Home » , , , » GSM (Global System For Mobile Communication)

GSM (Global System For Mobile Communication)

Written By Syahrullah Syam on Kamis, 01 Maret 2012 | Kamis, Maret 01, 2012


Global System For Mobile Communication (GSM). Sebelum membahas lebih dalam mengenai teknologi GSM, ada baiknya jika Anda mengerti terlebih dahulu sistem pengiriman dan penerimaan data dalam jaringan digital, khususnya dalam dunia komunikasi. Semua data yang dikirim maupun diterima dalam jaringan ini harus dalam bentuk digital. Hal yang sama juga berlaku untuk suara yang dikeluarkan dan diterima oleh penelepon saat berkomunikasi. Suara yang dikirimkan oleh penelepon akan diterima oleh microphone pada ponsel. Selanjutnya, suara ini akan diubah menjadi bentuk digital dan dikirimkan melalui gelombang radio ke Base Transceiver Station (BTS) milik operator yang digunakan. BTS inilah yang menerima data dan ponsel yang digunakan tadi dan meneruskannya (switching) ke BTS tujuan. Dan BTS tujuan ini, data selanjutnya akan dikirimkan ke ponsel tujuan yang seharusnya menerima panggilan tersebut. Tentu saja, ponsel penerima akan mengubah data digital yang diterima menjadi bentuk suara agar bisa didengar oleh penerima. Prinsip umum ini berlaku pada semua sistem digital, baik GSM maupun CDMA. Namun, detail prinsip kerja dan kedua sistem digital tersebut tidaklah sama.
Pengertian GSM
Global System for Mobile Communication disingkat GSM adalah sebuah teknologi komunikasi selular yang bersifat digital. 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.
Sejarah dan perkembangan GSM
Teknologi komunikasi selular sebenarnya sudah berkembang dan banyak digunakan pada awal tahun 1980-an, diantaranya sistem C-NET yang dikembangkan di Jerman dan Portugal oleh Siemens, sistem RC-2000 yang dikembangkan di Prancis, sistem NMT yang dikembangkan di Belanda dan Skandinavia oleh Ericsson, serta sistem TACS yang beroperasi di Inggris. Namun teknologinya yang masih analog membuat sistem yang digunakan bersifat regional sehingga sistem antara negara satu dengan yang lain tidak saling kompatibel dan menyebabkan mobilitas pengguna terbatas pada suatu area sistem teknologi tertentu saja (tidak bisa melakukan roaming antar negara).
Teknologi analog yang berkembang, semakin tidak sesuai dengan perkembangan masyarakat Eropa yang semakin dinamis, maka untuk mengatasi keterbatasannya, negara-negara Eropa membentuk sebuah organisasi pada tahun 1982 yang bertujuan untuk menentukan standar-standar komunikasi selular yang dapat digunakan di semua negara Eropa. Organisasi ini dinamakan Group Special Mobile (GSM). Organisasi ini memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan nama Global System for Mobile Communication atau GSM.
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. Pada September 1992, standar type approval untuk handphone disepakati dengan mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian dalam memproduksi GSM. Pada awal pengoperasiannya, GSM telah mengantisipasi perkembangan jumlah penggunanya yang sangat pesat dan arah pelayanan per area yang tinggi, sehingga arah perkembangan teknologi GSM adalah DCS (Digital Cellular System) pada alokasi frekuensi 1800 Mhz. Dengan frekuensi tersebut, akan dicapai kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel. Selain itu, dengan luas sel yang semakin kecil akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar handphone, sehingga bahaya radiasi yang timbul terhadap organ kepala akan dapat di kurangi. Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia dan Amerika, termasuk Indonesia. Indonesia awalnya menggunakan sistem telepon selular analog yang bernama AMPS (Advances Mobile Phone System) dan NMT (Nordic Mobile Telephone). Namun dengan hadir dan dijadikannnya standar sistem komunikasi selular membuat sistem analog perlahan menghilang, tidak hanya di Indonesia, tapi juga di Eropa. Pengguna GSM pun semakin lama semakin bertambah. Pada akhir tahun 2005, pelanggan GSM di dunia telah mencapai 1,5 triliun pelanggan. Akhirnya GSM tumbuh dan berkembang sebagai sistem telekomunikasi seluler yang paling banyak digunakan di seluruh dunia
Spesifikasi teknis GSM
Di Eropa, pada awalnya GSM didesain untuk beroperasi pada frekuensi 900 Mhz. Pada frekuensi ini, frekuensi uplinks-nya digunakan frekuensi 890–915 MHz , sedangkan frekuensi downlinksnya menggunakan frekuensi 935–960 MHz. Bandwith yang digunakan adalah 25 Mhz (915–80 = 960–35 = 25 Mhz), dan lebar kanal sebesar 200 Khz. Dari keduanya, maka didapatkan 125 kanal, dimana 124 kanal digunakan untuk suara dan satu kanal untuk sinyal. Pada perkembangannya, jumlah kanal 124 semakin tidak mencukupi dalam pemenuhan kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah pengguna. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekuensi untuk GSM pada band frekuensi di range 1800 Mhz dengan frekuensi 1710-1785 Mhz sebagai frekuensi uplinks dan frekuensi 1805-1880 Mhz sebagai frekuensi downlinks. GSM dengan frekuensinya yang baru ini kemudian dikenal dengan sebutan GSM 1800, yang menyediakan bandwidth sebesar 75 Mhz (1880-1805 = 1785–1710 = 75 Mhz). Dengan lebar kanal yang tetap sama yaitu 200 Khz sama, pada saat GSM pada frekuensi 900 Mhz, maka pada GSM 1800 ini akan tersedia sebanyak 375 kanal. Di Eropa, standar-standar GSM kemudian juga digunakan untuk komunikasi railway, yang kemudian dikenal dengan nama GSM-R.
Arsitektur jaringan GSM

GSM Global System For Mobile Communication

Secara umum, network element dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi:
1.        Mobile Station (MS)
2.        Base Station Sub-system (BSS)
3.        Network Sub-system (NSS),
4.        Operation and Support System (OSS)
Secara bersama-sama, keseluruhan network element di atas akan membentuk sebuah PLMN (Public Land Mobile Network).
Mobile Station atau MS merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan pembicaraan. Terdiri atas:
·                Mobile Equipment (ME) atau handset, merupakan perangkat GSM yang berada di sisi pengguna atau pelanggan yang berfungsi sebagai terminal transceiver (pengirim dan penerima sinyal) untuk berkomunikasi dengan perangkat GSM lainnya.
·                Subscriber Identity Module (SIM) atau SIM Card, merupakan 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:
1.    IMMSI (International Mobile Subscriber Identity), merupakan penomoran pelanggan.
2.    MSISDN (Mobile Subscriber ISDN), nomor yang merupakan nomor panggil pelanggan.
Base Station System atau BSS, terdiri atas:
Semua fungsi yang berhubungan dengan radio dilakukan di BSS, yang terdiri dari pengontrol base station (BSCs) dan base transceiver station (BTS).
·         BSC- BSC menyediakan semua fungsi kontrol dan hubungan antara MSC dan BTS. Hal ini merupakan switch berkapasitas tinggi yang menyediakan fungsi-fungsi seperti penyerahan, data konfigurasi cell, dan pengendalian frekuensi radio (RF) pada tingkat di transceiver station. Sejumlah BSCs dilayani oleh MSC.
·         BTS- BTS menangani tampilan radio ke mobile station. BTS adalah peralatan radio (transceiver dan antena) yang diperlukan untuk melayani setiap sel dalam jaringan. Sekelompok BTS dikontrol oleh BSC.
Network Sub System atau NSS, terdiri atas:
·         Home Location Register (HLR)- HLR adalah database yang digunakan untuk penyimpanan dan pengelolaan kepelangganan. HLR dianggap sebagai database yang paling penting, karena menyimpan data secara tetap tentang pelanggan, termasuk profil layanan pelanggan, informasi lokasi, dan status keaktifan. Bila seseorang berlangganan dari salah satu operator PCS, dia terdaftar di HLR operator itu.
·         Layanan mobile switching center (MSC)-MSC melakukan fungsi switching telepon dari sistem. Mengontrol panggilan ke dan dari telepon lainnya dan sistem data, juga melakukan fungsi seperti toll ticketing, network interfacing, pensinyalan channel umum, dan lain-lain.
·         Visitor location register (VLR)- VLR adalah database sementara yang berisi informasi tentang para pelanggan yang diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang berkunjung. VLR selalu terintegrasi dengan MSC. Ketika mobile masuk ke dalam area MSC yang baru, maka VLR tersambung ke MSC yang akan meminta data mengenai mobile station dari HLR. Kemudian, jika mobile station membuat panggilan, VLR akan memiliki informasi yang diperlukan untuk penyediaan panggilan tanpa harus menginterogasi HLR setiap waktu.
·         Authentication center (AUC)-Sebuah unit yang disebut AUC menyediakan otentikasi dan parameter enkripsi yang memverifikasi identitas pengguna dan menjamin kerahasiaan setiap panggilan (call). AUC melindungi operator jaringan dari berbagai jenis penipuan yang ditemukan di dunia seluler saat ini.
·         Equipment identity register (EIR)- EIR adalah database yang berisi informasi tentang identitas peralatan mobile yang mencegah panggilan dari pencurian, tidak sah, atau mobile station cacat AUC dan EIR diimplementasikan sebagai bagian yang berdiri sendiri atau sebagai gabungan AUC / EIR.
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.
Frekuensi pada 3 Operator Terbesar di Indonesia
1.    Indosat : 890 – 900 Mhz (10 Mhz)
2.    Telkomsel : 900 – 907,5 Mhz (7,5 Mhz)
3.    Excelcomindo : 907,5 – 915 Mhz (7,5 Mhz)
Elemen Fungsional tambahan
Elemen fungsional lainnya ditunjukkan pada Gambar 2 adalah sebagai berikut:
·         Message center (MXE)- MXE adalah sebuah elemen yang menyediakan pengintegrasian suara, faks, dan data olah pesan. Secara khusus, MXE menangani layanan pesan singkat, pesan area, voice mail, fax mail, email, dan notifikasi.
·         Mobile service node (MSN)- MSN adalah elemen yang menangani layanan selular jaringan cerdas (IN) / intelligent network.
·         Gateway mobile services switching center (GMSC)- sebuah elemen gateway yang digunakan untuk menghubungkan dua jaringan. Gateway sering diimplementasikan dalam MSC. MSC ini kemudian disebut sebagai GMSC.
·         GSM interworking unit (GIWU)- GIWU terdiri dari hardware dan software yang menyediakan sebuah tampilan untuk berbagai jaringan sebagai komunikasi data. Melalui GIWU, pengguna dapat secara bergantian melakukan pembicaraan dan data selama panggilan yang sama. Peralatan hardware GIWU secara fisik terletak di MSC / VLR.
Jaringan Area GSM
Jaringan GSM dibagi dari wilayah geografis. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 3, area ini mencakup sel-sel, daerah lokasi (Las), area layananMSC / VLR , area (PLMN / public land mobile network).
Cell adalah daerah cakupan radio yang diberikan oleh satu stasiun transceiver. Jaringan GSM mengidentifikasi setiap sel sel melalui nomor identitas global (CGI) yang ditentukan untuk setiap sel. Daerah lokasi adalah sekelompok sel. Ini adalah area di mana pelanggan yang dipanggil. Setiap LA dilayani oleh satu atau lebih station controller, namun hanya oleh satu MSC.
Sebuah MSC / VLR layanan area mewakili bagian dari jaringan GSM yang dilakukan oleh satu MSC dan yang terjangkau, seperti yang terdaftar di VLR di MSC.
Layanan area PLMN adalah layanan yang dilayani oleh satu operator jaringan 
Spesifikasi GSM
Sebelum melihat spesifikasi GSM, sangatlah penting untuk memahami istilah-istilah dasar sebagai berikut:
·         bandwidth- jangkauan batas saluran, bandwidth yang lebih luas, akan membuat semakin cepat data dapat dikirim.
·         bit per detik (bps / bits per second)- sebuah denyut data; persamaannya adalah delapan bit setara dengan satu byte.
·         frekuensi- jumlah siklus per unit waktu; frekuensi yang diukur dalam satuan hertz (Hz)
·         kilo (k)- kilo adalah sebutan untuk 1.000; kbps singkatan mewakili 1.000 bit per detik
·         megahertz (MHz) -1.000.000 hertz (siklus per detik)
·         milidetik (ms)- satu-seperseribu detik
·         watt (W)-suatu ukuran kekuatan pemancar

Spesifikasi untuk berbagai layanan komunikasi personal (PCS / personal communication services) sistem bervariasi antara berbagai jaringan PCS. Di bawah ini adalah pendeskripsian tentang spesifikasi dan karakteristik untuk GSM.
·         frequency band- rentang frekuensi yang ditetapkan untuk GSM adalah 1.850 -1.990 MHz (mobile station ke base station).
·         duplex distance / jarak duplex - jarak dupleks adalah 80 MHz. Jarak Duplex adalah jarak antara frekuensi uplink dan downlink. Dalam sebuah channel memiliki dua frekuensi, 80 MHz terpisah.
·         channel separation / pemisahan saluran- Pemisahan antara frekuensi carrier yang berdekatan. Pada GSM, ini adalah 200 kHz.
·         modulasi- Modulasi adalah proses mengirim sinyal dengan mengubah karakteristik dari frekuensi pembawa. Hal ini dilakukan dalam jaringan GSM melalui Gaussian minimum shift keying (GMSK).
·         transmission rate / laju transmisi GSM adalah sistem digital dengan kecepatan transmisi sebesar 270 kbps.
·         access method / metode akses- GSM memanfaatkan konsep Time Division Multiple Access (TDMA). TDMA adalah teknik di mana beberapa panggilan yang berbeda dapat berbagi carrier yang sama. Masing-masing panggilan diberikan slot waktu tertentu.
·         speech coder- GSM menggunakan linear predictive coding (LPC). Tujuan dari LPC adalah untuk mengurangi laju bit. LPC menyediakan parameter untuk menyaring yang meniru sistem vokal. Sinyal melewati penyaring ini, meninggalkan sisa sinyal. Speech dikodekan pada 13 kbps.

Layanan Pelanggan GSM
Ada dua jenis layanan dasar yang ditawarkan melalui GSM: telephony (juga disebut sebagai layanan tele / jarak jauh) dan data (juga disebut sebagai layanan pembawa). Jasa teleponi khususnya layanan suara menyediakan bagi pelanggan kemampuan yang lengkap (termasuk diperlukan perangkat terminal) untuk berkomunikasi dengan pelanggan lain. Layanan data menyediakan kapasitas yang diperlukan untuk mengirimkan sinyal data yang sesuai antara dua titik akses untuk menciptakan sebuah tampilan pada jaringan. Selain telepon normal dan panggilan darurat, layanan pelanggan berikut ini didukung oleh GSM:
·         dual-tone multifrequency (DTMF)- DTMF adalah nada sinyal yang sering digunakan untuk berbagai keperluan pengontrolan melalui jaringan telepon, seperti remote control dari sebuah mesin penjawab. GSM mendukung penuh DTMF.
·         facsimile group III- GSM mendukung CCITT Group 3 faksimili. Mesin fax standar dirancang untuk dihubungkan ke telepon dengan menggunakan sinyal analog, sebuah konverter faks khusus terhubung pada pertukaran yang digunakan dalam sistem GSM. Hal ini memungkinkan GSM terhubung dengan fax untuk dapat berkomunikasi dengan fax analog dalam jaringan.
·         Layanan pesan singkat- fasilitas yang nyaman dari jaringan GSM adalah layanan pesan singkat. Sebuah pesan yang terdiri dari maksimal 160 karakter alfanumerik dapat dikirim ke atau dari ponsel. Layanan ini dapat dilihat sebagai bentuk lanjutan alfanumerik paging dengan sejumlah keunggulan. Jika pelanggan mematikan atau berada di luar area jangkauan ponsel, pesan akan disimpan dan menawarkan kembali ke pelanggan bila ponsel diaktifkan atau telah masuk kembali ke dalam area jangkauan jaringan. Fungsi ini menjamin bahwa pesan akan diterima.

Layanan Tambahan
GSM mendukung layanan tambahan yang dapat melengkapi dan mendukung teleponi dan layanan data. Layanan tambahan didefinisikan oleh GSM dan ditandai sebagai menghasilkan fitur yang bermanfaat. Sebagian daftar layanan tambahan berikut.
·         call forwarding- Layanan ini memberikan pelanggan kemampuan untuk mengirim panggilan masuk ke nomor lain apabila ponsel tersebut tidak terjangkau, jika sibuk, jika tidak ada jawaban, atau jika panggilan forwarding diperbolehkan tanpa syarat.
·         barring of outgoing calls / penghalangan anda dari panggilan keluar- Layanan ini memungkinkan pelanggan selular untuk mencegah semua panggilan keluar.
·         pembatasan panggilan masuk- fungsi ini memungkinkan pelanggan untuk mencegah panggilan masuk. Dua kondisi berikut untuk pembatasan panggilan masuk ada: melakukan semua pembatasan panggilan masuk dan panggilan masuk ketika berada di luar jangkauan PLMN.
·         advice of charge (AOC)- AOC menyediakan layanan kepada pelanggan dengan estimasi biaya telepon. Ada dua jenis informasi AOC: menyediakan pelanggan dengan perkiraan tagihan dan penggunakan untuk keperluan pengisian langsung. AOC untuk panggilan data disediakan berdasarkan pengukuran waktu.
·         call hold -Layanan ini memungkinkan pelanggan untuk menginterupsi panggilan yang sedang berlangsung dan kemudian melanjutkkan kembali panggilan. Layanan call hold ini hanya berlaku untuk telepon biasa.
·         call waiting -Layanan ini memungkinkan pelanggan selular mengetahui adanya panggilan masuk saat pembicaraan lewat ponsel sedang berlangsung. Pelanggan dapat menjawab, menolak, atau mengabaikan panggilan masuk. Panggilan tunggu dapat diterapkan pada semua layanan telekomunikasi GSM dengan menggunakan circuitswitched connection.
·         multiparty service -layanan yang multipartai ini memungkinkan pelanggan untuk membangun sebuah percakapan multipartai-yaitu, sebuah percakapan secara langsung antara tiga sampai enam pelanggan. Layanan ini hanya berlaku untuk telepon biasa.
·         calling line identification presentation/restriction -layanan ini mendukung partai yang disebut dengan integrated services digital network (ISDN) jumlah partai panggilan. Layanan pembatasan panggilan memungkinkan partai untuk membatasi presentasi. Pembatasan menimpa presentasi.
·         closed user groups (CUGs)-CUGs umumnya sebanding dengan sebuah PBX. Mereka adalah kelompok pelanggan yang hanya mampu menelepon diri mereka sendiri dan nomor-nomor tertentu.

Keunggulan GSM sebagai Teknologi Generasi Kedua (2G)
GSM, sebagai sistem telekomunikasi selular digital memiliki keunggulan yang jauh lebih banyak dibanding sistem analog, di antaranya:
·         Kapasitas sistem lebih besar, karena menggunakan teknologi digital dimana penggunaan sebuah kanal tidak hanya diperuntukkan bagi satu pengguna saja. Sehingga saat pengguna tidak mengirimkan informasi, kanal dapat digunakan oleh pengguna lain.
·         Sifatnya yang sebagai standar internasional memungkinkan international roaming
·         Dengan teknologi digital, tidak hanya mengantarkan suara, tapi memungkinkan servis lain seperti teks, gambar, dan video.
·         Keamanan sistem yang lebih baik
·         Kualitas suara lebih jernih dan peka.
Bagaimanapun, keunggulan GSM yang beragam pantas saja membuatnya menjadi sistem telekomunikasi selular terbesar penggunanya di seluruh dunia.
GSM atau Global System for Mobile Communications merupakan teknologi digital yang bekerja dengan mengirimkan paket data berdasarkan waktu, atau yang lebih dikenal dengan istilah timeslot. GSM sendiri merupakan turunan dari teknologi Time Division Multiple Access (TDMA). Teknologi TDMA ini mengirimkan data berdasarkan satuan yang terbagi atas waktu, artinya sebuah paket data GSM akan dibagi menjadi beberapa time slot.
Timeslot inilah yang akan digunakan oleh pengguna jaringan GSM secara ternporer (sementara). Maksud dan digunakannya timeslot secara temporer adalah timeslot tersebut akan dimonopoli oleh pengguna selama mereka gunakan, terlepas dan mereka sedang aktif berbicara atau sedang idle (diam).
Gambaran yang lebih mudah untuk memahami prinsip kerja GSM. Analoginya seperti ini: andaikan sebuah armada taksi (dalam kasus ini berperan sebagai operator) yang memiliki 100 armada taksi (armada sebagai time slot). Armada taksi (timeslot) tersebut disewa oleh penumpang (pengguna). Secara otomatis, armada taksi tersebut tidak bisa digunakan oleh pengguna lain, walaupun bisa jadi pengguna tadi sedang tidak berada di dalam taksi (seperti sedang menunggu atau sedang bertamu ke suatu tempat sedangkan taksinya disuruh menunggu). Dalam posisi seperti ini, sudah jelas bahwa taksi itu sudah di-booking oleh pengguna pertama dan tidak mungkin melayani penumpang lain. Taksi tersebut baru bisa digunakan oleh penumpang lain ketika pengguna pertama sudah selesai menggunakan taksi tersebut (sudah sampai tujuan dan sudah dibayar). Inilah yang disebut prinsip monopoli temporer pada jaringan GSM.
Dari gambaran di atas terlihat jelas bahwa sistem GSM tidak mengizinkan penggunaan ponsel jika sistemnya sudah penuh (saat seluruh armada taksi sudah disewa, maka tidak ada lagi taksi kosong untuk disewa penumpang baru). Inilah yang membuat pengguna akan mendengar nada sibuk dari ponselnya saat hendak melakukan panggilan keluar (outgoing call). Namun, prinsip yang digunakan oleh GSM juga memiliki kelebihan. Teorinya, timeslot dedicated yang disediakan ini menjamin penggunanya bisa mendapatkan kualitas layanan komunikasi yang lebih konstan, tidak naik turun.
Kekurangannya adalah ketika jaringan GSM sudah penuh, maka pemilik ponsel biasanya akan mengalami kesulitan untuk melakukan panggilan atau bahkan menerima panggilan. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya timeslot kosong yang bisa digunakan. Kembali ke analogi di awal pembahasan: jika semua armada taksi sudah disewa, Anda tidak akan mendapatkan taksi kosong.

Sumber :


   
Share this article :
 
Support : Amalkan Ilmu Berbagi Untuk Semua | Blog SEO Arul
Copyright © 2013. Amalkan Ilmu Berbagi Untuk Semua - All Rights Reserved
Template Created by Creating Website Published by Mas Template
Proudly powered by Blogger