Global
System for Mobile Communication (GSM)
merupakan salah satu trend teknologi seluler yang paling banyak
dipakai pada saat ini. GSM merupakan teknologi seluler generasi-2 (2G) yang
menggunakan teknologi modulasi digital, menyediakan kapasitas lebih besar,
kualitas suara dan sekuritas yang lebih baik jika dibandingkan teknologi
seluler generasi-1 (1G).Pada teknologi ini suatu pita frekuensi tertentu yang
lebih lebar dibagi - bagi ke dalam beberapa time slot. Hal ini berarti
bahwa beberapa panggilan dapat menggunakan kanal frekuensi yang sama tetapi
pada suatu time slot yang berbeda – beda. Pada awalnya teknologi ini
dirancang pada frekuensi 900 MHz (GSM 900). Pada perkembangan selanjutnya,
teknologi GSM mulai dioperasikan pada frekuensi 1800 MHz atau disebut DCS 1800.Global
System for Mobile Communication (GSM) mampu mentrasmisikan voice dan
data, namun bit ratenya masih kecil yaitu sekitar 9,6 kbps. Dimana
dengan bit rate seperti itu hanya data-data yang mempunyai bit
rate rendah seperti SMS saja yang bisa dikirimkan. Komunikasi pada GSM
berbasiskan circuit switch, artinya pembagian kanal dimana setiap satu
kanal itu mutlak dimiliki oleh satu user.
Arsitektur
jaringan
Berikut
adalah arsitektur GSM
Radio Sub Sistem
Radio
Subsystem merupakan perangkat transmisi yang menghubungkan sentral dengan
pelanggan. Dalam jaringan GSM, Radio Subsystem terdiri dari:
1. Mobile Station (MS)
MS
merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk dapat memperoleh
layanan komunikasi bergerak. MS dilengkapi dengan sebuah smart card yang
dikenal dengan SIM ( Subscriber Identity Module ) yang berisi nomor identitas
pelanggan.
2. Base Station System (BSS)
Terdiri
dari tiga bagian:
1. Base
Transceiver Station (BTS)
BTS
merupakan perangkat pemancar dan penerima yang memberikan pelayanan radio pada
mobile station (MS). Dalam BTS terdapat kanal trafik yang digunakan untuk
komunikasi.
2. Base
Station Controller (BSC)
BSC
membawahi satu atau lebih BTS serta mengatur trafik yang datang dan pergi dari
BSC menuju MSC atau BTS. BSC mengelola sumber radio dalam pemberian frekuensi
untuk setiap BTS dan mengatur handover ketika mobile station melewati batas
antar sel.
3. Transcoding and Rate Adaption Unit
(TRAU)
TRAU berfungsi untuk pengkodean
pembicaraan (speech transcoding) dari BSC ke MSC dan sebaliknya serta melakukan
penyesuaian kecepatan (rate adaption) data atau suara dari 64 Kbps yang keluar
dari MSC menjadi 16 Kbps yang menuju BSC untuk efisiensi kanal transmisi.
Switching Sub System
Switcing Sub System Merupakan gabungan
perangkat-perangkat yang saling terkait guna mendukung fungsi switching dan
database pelanggan, terdiri dari beberapa bagian yaitu :
1. Mobile Switching
Center (MSC)
MSC mempunyai fungsi utama sebagai
sentral penyambungan, yang juga bisa memberikan fungsi-fungsi lain. MSC
terhubung ke BSS dan jaringan luar seperti MSC lain, PSTN, PLMN, ISDN dan
lain-lain.
2. Home Location Register (HLR)
HLR merupakan database yang berisi data pelanggan
yang tetap. Data tersebut antara lain, layanan pelanggan, layanan tambahan dan
informasi mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir ( up date ).
3. Visitor Location Register
(VLR)
VLR merupakan database yang berisi informasi
sementara mengenai pelanggan yang tidak terdaftar pada suatu MSC yang memasuki
area MSC tersebut.
4. Authentication Center (AuC)
AuC berisi database yang menyimpan informasi rahasia
yang disimpan dalam bentuk format kode. AuC digunakan untuk mengontrol
penggunaan jaringan yang sah dan mencegah semua pelanggan yang melakukan kecurangan.
5. Equipment Identity Register
(EIR)
EIR berisi database terpusat yang berguna untuk
validasi International Mobile Equipment Identity(IMEI).
Air Interface GSM
Sistem GSM memiliki tiga buah antarmuka
standar yang terdiri dari antarmuka udara (Um-interface) yang menghubungkan
perangkat MS dan BTS, antarmuka Abis (Abis-interface) yang menghubungkan BTS
dan BSC serta antarmuka A (A-interface) berupa PCM line yang
menghubungkanBSCdanMSC. 
Air interface adalah semua aspek interface antara
BTS dengan MS. Aspek air interface dari sistem GSM antara lain penggunaan
frekuensi, modulasi, multiplexing, coding termasuk di dalamnya kanal fisik dan
kanal logic. Pengaruh dari air interface ini dapat mempengaruhi
layananyangdiberikanolehjaringan.
Logical
Channel Dibagi menjadi 2 group :
Traffic
Channel terdiri dari :
1. Half
Rate Traffic Channel dengan bit rate 6.5 kb/s
2. Full
Rate Traffic Channel dengan bit rate 13 kb/s
3.
Enhanced Full Rate Traffic Channel
Control
Channel terdiri dari :
BroadcastChannel(BCH)
Broadcast Channel
adalah kanal “downlink point to multipoint” yang memuat informasi umum tentang
jaringan dan broadcasting cell. Terdapat 3 type broadcast channels :
(1) Frequency
Correction Channel (FCCH)
FCCH adalah gelombang sinus murni
(non modulated signal) sehingga mobile station dapat tuning ke broadcast
frequency dengan mudah (arah downlink). MS mencari signal FCCH sesaat setelah
dihidupkan (switched on) FCCH dipancarkan secara broadcast point to multipoint.
(2)
Synchronization Channel (SCH)
Synchronization
Channel (SCH) memuat “Base Station Identity Code” (BSIC) dan me-redusir TDMA
Frame number. BSIC diperlukan untuk mengetahui bahwa signal yang diterima oleh
MS berasal dari Base Station yang benar karena dalam beberapa kasus MS juga
dapat menerima signal dari Base Station lain (yang jauh) yang menggunakan
frekuensi sama.
(3) Broadcast
Control Channel (BCCH)
BCCH berisi informasi
detail jaringan dan informasi spesifik cell yaitu :
1. Frekuensi yang
digunakan oleh cell (particular cell).
2. Frequency Hopping Sequence
yang digunakan untuk mengurangi efek negatif dalam interface radio
(interferensi) sehingga informasi yang dipancarkan hilang untuk itu MS harus
pindah ke frekuensi lainyang ada di dalam cell. Kejadian dimana MS harus pindah
frekuensi disebut Frequency Hopping Sequence.
3.Channel Combination berkaitan
dengan metoda mapping yang digunakan di dalam cell. Tergantung pada jumlah
frekuensi yang digunakan di dalam cell.Banyaknya physical channel yang tersedia
adalah 8 kali jumlah frekuensi yang digunakan Kebanyakan dari kanal tsb
digunakan untuk trafik. Ada lebih dari satu cara untuk menempatkan logical
channel ke dalam physical channel yang tersedia. Bagaimana logical channel
ditempatkan dari cell yang satu ke cell lainnya tergantung pada kategorinya
4.Paging
groups. Dalam kondisi normal di dalam setiap cell terdapat lebih dari satu
“paging channel”.Untuk menjaga agar MS tidak mendengarkan seluruh paging
channels maka paging channels tsb dibagi-bagi untuk setiap grup MS, sehingga
setiap grup MS hanya mendengar paging channel tertentu saja. Hal tersebut
disebut sebagai paging group.
Common
Control Channel (CCCH)
CCCH
digunakan untuk melakukan set-up koneksi point to point. Terdapat tiga tipe
CCCH, yaitu :
(1)
Paging channel (PCH)
PCH
adalah merupakan kanal downlink yang dipancarkan secara broadcast oleh seluruh
BTS yang berada di dalam suatu Location Area dalam hal MS berlaku sebagai
penerima panggilan atau “terminated call”.
(2)
Random Access channel (RACH)
RACH
adalah kanal uplink dan merupakan kanal point to point di dalam Common Control
Channels. Kanal ini digunakan oleh MS untuk memulai transaksi atau sebagai
response terhadap PCH.
(3)
Access Grand channel (AGCH)
AGCH
adalah kanal downlink point to point dan merupakan jawaban terhadap RACH. Kanal
ini digunakan untuk mengalokasikan SDCCH.
Dedicated Control Channel (DCCH)
DCCH terdiri dari tiga kelompok kanal “dedicated”.
Digunakan untuk call set-up, pengiriman hasil pengukuran dan handover. Sifatnya
dua arah dan merupakan kanal point to point.
(1)
Stand - Alone Dedicated
Control Channel (SDCCH)
SDCCH
digunakan untuk sistem signalling : call set-up, authentikasi, location
updating, pengalokasian kanal trafik dan pengiriman SMS.
(2) Slow
Associated Control Channel (SACCH)
SACCH menyatu dengan SDCCH dan
TCH. SACCH mengirimkan laporan pengukuran, dan digunakan untuk power control
dan time alignment serta dalam beberapa hal digunakanuntuk mengirimkan SMS.
(3) Fast Associated Control
Channel (FACCH) Kanal
ini digunakan pada saat diperlukan handover. FACCH ditempatkan pada TCH, dan
menggantikan pembicaraan selama 20 ms. Hal ini disebut sebagai bekerja di dalam
“Stealing Mode”.
