Tugas SIMK : Korelasi GSM, CDMA, GPRS, 1G hingga 4G

GSM (Global System for Mobile Communication)

Global System for Mobile Communication disingkat GSM adalah sebuah teknologi komunikasi selular yang bersifat digital. GSM muncul pada pertengahan 1991 dan akhirnya dijadikan standar telekomunikasi selular untuk seluruh Eropa oleh ETSI (European Telecomunication Standard Institute).

Pengoperasian GSM secara komersil baru dapat dimulai pada awal kuartal terakhir 1992 karena GSM merupakan teknologi yang kompleks dan butuh pengkajian yang mendalam untuk bisa dijadikan standar.

 

Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi bergerak, khususnya telepon genggam. Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu,sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia. 

Teknologi GSM menggunakan sistem Time Division Multiple Access (TDMA) yang membagi frekuensi radio berdasarkan satuan waktu. Teknologi ini memungkinkan untuk melayani beberapa panggilan secara sekaligus melakukan pengulangan-pengulangan dalam irisan waktu tertentu yang terdapat dalam satu channel radio, dengan alokasi kurang lebih delapan di dalam satu channel frekuensi sebesar 200 kHz per satuan waktu. Kelebihan dari GSM ini adalah interface yang tinggi bagi para provider dan penggunanya.

Secara umum, network element dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi :

a. Mobile Station (MS)

Mobile Station atau MS merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan pembicaraan. Terdiri atas :

• Mobile Equipment (ME) atau handset : Perangkat GSM yang berada di sisi pengguna atau pelanggan yang berfungsi sebagai terminal transceiver (pengirim danpenerima sinyal) untuk berkomunikasi dengan perangkat GSM lainnya.
• Subscriber Identity Module (SIM) atau SIM Card : Kartu yang berisi seluruh informasi pelanggan dan beberapa informasi pelayanan. ME tidak akan dapat digunakan tanpa SIM didalamnya, kecuali untuk panggilan darurat. Data yang disimpan dalam SIM secara umum, adalah: - IMMSI (International Mobile Subscriber Identity), merupakan penomoran pelanggan.
• MSISDN (Mobile Subscriber ISDN) : Nomor yang merupakan nomor panggil pelanggan.

b. Base Station Sub-system (BSS)

Base Station System atau BSS, terdiri atas :

• BTS Base Transceiver Station : Perangkat GSM yang berhubungan langsung dengan MS dan berfungsi sebagai pengirim dan penerima sinyal.
• BSC Base Station Controller : Perangkat yang mengontrol kerja BTS-BTS yang beradadi bawahnya dan sebagai penghubung BTS dan MSC

c. Network Sub-system (NSS)

Network Sub System atau NSS, terdiri atas :

• Mobile Switching Center atau MSC : Sebuah network element central dalam sebuah jaringan GSM. MSC sebagai inti dari jaringan seluler, dimana MSC berperan untuk interkoneksi hubungan pembicaraan, baik antar selular maupun dengan jaringan kabel PSTN, ataupun dengan jaringan data.
• Home Location Register atau HLR : Berfungsi sebagai sebuah database untuk menyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan agar tersimpan secara permanen.
• Visitor Location Register atau VLR : Berfungsi untuk menyimpan data dan informasi pelanggan.
• Authentication Center atau AuC : Diperlukan untuk menyimpan semua data yang dibutuhkan untuk memeriksa keabsahaan pelanggan. Sehingga pembicaraan pelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan.
• Equipment Identity Registration atau EIR : Memuat data-data pelanggan.

d. Operation and Support System (OSS)

Operation and Support System atau OSS, merupakan sub sistem jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendalian, diantaranya fault management, configuration management, performance management, dan inventory management.

Secara bersama-sama, keseluruhan network element di atas akan membentuk sebuah PLMN (Public Land Mobile Network).

 CDMA (Code Division Multiple Access)

CDMA adalah sebuah bentuk pemultipleksan (bukan sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu (seperti pada TDMA) atau frekuensi (seperti pada FDMA), namun dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan menggunakan sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan pemultipleksan. Dalam perkembangan teknologi telekomunikasi telepon selular terutama yang berkaitan dengan generasi ke-tiga (3G), CDMA menjadi teknologi pilihan masa depan. CDMA juga mengacu pada sistem telepon seluler digital yang menggunakan skema akses secara bersama ini,seperti yang diprakarsai oleh Qualcomm.

CDMA adalah sebuah teknologi militer yang digunakan pertama kali pada Perang Dunia II oleh sekutu Inggris untuk menggagalkan usaha Jerman mengganggu transmisi mereka.Sekutu memutuskan untuk mentransmisikan tidak hanya pada satu frekuensi, namun pada beberapa frekuensi, menyulitkan Jerman untuk menangkap sinyal yang lengkap. 

Keuntungan CDMA

Teknologi CDMA sendiri memiliki berbagai keuntungan jika diaplikasikan dalam sistem seluler. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :

• Hanya membutuhkan satu frekuensi yang dibutuhkan untuk beberapa sektor/cell tidak membutuhkan equalizer untuk mengatasi gangguan spektrum sinyal.
• Dapat bergabung dengan metode akses lainnya, tidak membutuhkan penghitung waktu (guard time)
• Untuk melihat rentang waktu dan penjaga pita (guard band)
• Untuk menjaga intervensi antar kanal tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan frekuensi memiliki kapasitas yang halus untuk membatasi para pengguna akses memiliki proteksi dari proses penyadapan

Fitur

• Sinyal pesan pita sempit (narrowband) akan digandakan dengan penyebaran sinyal pita lebar (wideband) atau pseudonoise code
• Setiap user mempunyai pseudonoise (PN) code sendiri sendiri.
• Soft capacity limit: performance sistem akan berubah untuk semua pengguna begitu nomor -pengguna meningkat.
• Near-far problem (masalah dekat-jauh)
• Interference terbatas:kontrol daya sangat diperlukan lebar bandwidth menimbulkan keanekaragaman, sehingga menggunakan rake receiver. Akan membutuhkan semua komputer yang pernah dibuat oleh manusia diatas bumi untuk memecahkan kode dari satu setengah percakapan dalam sistem CDMA.

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI KOMUNIKASI

1.TEKNOLOGI GENERASI AWAL / ZERO GENERATION (0G)

Generasi awal (0G) atau Mobile radio telephone ini merupakan teknologi telepon selular modern permulaan, dimana menggunakan jaringan gelombang radio khusus dengan jangkauan jaringan yang terbatas dan dapat terhubung dengan jaringan telepon umum biasa. Biasa pada mobil dan truk agar dapat berkomunikasi. Mobile radio telephone ini dikenal dengan nama dagang WCCs (Wireline Common Carriers), RCCs (Radio Common Carriers), and two-way radio dealers. Prinsipnya seperti jaringan komunikasi Polisi atau Taxi (walkie-talkie), hanya saja Mobile radio telephone ini mempunyai nomor telepon tersendiri dan terhubung dengan jaringannya tersendiri.
Kemampuan teknologi 0 G (Zero Generation)
Kemampuan teknologi 0 G ini hanya dapat bisa melayani komunikasi suara saja dan merupakan teknologi awal komunikasi bergerak (mobile) yang di implementasikan dan di komersilakan.
Kelemahan teknologi 0 G
Metoda transmisinya masih half-duplex meski pada perkembangannya mendukung full-duplex, jumlah pelangan dan jangkauan jaringannya sangat terbatas, tidak mendukung komunikasi data, oleh karena itu generaasi 0G tidak dapat bertahan lama

2.TEKNOLOGI GENERASI PERTAMA (1G)

 
Generasi pertama atau 1G merupakan teknologi handphone pertama yang diperkenalkan pada era 80-an dan masih menggunakan sistem analog. Generasi pertama ini menggunakan teknik komunikasi yang disebut Frequency Division Multiple Access (FDMA). Teknik ini memungkinkan untuk membagi-bagi alokasi frekuensi pada suatu sel untuk digunakan masing-masing pelanggan di sel tersebut, sehingga setiap pelanggan saat melakukan pembicaraan memiliki frekuensi sendiri (prinsipnya seperti pada stasiun radio dimana satu stasiun radio hanya menggunakan satu frekuensi untuk siarannya).
Kemampuan teknologi 1 G
Kemampuan teknologi 1 G ini hanya dapat bisa melayani komunikasi suara saja tidak dapat melayani komunikasi data dalam kecepatan tinggi dan besar.
Kelemahan teknologi 1 G
Kapasitas trafik yang kecil, jumlah pelanggan yang dapat ditampung dalam satu sel sedikit, penggunaan spektrum frekuensi yang boros karena satu pengguna menggunakan satu buah kanal frekuensi, dan suara tidak jernih.

3.TEKNOLOGI GENERASI KEDUA (2G)

 
Teknologi generasi kedua muncul karena tuntutan pasar dan kebutuhan akan kualitas yang semakin baik. Generasi 2G sudah menggunakan teknologi digital. Generasi ini menggunakan mekanisme Time Division Multiple Access (TDMA) dan Code Division Multiple Access (CDMA) dalam teknik komunikasinya.
Kemampuan teknologi 2G
Generasi kedua selain digunakan untuk komunikasi suara, juga bisa untuk SMS (Short Message Service adalah layanan dua arah untuk mengirim pesan pendek sebanyak 160 karakter), voice mail, call waiting, dan transfer data dengan kecepatan maksimal 9.600 bps (bit per second). Kelebihan 2G dibanding 1G selain layanan yang lebih baik, dari segi kapasitas juga lebih besar. suara yang dihasilkan menjadi lebih jernih, karena berbasis digital, maka sebelum dikirim sinyal suara analog diubah menjadi sinyal digital. Tenaga yang diperlukan untuk sinyal sedikit sehingga dapat menghemat baterai, sehingga handset dapat dipakai lebih lama dan ukuran baterai bisa lebih kecil.
Kelemahan teknologi 2 G
Kecepatan transfer data masih rendah, tidak efisien untuk trafik rendah, jangkauan jaringan masih terbatas dan sangat tergantung oleh adanya BTS (cell Tower).

4.TEKNOLOGI GENERASI DUA SETENGAH (2.5G)

 
Teknologi 2.5G merupakan peningkatan dari teknologi 2G terutama dalam platform dasar GSM telah mengalami penyempurnaan, khususnya untuk aplikasi data. Untuk yang berbasis GSM teknologi 2.5G di implementasikan dalam GPRS (General Packet Radio Services) dan WiDEN, sedangkan yang berbasis CDMA diimplementasikan dalam CDMA2000 1x.

5.TEKNOLOGI GENERASI KETIGA (3G)

 
Teknologi generasi ketiga (3G Third Generation) dikembangkan oleh suatu kelompok yang diakui para ahli dan pelaku bisnis yang berkompeten dalam bidang teknologi wireless di dunia. 3G (Third Generation) sebagai teknologi yang berfungsi mempunyai kecepatan transfer data sebesar 144 kbps pada kecepatan user 100 km/jam, mempunyai kecepatan transfer data sebesar 384 kbps pada kecepatan berjalan kaki, mempunyai kecepatan transfer data sebesar 2 Mbps pada untuk user diam (stasioner).
Kemampuan teknologi 3G :
Memiliki kecepatan transfer data cepat (144kbps-2Mbps) sehingga dapat melayani layanan data broadband seperti internet, video on demand, music on demand, games on demand, dan on demand lain yang memungkinkan kita dapat memilih program musik, video, atau game semudah memilih channel di TV. Kecepatan setinggi itu juga mampu melayani video conference dan video streaming lainnya.
Kelebihan 3G dari generasi-genersi sebelumnya :
Kualitas suara yang lebih bagus, keamanan yang terjamin, kecepatan data mencapai 2 Mbps untuk lokal/Indoor/slow-moving access dan 384 kbps untuk wide area access, support beberapa koneksi secara simultan, sebagai contoh, pengguna dapat browse internet bersamaan dengan melakukan call (telepon) ke tujuan yang berbeda, infrastruktur bersama dapat mensupport banyak operator dilokasi yang sama. Interkoneksi ke other mobile dan fixed users, roaming nasional dan internasional, bisa menangani packet-and circuit-switched service termasuk internet (IP) dan videoconferencing. Juga high data rate communication services dan asymmetric data transmission, efiensi spektrum yang bagus, sehingga dapat menggunakan secara maksimum bandwidth yang terbatas, support untuk multiple cell layer, co-existance and interconnection dengan satellite-based services, mekanisme billing yang baru tergantung dari volume data, kualitas service dan waktu.
Kelemahan Teknologi 3G
Memerlukan Kontrol Daya “Ideal” dan belum mencukupinya kecepatan transfer data dalam melayani layanan multimedia yang memerlukan kecepatan yang mumpuni.

6.TEKNOLOGI GENERASI TIGA SETENGAH (3.5G)

 

Teknologi 3.5 G atau disebut juga super 3G merupakan peningkatan dari teknologi 3G, terutama dalam peningkatan kecepatan transfer data yang lebih dari teknologi 3G (>2 Mbps) sehingga dapat melayani komunikasi multimedia seperti akses internet dan video sharing.

7.TEKNOLOGI GENERASI KEEMPAT (4G- FOURTH GENERATION)

 
Teknologi fourth generation (4G) adalah teknologi yang baru memasuki tahap uji coba. Salah satunya oleh Jepang dimana pihak NTT DoCoMo, perusahaan ponsel di Jepang, memanfaatkan tenaga hingga 900 orang insinyur ahli untuk mewujudkan teknologi generasi ke 4.
Motivasi Teknologi 4G
Mendukung service multimedia Interaktif, telekonfrensi, Wireless Intenet, bandwidth yang lebar, bit rates lebih besar dari 3G, global mobility, Service Portability, Low-cost service, dan skalabilitas untuk jaringan mobile.
Teknologi yang baru dalam 4G
Sepenuhnya untuk jaringan packet-switched, semua komponen jaringan digital, bandwidth yang besar untuk mendukung multimedia service dengan biaya yang murah ( Sampai 100 Mbps), dan jaringan keamanan data yang kuat.
Teknologi yang digunakan :
Untuk teknologi 4G, kemungkinan teknologi yang diadaptasi adalah :
MIMO-OFDM (Multi Input Multi Output – Orthogonal Frequency Modulation). OFDM merupakan suatu teknik transmisi multi carrier (banyak frekuensi). Dimana tiap frekuensi adalah orthogonal satu sama lain, sehingga terjadinya overlapping tidak akan menyebabkan interferensi. Dan di sisi lain teknik MIMO dapat membuat kanal paralel independen dalam spatial domain untuk mengirimkan data stream yang beragam. Teknik MIMO bisa memperbesar kapasitas kanal tanpa mengurangi bandwidth yang ada. Jumlah antena yang dipergunakan pada bagian pemancar 2 sedangkan pada bagian penerima 4. MIMO dapat mencapai kecepatan transfer data sampai 59,52 Mb.