metode toleransi kesalahan yang berbeda dengan GPRS, dan

juga mekanisme adaptasi pranala yang diperbaiki. EDGE juga menggunakan coding scheme

yang berbeda dengan GPRS. Dalam EDGE dikenal 9 macam skema pengkodean, sedangkan di

GPRS hanya ada 4 skema pengkodean.

Seperti namanya, EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), adalah teknologi

yang dikembangkan dengan teknologi dasar GSM dan GPRS. Sebuah sistem EDGE

dikembangkan dengan tetap menggunakan perangkat yang terdapat pada jaringan GSM/GPRS.

Jadi EDGE tidak bisa sendiri. Sebuah sistem GPRS terdiri dari SGSN (Serving GPRS Support

Node) dan GGSN (Gateway GPRS Support Node), yang merupakan jaringan corenya, yang

ditambahkan pada sebuah jaringan GSM sebelumnya. Sedangkan pada sisi radionya, jaringan

GPRS membutuhkan penambahan PCU pada perangkat radio jaringan GSM sebelumnya.

Gambar di bawah ini menunjukan diagram jaringan GPRS secara umum.

Pengimplementasian EDGE pada jaringan existing GPRS hanya memerlukan

penambahan pada sisi radio aksesnya saja. Sedangkan pada sisi jaringan intinya, EDGE

menggunakan perangkat dan protokol yang sama dengan yang digunakan pada jaringan GPRS

sebelumnya. Perbedaan jaringan GPRS dan EDGE hanya terdapat pada sisi radio akssnya saja,

sedangkan pada sisi jaringan intinya, EDGE dan GPRS menggunakan piranti dan protokol yang

sama. Sebuah jaringan GPRS dapat diupgrade menjadi sebuah jaringan dengan sistem EDGE

hanya dengan menambahkan sebuah EDGE Transceivier Unit (TRU) pada sisi radio aksesnya.

D) GENERASI KETIGA (3 G)

1. Definisi

3G (dari bahasa Inggris: third-generation technology) merupakan sebuah standar yang

ditetapkan oleh International Telecommunication Union (ITU) yang diadopsi dari IMT-2000

untuk diaplikasikan pada jaringan telepon selular. Istilah ini umumnya digunakan mengacu

kepada perkembangan teknologi telepon nirkabel versi ke-tiga. Melalui 3G, pengguna telepon

selular dapat memiliki akses cepat ke internet dengan bandwidth sampai 384 kilobit setiap detik

ketika alat tersebut berada pada kondisi diam atau bergerak secepat pejalan kaki. Akses yang

cepat ini merupakan andalan dari 3G yang tentunya mampu memberikan fasilitas yang beragam

pada pengguna seperti menonton video secara langsung dari internet atau berbicara dengan orang

lain menggunakan video.

International Telecommunication Union (ITU) pada tahun 1999 telah mengeluarkan

standar yang dikenal sebagai IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) yang

meliputi GSM, EDGE, UMTS, CDMA, DECT dan WiMAX, dimana 3G berada di bawah

standar IMT-2000 tersebut[1]. Secara umum, ITU, sebagaimana dikutip oleh FCC mendefinisikan

3G sebagai sebuah solusi nirkabel yang bisa memberikan kecepatan akses :

Sebesar 128 Kbps untuk kondisi bergerak cepat atau menggunakan kendaraan bermotor.

Sebesar 384 Kbps untuk kondisi bergerak.

Paling sedikit sebesar 2 Mbps untuk kondisi statik atau pengguna stasioner.

Penggunaan General Packet Radio Service (GPRS) mencapai 114 Kbps.

2. Teknologi 3G

a) UMTS (W-CDMA)

UMTS merupakan istilah umum untuk teknologi radio generasi ketiga yang

dikembangkan dalam 3GPP. Spesifikasi akses radio menyediakan Frequency Division Duplex

(FDD) dan Time Division Duplex (TDD) varian, dan beberapa tarif chip diatur dalam opsi TDD,

memungkinkan teknologi UTRA untuk beroperasi di berbagai band dan berdampingan dengan

lainnya teknologi akses radio.

UMTS termasuk asli skema W-CDMA menggunakan berpasangan atau tidak berpasangan 5

MHz saluran lebar bandwidth yang disepakati secara global sekitar 2 GHz, meskipun kemudian,

bandwidth lebih lanjut telah dialokasikan oleh ITU secara regional.

Hal ini dirinci dalam 3GPP Spesifikasi Teknis 25,101 (FDD) dan 25,102 (TDD), dan

memungkinkan untuk akhirnya kembali penggunaan band saat ini ditugaskan untuk layanan 2G.

W-CDMA ditentukan dalam Release 99 dan Release 4 dari spesifikasi. High Speed Packet

Access (HSPA) diperkenalkan pada Siaran 5 (Downlink) dan 6 (Uplink) memberikan tingkat bit

substansial lebih besar dan meningkatkan-packet switched aplikasi.

b) CDMA2000

CDMA2000 (juga dikenal sebagai IMT Multi-carrier (IMT-MC)) adalah keluarga 3G

standar teknologi mobile, yang menggunakan CDMA saluran akses , untuk mengirim suara, data,

dan sinyal data antara ponsel dan situs sel . The CDMA2000 nama sebenarnya menunjukkan

keluarga standar yang mewakili berturut-turut, tahapan evolusi dari teknologi yang mendasari.

Ini adalah, dalam urutan evolusi:

CDMA2000 1xRTT

CDMA2000 1xEV-DO: Rilis 0, Revision A, Revisi B

CDMA2000 1xEV-DO Revisi C atau Ultra Mobile Broadband (UMB)

CDMA2000 1xEVDV

Semua disetujui antarmuka radio untuk ITU 's IMT-2000 . CDMA2000 memiliki sejarah teknis

yang relatif lama dan mundur-kompatibel dengan sebelumnya 2G iterasi IS-95 (cdmaOne). Di

Amerika Serikat, CDMA2000 adalah merek dagang terdaftar dari Telecommunications Industry

Association (TIA-USA).

1) CDMA2000 1xRTT

CDMA2000 1X (IS-2000), juga dikenal sebagai 1x dan 1xRTT, adalah inti

CDMA2000 standar antarmuka udara nirkabel. Sebutan "1x", yang berarti 1 kali Radio

Transmission Technology, menunjukkan sama frekuensi radio (RF) bandwidth IS-95 : a

duplex sepasang 1,25 MHz saluran radio. 1xRTT hampir dua kali lipat kapasitas IS-95

dengan menambahkan 64 channel lebih banyak lalu lintas ke link forward , ortogonal untuk

(dalam kuadratur dengan) set asli 64. The 1X standar mendukung kecepatan data paket

hingga 153 kbit / s dengan nyata transmisi data dunia rata-rata 80-100 kbit / s dalam aplikasi

komersial yang paling. IMT-2000 juga membuat perubahan pada lapisan data link untuk

penggunaan data yang lebih besar jasa, termasuk protokol kontrol akses media dan tautan dan

QoS . IS-95 Data link layer hanya diberikan "upaya terbaik pengiriman" untuk data dan

circuit switched channel untuk suara (yaitu, bingkai suara sekali setiap 20 ms).

2) CDMA2000 1xEV-DO

CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Only), sering disingkat sebagai EV-DO

atau EV, adalah telekomunikasi standar untuk nirkabel transmisi data melalui radio sinyal,

biasanya untuk akses internet broadband . Menggunakan multiplexing teknik termasuk code

division multiple access (CDMA) serta pembagian waktu multiple access (TDMA) untuk

memaksimalkan baik throughput pengguna individu dan throughput sistem secara

keseluruhan. Ini adalah standar oleh 3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2) sebagai

bagian dari CDMA2000 keluarga standar dan telah diadopsi oleh banyak ponsel penyedia

layanan di seluruh dunia - terutama jaringan CDMA sebelumnya mempekerjakan. Hal ini

juga digunakan pada Globalstar telepon satelit jaringan.

3) 1X Lanjutan

1X Advanced evolusi CDMA2000 1X. Hal ini menyediakan sampai empat kali kapasitas

dan cakupan 70% lebih dibandingkan dengan 1X.

c) TD-SCDMA

TD-SCDMA menggunakan TDD , berbeda dengan FDD skema yang digunakan

oleh W-CDMA . Dengan dinamis menyesuaikan jumlah timeslots digunakan untuk

downlink dan uplink , sistem dapat lebih mudah mengakomodasi trafik asimetris dengan

kebutuhan data rate yang berbeda pada downlink dan uplink dibandingkan skema FDD.

Karena tidak memerlukan spektrum berpasangan untuk downlink dan uplink, fleksibilitas

alokasi spektrum juga meningkat. Menggunakan frekuensi carrier yang sama untuk

uplink dan downlink juga berarti bahwa kondisi kanal adalah sama pada kedua arah, dan

base station dapat menyimpulkan downlink saluran informasi dari saluran uplink

perkiraan, yang sangat membantu untuk penerapan beamforming teknik.

TD-SCDMA juga menggunakan TDMA selain CDMA yang digunakan dalam

WCDMA. Hal ini akan mengurangi jumlah pengguna di setiap timeslot, yang

mengurangi kompleksitas pelaksanaan deteksi multiuser dan beamforming skema, tapi

transmisi non-kontinyu juga mengurangi cakupan (karena tinggi puncak kekuasaan

diperlukan), mobilitas (karena rendah kontrol daya frekuensi) dan mempersulit

pengelolaan sumber daya radio algoritma.

The "S" di TD-SCDMA singkatan dari "sinkron", yang berarti bahwa sinyal

uplink disinkronisasi di stasiun penerima dasar, dicapai dengan penyesuaian waktu

kontinu. Hal ini mengurangi interferensi antara pengguna timeslot yang sama dengan

menggunakan kode yang berbeda dengan meningkatkan orthogonality antara kode,

sehingga meningkatkan kapasitas sistem, pada biaya beberapa kompleksitas hardware

dalam mencapai sinkronisasi uplink.