MAKALAH

SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK

UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)

Disusun oleh :

Sartika Rizki Hartanti

TK 3 B

3.33.07.1.21

JURUSAN ELEKTRO

PROGAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2010

1

UMTS

(Universal Mobile Telecommunication System)

ABSTRAK

UMTS (Universal Mobile Telecommunication) merupakan sistem generasi ketiga

yang dikembangkan di Eropa. dirancang sehingga dapat menyediakan bandwith

sebesar 2 Mbits/s. Layanan yang dapat diberikan UMTS diupayakan dapat

memenuhi permintaan pemakai dimanapun berada, artinya UMTS diharapkan

dapat melayani area yang seluas mungkin, jika tidak ada cell UMTS pada suatu

daerah dapat di route-kan melalui satelit. Frekeunsi radio yang dialokasikan untuk

UMTS adalah 1885-2025 MHz dan 2110-2200 MHz. Pita tersebut akan

digunakan oleh cell yang kecil (pico cell) sehingga dapat memberikan kapasitas

yang besar pada UMTS.

1. PENDAHULUAN

UMTS merupakan IMT – 2000 versi Eropa. Definisi spectrum layanan UMTS

berdasarkan pada kebutuhan – kebutuhan para pengguna yang bersifat spesifik

sesudah tahun 2000, yakni jaringan radio bergerak dapat melayani berbagai

macam layanan yang kurang lebih sama sebagaimana halnya pada jaringan –

jaringan kabel (fixed network), B – ISDN, dan PSTN/N – ISDN. Dengan miliaran

dollar investasi yang telah ditanam dalam infrastruktur sistem GSM, tentu saja

2

operator di Eropa berharap bahwa migrasi ke generasi ketiga tidak mengorbankan

secara besar – besaran infrastruktur yang sudah dibangun. Artinya, migrasinya

masih tetap komitmen terhadap GSM. Untuk itulah, para anggota asosiasi MoU

GSM bertemu dalam siding pleno ke 38 di Siprus bulan September 1997.

Pertemuan diawali dengan konferensi sehari yang bertemakan “Komunikasi

Bergerak Masa Depan”, yang pada akhirnya, Eropa memilih program UMTS.

2. ISI

Forum UMTS didirikan di bulan Juni 1996 oleh para operator, fabrikan serta yang

berwenang membuat peraturan masing – masing negara peserta atau para

regulator untuk memprediksi kondisi pasar secara akurat, studi tentang spectrum

dan regulasi – regulasi yang diperlukan, maupun untuk pengembangan lebih

lanjut secara umum bagi visi UMTS. Dengan tetap sejalan terhadap komunitas

GSM, forum tersebut juga telah menyetujui bahwa pendekatan teknis dalam hal

standarisasi harus tetap dipelihara. Juga setiap perkembangan dibangun berdasar

aturan – aturan yang telah ada, dan bahwa aturan yang baru harus ditentukan

hanya bilamana ditemukan adanya perbedaan yang esensial antara UMTS dengan

GSM.

Ketika ITU meminta solusi guna memenuhi persyaratan yang akan ditetapkan

pada IMT – 2000, sejumlah teknologi telah diajukan oleh berbagai kelompok

standard, baik oleh kelompok standard TDMA maupun CDMA, juga TDD

maupun FDD. Kelompok Eropa melalui ETSI mengajukan WCDMA

menggunakan FDD, Jepang juga WCDMA baik dengan TDD maupun FDD.

Korea memiliki dua mode CDMA, yang satu serupa dengan proposal Jepang dan

Eropa, yang kedua serupa dengan CDMA yang diusulkan Amerika Utara, yakni

CDMA 2000 yang merupakan evolusi dari IS – 95 CDMA. Dari sini keputusan

3

akhirnya adalah penciptaan dua kelompok yang diberi nama ‘Proyek Kemitraan

Generasi Ketiga’ yang disingkat dengan 3GPP (Third Generation Partnership

Project). 3GPP bekerja di UMTS yang berbasis WCDMA, sementara 3GPP2

bekerja di CDMA 2000.

2.1 Akses Radio dan Alokasi Spektrum

Akses radio UMTS dikenal dengan nama Universal Terrestrial Radio Access

(UTRA), berbasis WCDMA, yang mencakup baik dengan teknik FDD maupun

TDD. Jaringannya disebut UTRAN, huruf N terakhir merupakan singkatan dari

Network. Untuk antarmuka udaranya, WCDMA memiliki lebar pita nominal 5

MHz. Jarak spasi sinyal pembawanya 5MHz, namun dimungkinkan juga dengan

spasi sinyal pembawa mulai dari 4,4 MHz sampai 5 MHz, dengan jarak variasi

potongan tetap, sebesar 200 KHz. Variasi ini diperlukan untuk mencegah

terjadinya interferensi, terutama pada blok 5 MHz berikutnya jika dialokasikan

untuk sinyal pembawa lainnya. Dengan pilihan pada teknologi akses WCDMA /

FDD, disediakan pasangan hubung tuju 2110 MHz sampai 2170 MHz dan hubung

baliknya 1920 MHz sampai 1980 MHz. Pemisahan diantara keduanya 190 MHz.

Untuk pilihan penduplekan dengan TDD, telah ditetapkan frekuensinya, 1900

MHz sampai 1920 MHz dan 2010 MHz sampai 2025 MHz. Tentu saja dalam

TDD, sinyal pembawa untuk hubung tuju dan hubung balik tidak dipisahkan

secara frekuensi.

4

2.2 Arsitektur Jaringan

UMTS menjadi suatu sistem komunikasi yang bersifat multi lingkungan dan multi

operator, akan beroperasi baik dalam lingkungan public (UMTS public) maupun

privat. Dalam semua lingkungan itu, UMTS akan menyediakan infrastruktur

untuk melokasikan terminal – terminal bergerk serta rute – rute percakapannya.

Jaringan arsitektur UMTS didefinisikan secara umum sedemikian sehingga

berbagai informasi yang memproses berbagai teknologi dapat digunakan untuk

merealisasikan UMTS. Pendekatan semacam ini membuka jalan untuk berbagai

jalur migrasi ke UMTS seperti dari GSM dan jaringan – jaringan tetap, termasuk

Intelligent Network (IN), serta Private Telecommunication Network (PTN).

UMTS merupakan suatu spesifikasi arsitektur fungsional, yang memberi

kebebasan bagi berbagai pabrik pembuat peralatan telekomunikasi bergerak untuk

mendesain arsitektur jaringan mereka sendiri guna memenuhi berbagai tujuan

implementasinya.

Jaringan UMTS dapat dipandang sebagai tiga bagian modul; jaringan akses (AN;

Access Network), jaringan inti (BN; Backbone Network) dan jaringan layanan

(SN; Service Network). AN menyediakan terutama fungsi – fungsi hubungan

radio transmisi dasar dan fungsi – fungsi penyakelaran local yang dibutuhkan

untuk memungkinkan akses dari ponsel ke dalam pusat – pusat jaringan tetap

melalui interface radio. BN menyediakan dasar infrastruktur jaringan tetap dan

pusat – pusat jaringan yang memiliki kendali panggilan dan kendali hubungan

yang dibutuhkan oleh UMTS. SN menyediakan kendali layanan untuk

memanipulasi dan menyimpan data. Manajemen jaringan disediakan oleh

sekurang – kurangnya suatu jaringan manajemen yang terpisah.

Kerja 3GPP telah menghasilkan beberapa tahapan peluncuran. Peluncuran yang

pertama di tahun 1999 yang menggunakan jaringan inti yang berarsitektur seperti

halnya yang dipakai oleh sistem GSM / GPRS, walaupun ada beberapa

5

kekurangan. Lebih jauh lagi, jaringan inti dibutuhkan untuk mendukung baik

akses radio GSM dan UMTS, yakni baik UTRAN maupun BSS pada GSM.

Evolusi BSS GSM memang masih belum berhenti, sebagai buktinya adalah

munculnya EDGE. Dalam rangka evolusi GSM dan agar GSM bisa memenuhi

persayaratan UMTS, kelanjutan evolusi GSM diambil alih oleh 3GPP.

Konsekuensinya, yangbertanggung jawab terhadap spesifikasi GSM sebagai

bagian dari spesifikasi khusus UMTS kini adalah 3GPP, bukan lagi ETSI.

Selama beberapa tahun, berbagai perbaikan terhadap GSM telah dikembangkan.

Nama peluncurannya dikaitkan dengan tahun, misalnya spesifikasi yang berkaitan

dengan tahun peluncuran 1996, peluncuran tahun 1997 dan peluncuran tahun

1998. Pada awalnya, 3GPP memutuskan melanjutkan nama peluncurannya yang

dikaitkan tahun yang bersangkutan. Oleh sebab itu, spesifikasi peluncuran

pertama 3GPP dikenal dengan peluncuran 3GPP 1999. Peluncuran 1999 ini tidak

hanya mencakup spesifikasi baru untuk mendukung akses UTRAN, tetapi juga

memperkaya versi – versi bagi spesifikasi GSM yang telah ada sperti untuk

mendukung EDGE. Peluncuran 3GPP 1999 tuntas di bulan Maret 2000. Tentu

saja ini cenderung memunculkan revisi dan koreksi sejauh ditemukan kesalahan

dan ketidakkonsistenan selama uji coba dan penyebarannya.

Peluncuran berikutnya awalnya dinamai peluncuran 3GPP 2000, yang mencakup

perubahan besar dalam jaringan intinya. Perubahannya begitu berarti tetapi tidak

dihasilkan dalam satu langkah saja. Oleh sebab itu, peluncuran 3GPP 2000 ini

dibagi menjadi dua peluncuran, yakni peluncuran 4 dan peluncuran 5. Dalam

perjalanannya ke depan, konsep peluncuran tahunan tidak lagi diterapkan.

Spesifikasi peluncuran 4 diperbarui di tahun 2001, yang berarti bahwa tidak ada

penembahan baru dalam sistemnya, dan sekali lagi, setiap perubahan hanya

bersifat mengoreksi kesalahan dan terkait dengan masalah ketidakkonsistenan.

Peluncuran 5, spesifikasinya diperbarui Desember 2001.

6

Untuk sebagian besar peluncuran 3GPP 1999, fokusnya terutama pada jaringan

akses, termasuk interface udara yang secara keseluruhan baru dan perubahannya

diperlukan dalam jaringan inti untuk menangani jaringan aksesnya. Peluncuran 4

lebih terfokus pada perubahan arsitektur. Gambar 2.1 mengilustrasikan arsitektur

jaringan UMTS 3GPP peluncuran 1999. Piranti pengguna yang disingkat dengan

UE (User Equipment) memiliki modul identitas pelanggan yang disebut UMTS

Subscriber Identity Module, disingkat USIM. USIM ini serupa dengan SIM pada

GSM. Interface UE dengan jaringannya disebut interface Uu, yang merupakan

interface udara WCDMA. BTS di UMTS disebut dengan node B. Sebuah

pengendali jaringan radio yang disingkat dengan RNC (Radio Network

Controller) engendalikan sumber – sumber radio dari beberapa node B, fungsinya

sama dengan BSC di GSM. Ikatan antara keduanya disebut Radio Network

Subsystem atau RNS, yang memiliki interface lub. Tidak seperti ekuivalennya,

yakni interface Abis dalam GSM, interface lub memiliki standard yang terbuka

sehingga dimungkinkan masing – masing node B dan RNC dibuat oleh pabrik

yang berbeda.

7

Gambar 2.1 Arsitektur UMTS peluncuran 3GPP tahun 1999

Jika dalam GSM tidak ada hubungan antar BSC, dalam UMTS yang disebut

dengan UMTS Terrestrial Radio Access (UTRAN) justru sebaliknya. RNC satu

dihubung dengan RNC lainnya melalui interface lur. UTRAN dihubungkan ke

jaringan inti melalui interface lu. Jaringan inti memilikidua sistem penyakelaran,

paket dan rangkaian. Hubungan dari UTRAN ke bagian penyakelaran rangakain

melalui interface lu – CS, ini adalah hubungan ke satu MSC / VLR. Hubungan

8

UTRAN ke bagian penyakelaran paket dengan interface lu – PS, yang merupakan

hubungan sebuah RNC ke sebuah SGSN. Dari Gambar 2.1 dapat dilihat bahwa

semua interface nya berdasar pada mode transfer asinkron (ATM). GTP / IP yang

ada di dalam Gambar 2.1 adalah GPRS Tunneling Protocol / Internet Protocol.

Huruf cs dan ps yang terkait dengan protocol lu masing – masing merupakan

singkatan dari circuit – switching dan packet switching.

Peluncuran 4 dari 3GPP mengaraj pada arsitektur jaringan yang terdistribusi.

Gambar 2.2 mengilustrasikan arsitektur yang dimaksud. Pada prinsipnya, MSC

dibagi menjadi sebuah server MSC dan sebuah media gateway (MGW). Server

MSC berisi manajemen pergerakan dan logika kendali percakapan yang ada

dalam MSC biasa, tetapi tidak memuat matriks penyakelaran. Matriks

penyakelarannya ada di dalam MGW, yang dikendalikan oleh server MSC, dan

dapat ditempatkan jauh dari MSC – nya. Persinyalan kendali untuk panggilan –

panggilan yang bersifat tersakelar rangkaian adalah antara RNC dan server MSC.

Jalur media untuk panggilan – panggilan yang bersifat tersakelar rangkaian adalah

RNC dan MGW.

Pada umumnya sebuah MGW akan mengambil percakapan dari RNC dan

merutekan panggilan itu ke tujuannya melalui paket backbone. Dalam banyak

kasus, paket backbone akan menggunakan Real Time Transport Protocol (RTP)

melalui protocol internet (IP). Seperti yang terlihat pada Gambar 2.2, lalu lintas

data paket dari RNC dilewatkan ke SGSN, dan dari SGSN ke GGSN melalui

backbone IP. Ini memberikan pengertian bahwa baik data maupun percakapan

dalam jaringan inti menggunakan transportasi IP.

Di tempat jauh, jika sebuah percakapan perlu disalurkan ke jaringan lain seperti

PSTN, MGW di ujung lain yang dikendalikan oleh gerbang utama server MSC

(GMSC server yang dalam Gambar 2.2 disingkat dengan GMSCS) akan

mengubah percakapan yang berbentuk data paket menjadi standar percakapan

9

digital PCM untuk kemudian diebrikan ke PSTN. Protocol kendali yang

digunakan antara MGW dengan server GMSC ini adalah ITU H.248.

Dalam banyak aksus, sebuah server MSC juga menangani fungsi – fungsi sebuah

server GMSC. MGW dapat juga memiliki kemampuan untuk ber interface dengan

RAN maupun PSTN. Dalam kasus seperti ini, panggilan atau percakapan dari

PSTN akan diproses secara local di MGW, yang berarti merupakan langkah

penghematan.

Arsitektur jaringan peluncuran 5 dari 3GPP menggunakan multimedia. Langkah

evolusinya mewujudkan perubahanmenyeluruh pada model percakapannya.

Secara spesifik, baik suara maupun data secara luas ditangani dengan cara yang

sama pada semua jalan dari terminal pengguna ke tujuannya. Aspek penting dari

arsitektur yang keseluruhannya IP ini adalah kemampuan piranti para

penggunanya yang menjadi sangat diperkaya dengan berbagai jenis layanan.

Seperti diilustrasikan di Gambar 2.2, data dan suara tidak lagi menggunakan

interface yang terpisah tetapi hanya satu, yakni interface lu yang dapat membawa

semua medianya. Di dalam jaringan intinya, interface ini berakhir di SGSN, jadi

tidak ada lagi media gateway yang sifatnya sendiri – sendiri antara suara dan data

seperti pada peluncuran sebelumnya. Fungsi kendali status percakapan atau Cell

State Control Function (CSCF) mengatur penciptaan, pemeliharaan dan

peluncuran sesi multimedia dari dank e piranti para penggunanya. Fungsi ini

termasuk translasi dan pengarahannya. Fungsi – fungsi sumber multimedianya

atau Multimedia Resource Function (MRF) merupakan fungsi yang menjembatani

aplikasi konferensi, digunakan untuk menangani feature layanan seperti

percakapan model konferensi (multi – party) dan layanan konferensi bergambar

(video conference).

10

Gamar 2.2 Arsitektur jaringan peluncuran 5 dari 3GPP yang bercorak multimedia

11

3. KESIMPULAN

Kesimpulan dari makalah UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)

yaitu :

a. Konsep Eropa untuk layanan mobile terintegrasi

b. Berdasarkan teknologi GSM dan GPRS

c. Menyediakan layanan multimedia dengan rate sampai 2 Mbps untuk MS

yang diam serta sampai 384 Kbps untuk MS yang bergerak

d. Metoda akses yang digunakan adalah wideband CDMA (WCDMA)

e. Bandwidth kanal: 5 MHz

f. ‘Proyek Kemitraan Generasi Ketiga’ yang disingkat dengan 3GPP (Third

Generation Partnership Project). 3GPP bekerja di UMTS yang berbasis

WCDMA, sementara 3GPP2 bekerja di CDMA 2000.

g. Akses radio UMTS dikenal dengan nama Universal Terrestrial Radio

Access (UTRA), berbasis WCDMA, yang mencakup baik dengan teknik

FDD maupun TDD.

h.

12

DAFTAR PUSTAKA

Sunomo, Drs. 2004. “Pengantar Sistem Komunikasi Nirkabel”. Grasindo. Jakarta.

http://yasdinulhuda.files.wordpress.com/2007/08/cdma.pdf

http://telecom.ee.itb.ac.id/~tutun/ET3041/ET3041-14.ppt

13