struktur jaringan seluler
TRANSCRIPT
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