Global System of Mobile Communication

Definisi
Global system for mobile communication (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. Dan diperkirakan
banyak negara lainnya diluar eropa akan turut menggunakan teknologi GSM.

Pada tutorial ini akan diperkenalkan konsep dasar GSM, spesifikasi, jaringan,
dan layanannya. Cerita singkat mengenai evolusi jaringan akan dituturkan guna
mempermudah pemahaman tentang GSM.

Topik
1. Pengenalan: Evolusi dari Sistem Telepon Bergerak
2. GSM
3. Jaringan GSM
4. Area jaringan GSM
5. Spesikasi GSM
6. Layanan langganan GSM

I. Pengenalan : Evolusi Sistem Telepon Bergerak
Telepon selular adalah salah satu aplikasi bidang telekomunikasi yang
berkembang sangat pesat. Hal tersebut ditunjukkan dengan persentase kenaikan
pelanggan baru di seluruh pelosok dunia. Saat ini lebih dari 45 juta pelanggan selular
di seluruh dunia, dan sekitar 50 % dari pelanggan tersebut berada di Amerika Serikat.
Dan diperkirakan sistem selular dengan menggunakan teknologi digital akan menjadi
suatu metode telekomunikasi yang umum. Pada tahun 2005, diperkirakan mencapai
lebih dari 100 juta pelanggan selular di seluruh dunia. Telah diperkirakan beberapa
negara mungkin lebih banyak menggunakan telepon bergerak daripada telepon tetap
(PSTN).
Konsep dari layanan selular adalah dengan menggunakan pemancar berdayarendah
dimana frekuensi dapat digunakan kembali dalam satu area geografi. Ide dari
pelayanan radio bergerak di kembangkan di Amerika Serikat di Labs Bell di awal
tahun 1970'an. Bagaimanapun, negara-negara Nordic merupakan yang pertama
memperkenalkan layanan selular untuk penggunaan komersil dengan pengenalan dari
Nordic Mobile Telephone (NMT) pada tahun 1981.

Sistem selular diawali di US dengan merilis Sistem Advanced Mobile Phone
Service (AMPS) pada tahun 1983. Standar AMPS kemudian diadopsi oleh asia,
Amerika Latin, dan negara-negara kepulauan, hal ini menghasilkan pasar yang
berpotensi besar di dunia untuk selular.
Di awal tahun 1980'an, kebanyakan sistem telepon bergerak merupakan
analog daripada digital. Salah satu tantangan menghadapi sistem analog adalah
ketidakmampuan untuk menangani perkembangan kapasitas yang diperlukan dalam
arti efisiensi biaya. Sebagai hasilnya, digital teknologi dikembangkan. Keuntungan
dari sistem teknologi digital adalah mudahnya pensinyalan, interferensi yang lebih
rendah, terintegrasinya transmisi dan switching, dan bertambahnya kemampuan
untuk mencukupi permintaan kebutuhan kapasitas.





II. GSM
Secara keseluruhan evolusi dari telekomunikasi selular, sistem yang beraneka
telah dikembangkan tanpa menguntungkan dari spesifikasi yang standar. Ini secara
langsung menghadirkan banyak masalah kompatibilitas, khususnya perkembangan
teknologi radio digital. Standar GSM memfokuskan ke arah tersebut.
Dari tahun 1982 sampai 1985 diskusi diselenggarakan untuk memutuskan
antara membangun sistem analog atau digital. Setelah melalui berkali-kali pengujian,
sistem digital di adopsi dari GSM.



III. Jaringan GSM
GSM memberikan suatu rekomendasi bukan suatu persyaratan. GSM
menspesifikasikan fungsi-fungsi dan antarmuka yang diperlukan secara detail bukan
mengarah ke perangkat keras yang digunakan. Alasan tersebut didasari untuk
membatasi para desainer sekecil mungkin namun tetap saja memungkinkan para
operator untuk membeli perangkat dari penyedia yang berbeda. Jaringan GSM dibagi
menjadi tiga sistem utama: sistem switching (SS), sistem base station (BSS), dan
sistem operasi dan support (OSS). Elemen dasar jaringan GSM di tunjukkan pada
gambar 2.




Sistem Switching

Sistem switching bertanggung jawab untuk melakukan proses
panggilan dan fungsi pelanggan. Sistem switching mencakupi fungsional
unit sebagai berikut :
· home location register (HLR) – HLR merupakan suatu basis data yang
digunakan untuk menyimpan dan mengatur abonemen. HLR
mempertimbangkan basis data yang paling penting, dimana menyimpan data
secara permanen tentang pelanggan, termasuk layanan profile nya, informasi
lokasi, dan status aktivitas. Ketika perseorangan menjadi pelanggan dari suatu
operator PCS, maka dia telah terdaftar di HLR operator tersebut.
· Mobile services switching center (MSC) – MSC melakukan fungsi telepon
switching dari suatu sistem. MSC mengontrol panggilan ke dan dari telepon
lainnya dan sistem data. Dan juga melakukan fungsi sebagai toll ticketing,
antarmuka jaringan, pensinyalan kanal umum, dan lainnya.
· Visitor location register (VLR) – VLR adalah basis data yang berisi
informasi sementara tentang pelanggan, dimana diperlukan oleh MSC untuk
melayani pelanggan yang datang berkunjung. VLR selalu terintegrasi dengan
MSC. Ketika stasion bergerak menjelajahi ke dalam area MSC yang baru,
VLR tersambung ke MSC yang akan meminta data tentang stasion bergerak
tersebut dari HLR. Nantinya, jika stasion bergerak melakukan panggilan,
VLR akan mempunyai informasi yang diperlukan untuk setup panggilan tanpa
harus menginterogasi HLR setiap saat.
· Aunthetication center (AUC) – unit yang disebut AUC ini menyediakan
autentikasi dan enkripsi parameter untuk memverifikasi identitas pengguna
dan menjamin kerahasiaan dari setiap panggilan. AUC melindungi operator
jaringan dari tipe-tipe penggelapan atau kecurangan yang berbeda yang
telah ditemukan saat ini di dunia selular.
· Equipment identity register (EIR) – EIR adalah basis data yang berisi
informasi tentang identitas dari perlengkapan mobile untuk mencegah
panggilan dari pencurian, unauthorized, atau stasion bergerak yang rusak.
AUC dan EIR di implementasikan sebagai node yang berdiri sendiri atau
kombinasi node AUC/EIR.

Base Station System (BSS)

Seluruh fungsi dari radio dilakukan di BSS, dimana terdiri dari base
station controller (BSCs) dan base transceiver stations (BTSs).
· BSC – BSC menyediakan seluruh fungsi pengawasan dan hubungan fisik
antara MSC dan BTS. BSC merupakan switch berkapasitas tinggi yang
melakukan fungsi sebagai handover, data konfigurasi cell, dan kontrol level
daya radio frequency (RF) di base transceiver stations. Sejumlah BSC dapat
dilayani oleh MSC.
· BTS – BTS menangani antarmuka radio ke mobile station. BTS adalah
perlengkapan radio yang diperlukan untuk melayani setiap panggilan di
masing-masing cell dalam suatu jaringan.

Operasi dan Support System
Operasi dan maintenance center (OMC) tersambung ke seluruh perlengkapan
sistem switching dan ke BSC. Implementasi dari OMC disebut operasi dan support
sistem (OSS). OSS merupakan wujud fungsional dari pemantauan jaringan operator
dan pengontrollan sistem. Kegunaan dari OSS adalah untuk menawarkan ke
langganan biaya efektif support untuk sentralisasi, regional, dan lokal operasional dan
aktivitas pemeliharaan dimana diperlukan untuk jaringan GSM. Fungsi yang penting
dari OSS yaitu memberikan gambaran jaringan dan dukungan aktivitas pemeliharaan
dari operasi yang berbeda dan pemeliharaan organisasi.

Tambahan Elemen fungsional
Fungsional elemen lainnya di perlihatkan pada gambar2 sebagai berikut :
· message center (MXE) - MXE adalah node yang melakukan suara, fax, dan
pesan data.Khususnya, MXE menangani layanan pesan singkat, cell
broadcast, voice mail, fax mail, email, dan notifikasi.
· Mobile service node (MSN) – MSN adalah node yang menangani layanan
mobile intelligent network (IN).
· Gateway mobile service switching center (GMSC) – gateway adalah node
yang digunakan untuk saling mengubungkan dua jaringan. Gateway kadang di
implementasikan di dalam MSC. MSC kemudian mengacu ke GMSC.
· GSM interworking unit (GIWU) – GIWU terdiri dari hardware dan
software yang menyediakan antarmuka ke berbagai jaringan untuk
komunikasi data. Melalui GIWU, pemakai dapat bergonta-ganti antara
percakapan dan data pada saat panggilan yang sama. Perlengkapan hardware
GIWU secara fisik terletak di MSC/VLR.

IV. Area Jaringan GSM
Jaringan GSM di buat berdasarkan area geografi. Seperti ditunjukkan pada
gambar 3, area tersebut termasuk cell, area lokasi (Las), area layanan MSC/VLR, dan
area lahan publik mobil network (PLMN).




Cell adalah area radio yang dapat diberikan oleh satu base transceiver stasion.
Jaringan GSM mengidentifikasi masing-masing cell melalui nomor cell global
identify (CGI) yang ditandai ke masing-masing cell. Lokasi area (LA) adalah group
dari cell-cell. LA merupakan area dimana pelanggan dipanggil. Masing-masing LA
dilayani oleh satu atau lebih base stasion pengontrol, hanya oleh satu MSC (lihat
gambar 4). Masing-masing LA di tandai nomor identitas area lokasi (LAI).



Pelayanan area MSC/VLR mewakili bagian dari jaringan GSM yang tercakup
oleh satu MSC dan dapat pula dicapai, yang terdaftar di VLR dan MSC (lihat gambar
5).




Area Layanan PLMN adalah area yang dilayani oleh jaringan operator (lihat gambar
6).



IV.V. Spesifikasi GSM
Sebelum melihat ke spesifikasi GSM, adalah hal yang penting untuk mengerti
beberapa terms dasar berikut :
· bandwidth - range dari batas kanal; lebih lebar bandwidth, lebih cepat data
dapat dikirim
· bits per second (bps) – pulsa tunggal dari data; delapan bit sama dengan satu
byte
· frequency – banyaknya putaran per unit waktu; frekuensi diukur dalam hertz
(Hz)
· kilo (k) – kilo menunjukkan 1000; singkatan kbps menyatakan 1000 bits per
detik
· megahertz (Mhz) – 1,000,000 hertz (putaran per detik)
· millisecond (ms) – se-pe- ribu dari satu detik
· watt(W) – ukuran daya pemancar
melalui Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK).
· Transmission rate – GSM adalah sistem digital dengan laju over-the-air 270
kbps.
· Access method – GSM memanfaatkan konsep Time Division Multiple
Access (TDMA). TDMA adalah teknik dimana beberapa panggilan berbeda
memungkinkan berbagagi pembawa yang sama. Tiap panggilan di tandai slot
waktu yang akurat.
· Speech coder - GSM menggunakan linear predictive coding (LPC). Maksud
dari LPC adalah untuk mengurangi laju bit. LPC memberikan parameter
untuk filter yang menirukan vokal. Sinyal lewat melalui filter ini,
meninggalkan dibelakang sinya sisa. Percakapan di enkode pada 13 kbps.

VI.Layanan langganan GSM

Ada dua tipe dasar layanan yang ditawarkan GSM: telephony (juga mengacu
kepada teleservices) dan data (juga mengacu kepada bearer services). Layanan
telephony terutama merupakan layanan suara yang memenuhi kebutuhan kapasitas
untuk memancarkan sinyal data yang cocok antara dua akses point sebagai antarmuka
ke jaringan. Panggilan darurat dan telepon biasa, berikut pelayanan yang dapat
diberikan bagi pelanggan oleh GSM:
• dual-tone-multifrequency (DTMF) – DTMF adalah gabungan nada
pensinyalan yang terkadang digunakan untuk mengontrol berbagai maksud
melalui jaringan telepon, seperti remote control mesin penjawab. GSM
mendukung penuh teknologi DTMF.
• Facsimile group III – GSM mendukung CCITT Group 3 faksimili. Sebagai
standar mesin fax yang di desain untuk terhubung ke telepon menggunakan
sinyal analog, pengubah khusus fax disambungkan ke pertukaran dengan
mengunakan sistem GSM. Ini memungkinkan GSM – tersambung fax untuk
berkomunikasi dengan fax analog lainnya di jaringan.
• Short message services – fasilitas yang tepat dari jaringan GSM adalah short
message services. Sebuah pesan terdiri dari maksimum 160 karakter
alphanumeric dengan beberapa keuntungan. Jika pelanggan unit mobile
mematikan alatnya atau meninggalkan coverage area, pesan akan disimpan
dan mengirimkan kembali saat mobile unit telah kembali menyala atau telah memasuki area yang tercakup dalam suatu jaringan. Fungsi ini menjamin
suatu pesan akan diterima.
• Cell broadcast – variasi dari layanan SMS adalah fasilitas cell broadcast.
Sebuah pesan dengan maksimum 93 karakter dapat di pancarkan tersebar ke
seluruh pelanggan mobile pada area geografi tertentu.
• voice mail – layanan ini sebenarnya seperti mesin penjawab didalam suatu
jaringan, dimana dapat di kontrol oleh pelanggan. Panggilan dapat di teruskan
ke pelanngan voice-mail-box dan pelanggan meng'check pesan tersebut
dengan menggunakan kode keamanan pribadi.
• Fax mail – dengan layanan ini, pelanggan dapat menerima pesan fax pada
mesin fax lainnya. Pesan tersebut tersimpan di service center dimana mereka
dapat oleh pelanggan melalui kode keamanan pribadi yang diinginkan nomor
fax.

Layanan Tambahan

GSM mendukung layanan-layanan tambahan secara luas dan juga mendukung
layanan telephony dan data. Sebagian daftar layanan tambahan GSM sebagai berikut.
• call forwarding – layanan ini memungkinkan pelanggan untuk meneruskan
panggilan yang masuk ke nomor lain jika mobile unit yang tidak dapat dicapai
, jika sedang sibuk, tidak ada balasan, atau jika fasilitas panggilan diteruskan
di gunakan pada saat keadaan tak terkondisi.
• barring of outgoing calls – layanan ini memungkinkan pelanggan untuk
mencegah seluruh panggilan keluar.
• barring of incoming calls – berfungsi untuk mencegah panggilan masuk.
Terdapat dua kondisi : baring seluruh panggilan masuk dan baring seluruh
panggilan masuk bila termasuk roaming.
• Advice of charge (AoC) – layanan AoC memungkinkan pelanggan
memperkirakan biaya panggilan. Terdapat dua tipe informasi AoC: yang
pertama memungkinkan pelanggan memmperkirakan tagihan biaya dan yang
kedua dapat digunakan untuk pengisian. AoC untuk panggilan berupa data
sebagai basis menghitung waktu.
• Call hold – layanan ini memungkinakan pelanggan untuk menyela panggilan
dan secara berurutan membuat panggilan kembali. Layanan ini hanya dapat
dipakai ke telepon biasa.
• Call waiting – layanan ini memungkinkan pelanggan untuk diberitahukan
adanya panggilan masuk ketika sedang terjadi percakapan. Pelanggan dapat
menjawab, menolak, atau menyisihkan panggilan yang datang tersebut. Call
wating hanya dapat dipakai ke seluruh layanan telekomunikasi GSM dengan
menggunakan koneksi circuit-switched.
• Multiparty service - layanan ini memungkinkan pelanggan untuk melakukan
percakapan multyparty – percakapan yang simultan antara 3 dan 6 pelanggan
lainnya. Layanan ini hanya dapat dipakai untuk telepon biasa.
• Calling line identification presentation/restriction – layanan ini
menyediakan called party dengan layanan ISDN secara terpadu. Pembatasan
layanan memungkinkan party yang memanggil untuk membatasi presentasi.
• Closed user gorups (CUGs) – CUGs pada umumnya sebanding dengan
PBX, dimana merupakan group dari pelanggan yang capable jika memanggil
group mereka sendiri dan nomor-nomor tertentu.