Home / Unlabelled / Konsep Dasar Telekomunikasi Selular

Konsep Dasar Telekomunikasi Selular

Posted by nurhasan Sabtu, 27 April 2013 0 komentar

A. Konsep Sel

Konsep dasar dari suatu sistem selular adalah pembagian pelayanan menjadi daerah-daerah kecil yang disebut sel. Setiap sel mempunyai daerah cakupannya masing-masing dan beroperasi secara khusus. Jumlah sel pada suatu daerah geografis adalah berdasarkan pada jumlah pelanggan yang beroperasi di daerah tersebut.
Suatu sel pada dasarnya merupakan pusat komunikasi radio yang berhubungan dengan MSC yang mengatur panggilan yang masuk. Jangkauan pengiriman sinyal pada sistem komunikasi bergerak selular dapat diterima dengan baik tergantung pada kuatnya sinyal batasan sel para pemakainya. Tetapi, masih terdapat faktor lain yang dapat menjadi kendala untuk sinyal yang dikirim dapat diterima dengan baik. Faktor lain yang dimaksud adalah faktor geografis (alam).

Ukuran sel pada system komunikasi seluler dapat dipengaruhi oleh:
1. Kepadatan pada traffic.
2. Daya pemancar, yaitu Base Station (BS) dan Mobile Station (MS).
3. Dan faktor alam, seperti udara, laut, gunung, gedung-gedung, dan lain-lain.
Akan tetapi batasan-batasan tersebut akhirnya ditentukan sendiri oleh kuatnya sinyal radio antar Base Station (BS) dan Mobile Station (MS).

1. Bentuk Sel
Bentuk jaringan sistem selular berkaitan dengan luas cakupan daerah pelayanan. Bentuk sel yang terdapat pada sistem komunikasi bergerak selular digambarkan dengan bentuk hexagonal dan lingkaran. Tetapi, bentuk hexagonal dipilih sebagai bentuk pendekatan jaringan selular, karena dari sel yang lebih sedikit dengan bentuk hexagonal diharapkan dapat mencakup seluruh wilayah pelayanan.

2. Frequency Reuse
Suatu kanal frekuensi tertentu dapat melayani beberapa panggilan pada waktu yang bersamaan. Maka dapat dikatakan penggunaan spektrum frekuensi yang efisien dapat dicapai. Semua frekuensi yang tersedia dapat digunakan oleh tiap-tiap sel, sehingga dapat mencapai kapasitas jumlah pemakai yang besar menggunakan pita frekuensi yang efektif.
Pada frequency reuse, penggunaan kanal tidak tergantung pada frequency carrier yang sama untuk beberapa wilayah cakupan.

3. Mobilitas
Mobilitas adalah salah satu hal yang penting dari sistem komunikasi selular. Pada hal yang berkaitan dengan mobilitas diharapkan bahwa panggilan (call) selular yang dilakukan dimanapun dan kapanpun dalam daerah pelayanan, mampu untuk menjaga call (pembicaraan) tanpa interupsi pelayanan atau putusnya call sementara dalam keadaan bergerak.
Handover
Pada jaringan selular diperlukan sistem yang mempunyai kemampuan untuk pindah ke lingkungan sel lain untuk tetap menjaga kelangsungan komunikasi. Oleh karena itu jaringan selular harus melakukan proses handover.
Handover atau yang biasa juga disebut handoff merupakan suatu proses pengalihan Radio Base Station (RBS) apabila pengguna melakukan suatu call (panggilan) dalam keadaan bergerak dari satu sel menuju sel yang lain. Proses ini terjadi agar pelanggan dapat mengirim atau menerima sinyal dengan baik walaupun pelanggan sedang dalam keadaan bergerak.
Proses handover ini dilakukan pada saat sebuah Mobile Station (MS) menerima sinyal yang diterima atau dikirim lemah.

Terdapat dua kondisi untuk dilakukannya proses handover, yaitu:
1. Ketika Mobile Station berada pada perbatasan level sel, karena sinyal yang diterima akan melemah.
2. Pada saat pengguna berada pada lubang kekuatan sinyal (signal strength hole) yang terdapat dalam suatu sel.

Apabila panggilan (call) sudah stabil, maka kanal set-up sudah tidak digunakan lagi selama waktu panggilan.
Handoff terdiri dari dua jenis, yaitu:
1. Handoff yang berdasarkan pada kuat sinyal.
2. Handoff yang berdasarkan perbandingan carrier terhadap interferensi (carrier to interference ratio).

4. Roaming
pengguna yang bergerak keluar dari daerahnya dan melakukan sebuah call (panggilan) dari daerah asing disebut dengan roamer. Sedangkan proses dari panggilan tersebut disebut roaming. Roaming dapat terjadi apabila ada sambungan (link) antara mobile switches.

B. Sistem Komunikasi telepon seluler
Secara konsep jaringan telepon seluler mirip dengan telepon kabel, namun berbeda pada penggunaan media perantaranya. Pada sistem telepon seluler menggunakan base station yang berfungsi sebagai stasiun penghubung dalam proses pengiriman dan penerimaan pesan yang masih dalam kawasan liputannya Setiap liputan yang dilakukan base station disebut sel (cell) yang mampu menjangkau luas wilayah beberapa puluh kilometer.

1. GSM
Global system for mobile communication (GSM) Adalah teknologi 2G berbasis TDMA yang dikembangkan oleh study group yang bernama Groupe Special Mobile (GSM) untuk mempelajari dan mengembangkan sistem telekomunikasi publik di Eropa. Pada tahun 1989, tugas ini diserahkan kepada European Telecommunication Standards Institute (ETSI) dan GSM fase I diluncurkan pada pertengahan 1991.
Alasan munculnya GSM karena kebutuhan bersama terhadap satu sistem jaringan baru yang dapat menjadi standar jaringan yang berlaku dan dapat diterapkan di seluruh kawasan Eropa. Dalam sistem baru juga harus terdapat kemampuan yang dapat mengantisipasi mobilitas pengguna serta kemampuan melayani lebih banyak pengguna untuk menampung penambahan jumlah pengguna baru.
Jaringan GSM merupakan jaringan yang paling banyak digunakan di dunia, pada tahun 1993, sudah ada 36 jaringan GSM di 22 negara, dan akhir tahun 1993 berkembang menjadi 48 negara dengan 70 operator dan pelanggan berjumlah 1 milyar. Kini GSM di gunakan di 212 negara dengan jumlah pelanggan mencapai 2 milyar di seluruh dunia.
GSM juga mendukung komunikasi data berkecepatan 14,4 Kbps (hanya cukup untuk melayani SMS, download gambar, atau ringtone MIDI saja).
Tabel 2. Frekuensi yang Digunakan Oleh Jaringan GSM (Berdasarkan ETS 05.05)
Sistem Frekuensi (MHz) Frekuensi Uplink (MHz) Frekuensi Downlink (MHz) Nomor Saluran
GSM 400 450 450,4-457,6 460,4-467,6 259-293
GSM 400 480 478,8-486,0 488,8-496,0 306-340
GSM 850 850 824,0-849,0 869,0-894,0 128-251
GSM 900 (P-GSM) 900 890,0-915,0 935,0-960,0 1-124
GSM 900 (E-GSM) 900 880,0-915,0 925,0-960,0 0-124 dan 975-1023
GSM-R (R-GSM) 900 876,0-880,0 921,0-925,0 955-973
DCS 1800 1800 1710,0-1785,0 1805,0-1880,0 512-885
PCS 1900 1900 1850,0-1910,0 1930,0-1990,0 512-810

Istilah yang lain dari GSM di beberapa negara:
1. A1-Net (GSM 900 MHz) di Austria
2. E-Netz (GSM 1800 MHz) di Jerman
3. DCS (Digital Communications Systems) di Amerika Serikat
4. PCS (Personal Communications Service) di Amerika Serikat (mirip standar NCDMA dan GSM 1900 yang beroperasi pada frekuensi 1850-1990 MHz)
GSM merupakan standar yang diterima secara global untuk komunikasi selular digital. GSM adalah nama group standardisasi yang di mapankan pada tahun 1982 untuk menghasilkan standar telepon bergerak di eropa, digunakan sebagai formula spesifikasi untuk pan-eropa sistem selular radio bergerak yang bekerja pada frekuensi 900 Mhz. Jaringan GSM dibagi menjadi tiga sistem utama: sistem switching (SS), sistem base station (BSS), dan sistem operasi dan support (OSS).

Perbandingan AMPS, GSM, dan CDMAone
AMPS GSM CDMA/IS-95
Akses jamak FDMA TDMA DS-CDMA
Modulasi FM GMSK QPSK
Bandwidth RF 30 KHz 200 Khz 1,25 MHz
Kanal/Carrier RF 1 8 20-30
Frekuensi Uplink 824-849 MHz 890-915 MHz 824-849 MHz
Frekuensi Downlink 869-894 MHz 935-960 MHz 869-894 MHz

2. Sistem Seluler Digital CDMA
CDMA merupakan singkatan dari Code Division Multiple Access yaitu teknik akses jamak (Multiple Access) yang memisahkan percakapan dalam domain kode. CDMA merupakan teknologi digital tanpa kabel (Digital Wirless Teknologi) yang pertama kali dibuat oleh perusahaan Amerika – Qualcomm CDMA merupakan beberapa penggunaan dari berbagai spektrum frekuensi yang sama tanpa ada pembicaraan ganda. Hal ini menyebabkan CDMA lebih tahan terhadap interferensi dan noise. Untuk menandai user yang memakai spektrum frekuensi yang sama, CDMA menggunakan kode yang unik yaitu PRCS (Pseudo – Random Code Sequence) Berbeda dengan FDMA (frequency Division Multiple Access) dan TDMA (Time Division Multiple Access), maka CDMA menggunakan waktu dan Frequency yang sama dalam akses untuk masing-masing user. Penggunaan frekuensi dan waktu yang sama menyebabkan CDMA rentan terhadap interferensi. Semakin besar interferensi yang terjadi maka kapasitas CDMA semakin kecil. Code Division Multiple Access (CDMA) adalah sebuah teknologi nirkabel digital yang dipelopori dan dikembangkan secara komersial oleh QUALCOMM. CDMA bekerja dengan cara mengubah percakapan atau suara menjadi informasi digital, yang kemudian ditransmisikan sebagai sinyal radion melalui jaringan nirkabel. Menggunakan sebuah kode unik untuk memilah tiap jenis panggilan, CDMA membuat banyak orang bisa berbagi gelombang dalam satu waktu, tanpa gangguan. Diperkenalkan secara komersial pada tahun 1995, CDMA segera menjadi salah satu teknologi nirkabelyang paling cepat berkembang. Pada tahun 1999, International Telecommunications Union memilih CDMA sebagai standar industri bagi sistem nirkabel baru "generasi ketiga" (3G). CDMA membawa manfaat yang besar dan berada diatas teknologi serupa yang lain untuk saat ini. CDMA menawarkan kapasitas jaringan yang terbesar untuk melayani lebih banyak pelanggan dengan biaya infrastrukstur yang sama. CDMA menawarkan kecepatan transmisi data paling tinggi diantara yang lain. Setiap user/pemakai di assign dengan bilangan biner yang dinamakan Direct Sequence code (DCS) ketika terjadi panggilan. DCS adalah signal yang dibangkitkan oleh linier Modulation dengan wideband Pseudorandom Noise (PN) sequence, sehingga Direct Sequence CDMA menggunakan wider signal dari pada FDMA maupun TDMA. Wideband signal berfungsi untuk mengurangi interference dan dapat melakukan frekuensi reuse antar cell berlangsung bardampingan. Seluruh pengguna ada bersama-sama dalam range spektrum radio frekuensi. Kode-kode dibagi pada MS dan BS yang disebut Psendorandom Noise (PN) sequence. Masing- masing kode/pemakai adalah layer dan secara simultan ditransmisikan ke seluruh carrier. Keunikan dari CDMA adalah jumlah phone call yang dapat dihandle oleh carrier terbatas dan jumlahnya tidak pasti. Kanal trafik dibuat dengan penentuan masing-masing pengguna kode dengan carrier. Teknik CDMA pada awalnya disebut dengan CDMA One yang merupakan teknologi generasi kedua (2G). Versi revisinya IS-95 yang menjadi basis system komersial CDMA 2G seluruh dunia. Dengan kecepatan koneksi 14,4 kbps.

• Ciri – Ciri CDMA
a. Menggunakan Coding :
1) Satu ruang (cell) dengan sejumlah pasangan
2) Udara sebagai media
3) Menggunakan coding system
4) User lain dapat bergabung bersama sampai noise tertentu.

b. Spread Speactrum Technology
1) Pseudorandom Modulation
2) Anti Jamming
3) Low Probability Intercept

Teknik yang digunakan untuk penyebaran/modulasi signal CDMA, yaitu :

1. Direct Sequence yaitu memodulasi carrier dengan kode digital dengan bit rate lebih tinggi dari bandwidth signal informasi.
2. Frekwensi Hoping yaitu mengkopi carrier radio dari frekuensi ke frekuensi dalam beberapa detik.

CDMA membutuhkan tingkatan sinkronisasi yang tinggi antara Base Station. Kode digital yang diassign untuk masing-masing pemakai, CDMA menambahkan suatu spesial kode (Pseudorandom Noise) pada signal yang berulang setelah waktu yang tertentu. Antara Base Station dalam satu sistem dibedakan dengan trasmisi yang berbeda kode dari waktu yang diberikan. BS mengirim versi time offset (waktu pengganti) dengan psendorandom number yang sama. Untuk menyakinkan bahwa time offset menggunakan remain unik masing-masing, CDMA BS harus tetap sinkron dengan time reference yang umum. Bahasa masing-masing pasangan menjadi FILTER.
Pada CDMA voise dan data ditransmisikan dengan carrier 1,25Mhz. Jumlah cannel yang dibutuhkan pada masing-masing cell site tergantung pada:
a. Jumlah trafik
b. Data
c. Soft Handoff dari sistem

Kelebihan CDMA 2000-1X :

* Sebagai teknologi, CDMA sangat tahan terhadap gangguan cuaca dan interferensi, karenanya noise CDMA sangat rendah sehingga menghasilkan kualitas suara yang sangat baik. Bahkan dalam hujan yang sangat lebat pun kualitas suaranya masih dalam batas yang masih dapat ditoleransi.

* CDMA tidak dapat digandakan (dikloning) karena setiap pelanggan diberikan kode yang berbeda (unik). Kode-kode ini sangat sulit dilacak karena bersifat acak.

* Daya pancarnya yang sangat rendah (1/100 GSM) memungkinkan hand phone CDMA irit dalam mengonsumsi baterei, sehingga dapat beroperasi lebih lama untuk bicara maupun stand by.

* Kapasitas pelanggan per BTS CDMA dapat mencapai 6000 (10 kali GSM). Hal ini disebabkan CDMA lebih irit dalam pemakaian frekuensi. Semua BTS CDMA beroperasi pada frekuensi yang sama, sehingga tidak memerlukan penghitungan yang rumit dalam menyusun konfigurasinya. Besarnya kapasitas per BTS membuat biaya investasi yang dikeluarkan sangat rendah. Selain itu CDMA-2000(1X) beroperasi pada spectrum frekuensi 800 MHz. Hal ini akan membuat luas coverage BTS-nya jauh lebih besar dari GSM. Sehingga hanya memerlukan lebih sedikit BTS untuk mengcover luas yang sama jika dibandingkan dengan GSM.

* CDMA-2000(1X) dapat mengirim data dengan kecepatan hingga 144 Kbps, sementara GSM 9,6 Kbps. Sehingga dapat mendukung layanan SMS, MMS, main game dan down load data melalui internet.

Kelebihan lainnya adalah :

* Mendukung untuk Adaptive Antenna Arrays ( AAA ) Teknik ini adalah untuk mengoptimalkan antena pattern pada Mobile Station. Hal ini akan memungkinkan penggunaan spektrum yang efektif dan akan menambah jumlah kapasitas.

* CDMA mempunyai internal sistem untuk sinkronisasi pada Base Station, sehingga tidak membutuhkan eksternal sinkronisasi seperti GPS (Global Positioning System). Hal ini mempunyai masalah jika implementasi Base Station dilakukan pada daerah rawan covergae satelit GPS seperti shoping center atau di subways suatu gedung.

* Mendukung untuk Hierarchical Cell Structures ( HCS ) CDMA mendukung HCS dengan memperkenalkan metode handoff diantara carrier CDMA yang diberi nama Mobile Assisted Inter-Frequency Hand-off ( MAIFHO ).
* Mendukung untuk deteksi multi user. Deteksi multi user akan membatasi interferensi pada suatu cell dan memperbaiki kapasitas.

Kelebihan CDMA dibandingkan dengan sistem yang lain :
* Kapasitas layanan yang lebih besar
* Mutu suara lebih jelas dan jernih
* Biaya pulsa yang lebih murah
* Berbasis sistem fixed telephone tetapi portable

TERIMA KASIH ATAS KUNJUNGAN SAUDARA

Judul: Konsep Dasar Telekomunikasi Selular
Ditulis oleh nurhasan
Rating Blog 5 dari 5

Semoga artikel ini bermanfaat bagi saudara. Jika ingin mengutip, baik itu sebagian atau keseluruhan dari isi artikel ini harap menyertakan link dofollow ke http://servishpblog.blogspot.com/2013/04/konsep-dasar-telekomunikasi-selular.html. Terima kasih sudah singgah membaca artikel ini.