1 JARINGAN TELEKOMUNIKASI
Referensi 2 Tutun Juhana Program Studi Teknik Telekomunikasi google
Definisi 3 Jaringan akses (access network) Jaringan yang menghubungkan user dengan jaringan Last mile Wireless access network Jaringan akses tanpa kabel
Definisi (2) 4 Broadband (pita lebar) Transmisi informasi berkecepatan tinggi Membutuhkan bandwidth (pita transmisi) yang lebar Secepat apa? Menurut ITU-T, transmisi broadband adalah transmisi informasi yang berkecepatan lebih dari 2 Mbps Tidak ada definisi internasional yang spesifik untuk Broadband Rentang kecepatan layanan broadband bervariasi dari 128 Kbps s/d 100 Mbps
Definisi (3) 5 Menurut rekomendasi ITU-R F.1399-1, layanan broadband wireless access adalah layanan jaringan akses pita lebar tanpa kabel yang mampu memberikan layanan transmisi informasi lebih dari 2 Mbps
The Vision 6 Broadband wireless access (BWA) networks merupakan teknologi kunci yang memungkinkan disediakannya layanan multimedia dimana saja kapan saja
Emerging Future Telecom Network Mobile Comm Devices Emerging Future Internet BWA Network PDAs Laptops 7
Broadband Wireless Services 8 Application Telephony Desired Bit-Rate 9.6 Kbps-64 Kbps Videophone 384 Kbps - 6 Mbps E-mail ~ 1 Mbps peak Mobile Internet Access Fixed Internet Access Video-ondemand ~ 5-10 Mbps peak ~ 10-25 Mbps peak ~ 10-25 Mbps peak
Existing Footprint 9
Towards convergence 10 Multi Service Networks Ubiquitous Wireless Networks Hotspot Fixed Wireless Fixed Networks
Service Enhancements Konvergensi mendorong pengembangan jaringan multi layanan (multi-service networks) yang berbasis beragam jaringan akses 11 Voice Services Enhanced Voice + Transactional Messaging Services Data Connectivity And Enhanced Messaging High Speed Wireless Data Services Wireless Broadband Multimedia Coverage Coverage + Capacity Data Integration Seamless Networks Converged Networks Faktor pendorong utama
Multiple Networks - Converged 12
Wireless Technology Positioning 13 Mobility/Range 3G/UMTS GSM GPRS EDGE HSPA 802.16e DECT Bluetooth WLAN (802.11x) 802.16a,d User data rate 0,1 Jaringan 1 Telekomunikasi 10 100 Mbps
14 Teknologi Seluler
Struktur dasar jaringan komunikasi seluler www.swisscom-mobile.ch 15 Jaringan komunikasi seluler disebut juga Public Land Mobile Network (PLMN)
16
Metoda Akses 17 Metoda akses: mekanisme perebutan kanal
Perkembangan Sistem Komunikasi Seluler FDMA 18
19 Global System for Mobile communications (tadinya: Groupe Spécial Mobile) Beroperasi pada frek 900-MHz DCS-1800 (Digital cellular system at 1800 MHz) Berbasis teknologi GSM tetapi bekerja pada frekuensi 1800 MHz PCS-1900 Berbasis teknologi GSM tetapi bekerja pada frekuensi 1900 MHz (alokasi frekuensi GSM di Amerika Utara) GSM-850 (di Amerika juga) GSM-450 Less common version
Struktur Jaringan GSM 20 SIM : subscriber identity module IMEI= International Mobile Equipment Identity + IMEI = untuk otentikasi
Physical Channel 21 Metoda akses yang digunakan pada GSM: FDMA dan TDMA Lebar satu kanal frekuensi : 200 khz Masing-masing kanal dibagi ke dalam 8 timeslot Jumlah user yang menggunakan satu kanal frekuensi bisa sampai 8 Komunikasi dua arah diimplementasikan menggunakan teknik FDD (frequency-division duplex) dan pemisahan dalam sisi waktu Duplex distance (jarak antar frekuensi transmisi): 45 MHz untuk frekuensi 900 Mhz dan 75 MHz untuk frekuensi 1800 MHz Jarak antar timeslot untuk pemisahan dlm.sisi waktu adalah 3 timeslot Transmisi dilakukan 3 timeslot setelah penerimaan FYI: Bandwidth GSM = 25 MHz
GSM Enhanced Data Services 22 Pada awalnya GSM hanya menawarkan transmisi data berkecepatan rendah (9,6 Kbps) Circuit-switching based Untuk memenuhi naiknya permintaan transmisi data dilahirkanlah: Teknologi pengkodean kanal baru sehingga throughput user bisa sampai 14,4 Kbps User-user yang berdekatan dengan BS menggunakan pengkodean ini sehingga bisa mencapai throughput 14,4 Kbps User-user yang jauh dengan BS menggunakan teknologi pengkodean yang semula sehingga throughputnya maksimum 9,6 Kbps (agar tidak terganggu interferensi) Teknologi High-speed Circuit-switched Data (HSCSD) Throughput ditingkatkan dengan menggabungkan satu sampai empat timeslot di dalam satu frekuensi carrier Maximum user data rate = 4 14.4 Kbps = 57.6 Kbps. Circuit-switching based GPRS (General Packet Radio Service) Packet-switching based Implement new coding schemes Data rate: 56 up to 114 Kbps Enhanced Data rate in GSM Evolution (EDGE) Data rate: up to 384 Kbps 2,5 G Technology
CDMA 23 CDMA = Coded Division Multiple Access Pada tahun 90-an, CDMA dipilih sebagai standard seluler digital Amerika Serikat Disebut narrowband CDMA (N-CDMA) atau Interim Standard-95 (IS-95)
cdmaone 24 cdmaone: Keluarga teknologi CDMA IS-95 IS-95A: The first CDMA cellular standard TIA/EIA IS-95 (Telecommunications Industry Association / Electronic Industries Association Interim Standard - 95) Menyediakan koneksi data berbasis circuit-switching pada kecepatan 14.4 kbps IS-95B: 2.5G Disebut juga IS-95B revision Sistem IS-95B komersial biasanya menawarkan koneksi data berbasis packet-switching berkecepatan 64 kbps
25 3 rd Generation (3G) Mobile Communication
Jaringan 3G dirancang untuk 26 Meningkatkan secara signifikan kapasitas sistem agar melebihi generasi ke-2 Menjanjikan kecepatan: sampai 144 Kbps untuk user yang sedang menaiki mobil kecepatan tinggi sampai 384 Kbps untuk user yang sedang berjalan sampai 2 Mbps untuk user yang sedang diam Men-support layanan berbasis IP: voice dan layanan multimedia Terintegrasi dengan Internet Meningkatkan kualitas layanan (Quality of Service (Qos)) Sistem 3G dirancang untuk mendukung beragam kelas layanan: realtime voice, best-effort data, streamingvideo,dan non-real-time video
27 Tahun 90-an, ITU memulai proyek untuk mengembangkan sistem 3G masa depan Proyek ini sekarang dikenal dengan sebutan International Mobile Communications (IMT)-2000 Sebelumnya disebut Future Public Land Mobile Telecommunications Targetnya menjadi standard internasional, tetapi di dalam prakteknya tidak mudah diwujudkan karena masing-masing negara tidak bisa sepakat Saat ini dikenal dua penerapan teknologi 3G yang utama yaitu UMTS (Eropa) dan CDMA2000 (Amerika Serikat)
28 3G
UMTS 29 UMTS = Universal Mobile Telecommunications System Konsep Eropa untuk layanan mobile terintegrasi Berdasarkan teknologi GSM dan GPRS Menyediakan layanan multimedia dengan rate sampai 2 Mbps untuk mobile station (MS) yang diam serta sampai 384 Kbps untuk MS yang bergerak Metoda akses yang digunakan adalah wideband CDMA (WCDMA) Bandwidth kanal: 5 MHz
30 sywids.com
HSDPA 31 High Speed Downlink Packet Access Merupakan layanan packet-based data service dalam jaringan W-CDMA downlink Kecepatan transmisi data sampai 8-10 Mbps Ada yang menyebut-nyebut bahwa HSDPA merupakan teknologi 3,5G HSDPA merupakan bagian dari teknologi pada UMTS yang disebut HSPA (High Speed Packet Access) Pada sisi uplink, digunakan teknologi HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) HSUPA speed: up to 5,5 Mbps
32
33 3G
CDMA2000 34 CDMA2000 merupakan keluarga standard yang meliputi: CDMA2000 1X CDMA2000 1xEV-DO Technologies CDMA2000 1xEV-DO Rel 0 CDMA2000 1xEV-DO Rev A CDMA2000 1xEV-DO Rev B CDMA2000 EV-DV Ultra Mobile Broadband - UMB
CDMA2000 1X 35 Key features: Voice Capacity Bisa mendukung 33-35 sampai 40 panggilan voice per satu kanal FDD 1.25 MHz Teknologi codec baru, 4GV, untuk CDMA2000 1X akan meningkatkan kapasitas voice sampai 40% High-Speed Data Release 0 : up to 153 kbps Release 1 : up to 307 kbps Aplikasi: circuit-switched voice, short messaging service (SMS), multimedia messaging service (MMS), games, GPS-based location services, music and video downloads Handset CDMA2000 1X backwards compatible dengan cdmaone
CDMA2000 1xEV-DO Technologies 36 CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized) menawarkan peak data rates lebih dari 2 Mbps CDMA200 1xEV-DO Release 0 (Rel 0) menawarkan high-speed data access sampai 2.4 Mbps Pada jaringan komersial, menawarkan throughput 300-700 pada forward link dan 70-90 kbps pada reverse link CDMA2000 1xEV-DO Revision A (Rev A) Evolusi dari CDMA2000 1xEV-DO Rel 0 yang menawarkan peak data rate sampai 3,1 Mbps pada forward link dan 1,8 Mbps pada reverse link Pada jaringan komersial menawarkan throughput 450-800 kbps pada forward link dan 300-400 kbps pada reverse link CDMA2000 1xEV-DO Revision B Evolusi dari Rev A Dapat memberikan peak rates 46.5 Mbps pada forward link dan 27 Mbps pada reverse link Baru akan ada tahun 2008 CDMA2000 EV-DV (Evolution-Data/Voice) Supports downlink (forward link) data rates up to 3.1 Mbit/s and uplink (reverse link) data rates of up to 1.8 Mbit
37
38 Baru tersedia secara komersial tahun 2009 Ultra-high mobile broadband peak data rates Up to 288 Mbps peak data rate on forward link Up to 75 Mbps peak data rate on reverse link
Jalur evolusi ke 3G 39
40 Recaps Evolusi teknologi seluler 3G Digital, Circuit & Packet Switching (kapasitas lebih besar, konsumsi daya lebih rendah, kualitas lebih baik, lebih aman All IP 2G Digital, Circuit Switching (kapasitas lebih besar, konsumsi daya lebih rendah, kualitas lebih baik, lebih aman 1G Analog, Circuit Switching
Recaps Evolusi layanan seluler 3G Broad range of voice, data and Multimedia apps., seamless access to the Internet All IP 2G Circuit-switched voice and data, Richer data service (mis. SMS), Limitted internet access and applications (higher speed for data services) 1G Circuit-switched voice and data (low speed) 41
42 4G and beyond Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax) Vs Long Term Evolution (LTE)
Edholm s Law Edholm, Ex-CTO Nortel, memproyeksikan bahwa dengan pertumbuhan rate transmisi fixed maupun wireless seperti sekarang, di dalam beberapa tahun ke depan rate keduanya akan sebanding. Di masa itu akan lebih menarik menggelar jaringan wireless daripada kabel Sumber: Majalah Spektrum IEEE Juli 2004 43
44
Persyaratan Kunci 4G High data rate, low latency, packet-optimized radio access 100 Mbps peak DL rate in 20 MHz allocation 50 Mbps peak UL rate in 20 MHz allocation Spectrum flexibility Scalable bandwidths [1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20MHz] Support for paired and unpaired spectrum assignments Support for high speed mobility (up to 350 km/h) Flat backbone architecture (all IP) 45
Teknologi Mana? Evolusi sistem berbasis CDMA (3GPP) E v o l u t i o n a r y 3GPP WCDMA HSDPA HSUPA LTE 3GPP2 CDMA1x EV-DO Rev 0 EV-DO Rev A EV-DO Rev B EV-DO Rev C E v o l u t i o n a r y 46
Evolusi sistem berbasis OFDMA Mobile WiMAX Revolution Mobile WiMAX Mobile WiMAX II 47
Conventional FDM and OFDM 48
49
50
Jaringan 51 Telekomunikasi
52 Usage Scenarios Private and Public
Private 53 Cellular backhaul
Wireless Service Provider Backhaul 54
Banking networks 55
Education Networks 56
Public safety 57
Offshore Communication 58
Public Wireless Service Provider Access Network 59
Rural Connectivity 60
Spectrum by Region 2.3, 2.5, 3.5, 5.8 GHz 2.5, 3.5, 5.8 GHz 2.3, 2.5, 3.5, 5.8 GHz 2.3, 2.5, 3.7, 5.8 GHz 3.5, 5.8 GHz 2.3, 2.5, 3.3, 3.5, 5.8 GHz 2.5, 3.5, 5.8 GHz Expect future WiMAX deployments in spectrum ~ 700 MHz 61
62 Long Term Evolution (LTE)
3G Evolution 63 LTE Aimed at providing 300 Mbit/s in the downlink 75 Mbit/s in the uplink one-way latency less than 5 ms (between terminal and base station) handover in less than 1 RTT reduced cost in network deployment