Tabel 2.1.1(a) Perkembangan Jumlah Pelanggan Telepon Seluler di Indonesia Untuk Tahun

5 BAB II DAS SAR TEO ORI 2 Teknoloogi Sistem Seluler 2.1 S 2 2.1.1 Sejara ah Perkemb bangan Sisteem Seluler Teleppon seluler adalah salaah satu apliikasi bidangg telekomunnikasi yang b berkembang g sangat pesat. Hal terseebut ditunju ukkan dengaan persentasee kenaikan p pelanggan b baru di selurruh pelosok dunia. Saatt ini lebih ddari 45 juta pelanggan s seluler di seluruh s duniia, dan sekitar 50% dari pelanggan tersebut berada di A Amerika Serrikat. Dan diperkirakan sistem seluller dengan m menggunakann teknologi d digital akan menjadi suaatu metode telekomunik t kasi yang um mum. Pada taahun 2005, d diperkirakan n mencapai lebih l dari 1000 juta pelannggan seluleer di seluruhh dunia dan a akan terus berkembang. b. Telah dipeerkirakan beb berapa negaara termasukk Indonesia m mungkin leb bih banyak menggunakkan telepon bergerak ddaripada telepon tetap ( (PSTN Puublic Switch Telephone N Network). 1,800,000 0 1,600,000 0 1,400,000 0 ROW 1,200,000 0 Japan 1,000,000 0 Asia Paciific 800,000 0 Latin Ame erica 600,000 0 Western Europe E 400,000 0 North Am merica 200,000 0 0 2000 20 001 2002 2003 2 2004 2005 Gambar 2.1.1(a) Staatistik Pertu umbuhan Teelepon Seluller Seluruh Dunia

6 Di Indonesia pun telepon seluler telah mengubah peta industri telekomunikasi secara radikal. Dimana telepon yang dulunya merupakan barang mewah, sehingga hanya kelompok tertentu yang bisa menikmatinya, sekarang dengan mudah mendapatkannya, murah lagi, baik dalam sarana telekomunikasi fixedline wireline ataupun fixedline wireless serta seluler. Semua lapisan masyarakat memiliki akses untuk dapat menggunakan sarana telekomunikasi untuk berbagai keperluan, baik untuk urusan bisnis, keluarga, ataupun keperluan lainnya. Demikian juga semua lapisan masyarakat dari lapisan elit sampai pembantu rumah tangga dari kota besar ataupun pelosok-pelosok di seluruh Indonesia dapat mengakses sarana telekomunikasi yang ada. Apalagi program Universal Service Obligation (USO) sudah menjadi program pemerintah dalam beberapa tahun terakhir ini. Sehingga pelayanan jasa telekomunikasi dibawa ke daerah-daerah terisolir, meskipun hasilnya masih belum memuaskan. Peningkatan pengguna telepon seluler yang cukup fantastis terjadi pada tahun 2002 dimana pada tahun tersebut pertumbuhannya mencapai 76.3%. Dalam kurun waktu tiga tahun yaitu tahun 2002 sampai tahun 2005 peningkatan pertumbuhan pengguna telepon seluler mencapai diatas 50%. Sedangkan pada tahun 2006 dan tahun 2007 peningkatan pangsa pasar telepon seluler mencapai 15.9% dan 20%. Tabel 2.1.1(a) Perkembangan Jumlah Pelanggan Telepon Seluler di Indonesia Untuk Tahun 2000-2006 Tahun Jumlah Pelanggan Pertumbuhan Teledensitas (ribu) (%) Seluler/100 2000 3,509 62.8 1.7 2001 6,394 82.2 3.1 2002 11,273 76.3 5.3 2003 18,,494 64.1 8.6 2004 30,337 64.0 13.6 2005 46,910 54.6 21.1 2006 54,370 15.9 24.4

7 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 seluler untuk penggunaan komersil dengan pengenalan dari Nordic Mobile Telephone (NMT) pada tahun 1981. Sistem seluler 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 seluler. 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. Tabel 2.1.1(b) Perkembangan Sistem Telepon Seluler Tahun Sistem Telepon Seluler 1981 Nordic Mobile Telephone (NMT) 450 1983 American Mobile Phone System (AMPS) 1985 Total Access Communication System (TACS) 1986 Nordic Mobile Telephony (NMT) 900 1991 American Digital Cellular (ADC) 1991 Global System for Mobile Communication (GSM) 1992 Digital Cellular System (DCS) 1800 1994 Personal Digital Cellular (PDC) 1995 PCS 1900 Canada 1996 PCS United States

8 Sejarah perkembangan teknologi jaringan seluler hingga saat ini dibagi menjadi 3 (Tiga) Generasi yang masing-masing disebut Generasi-1 (1G), Generasi-2 (2G), dan Generasi-3 (3G) sebagaimana yang diperlihatkan pada gambar 2.1. 1(b) di bawah ini. Gambar 2.1.1( (b) Evolusi Teknologi Telekomuni ikasi Seluler 2.1.2 Struktur Jaringann Sistem Telepon Seluler Keinginan untuk bisa melakukan komunikasi kapan saja dan di mana saja telah terus berkembang jauh, sampai kepada tuntutan keinginan untuk mentransmisikan apa saja. Ada beberapa tuntutan yang diberikan dalam perkembangan sistem seluler: Wilayah penyuplaian dan mobilitas Diinginkannya wilayah penyuplaian yang besar yang mencakup seluruh pelosok, dangann sub sistem yang saling terkait dalam suatu jaringan telekomunikasi antar sistem bergerak dan juga dengan sistem yang

9 terpaatri, yang memungkink m kan adanyaa telekomunnikasi yangg bergerak deng gan segala macam m sistem m komunikassi yang telah ada. Kapaasitas sistem m Kein nginan untukk bisa menyyuplai pengg guna sebanyyak mungkinn, sehingga sistem m ini bisa dimiliki d olehh banyak oraang, dengan kapasitas siistem yang besarr, maka kem mungkinan bbahwa sebu uah panggilaan tertolak (karena ( tak ada jalur j yang kosong, miisalnya), jugga terjadi pputus hubungan ketika prosees komunikaasi sedang beerlangsung, menjadi minnimal. Kuallitas Kuallitas sistem yang y baik diitandai dengaan kualitas data d yang terrkirim juga baik,, misalnya kualitas k suaaranya tetap baik, waluaapun beradaa di dalam terow wongan, ged dung tinggi, dll. Besarran yang teerkenal di sini s adalah kemu ungkinan sallah bit (bit eerror rate). BSS MSC PLMN BSS HLR VLR R Keterangan: K PLMN N MSC HLR VLR BSS : Public Sw witched Telephone Network : Mobile Sw witching Centeer : Home Loccation Registerr : Visitor Loocation Registeer : Base Statiion Sub-system m Gambar 2.1.2 Struk ktur Jaringa an Sistem Teelepon Seluler

10 Pada Gambar 2.1.2 di atas, menunjukan elemen kunci dalam sebuah jaringan seluler. Terminologi yang digunakan bersandar pada istilah-istilah yang dipakai pada sistem GSM. Bagian yang memainkan peran utama adalah MSC, pusat penyambungan ini menghubungkan jaringan telepon seluler dengan jaringan telepon umum (PSTN), dan hubungan antara pengguna sistem seluler. Data para pengguna yang mempunyai lokasi ( home ) di MSC ini, disimpan pada HLR, sedangkan pengguna lain, yang tidak terregister di HLR, tetapi sedang berada di wilayah MSC akan dicatat di VLR. Data-data tersebut memuat masalah otentifikasi dan pembayaran. MSC bertugas mengontrol BSS dan pergerakan pengguna yang berpindah-pindah tempat (mobile). Sebagai gambaran dari besar sistem: sebuah MSC bisa mengontrol 100 BSS, sebuah BSS bisa menangani 50 pembicaraan. Konsep dari layanan seluler adalah dengan menggunakan pemancar berdaya rendah dimana frekuensi dapat digunakan kembali dalam satu area geografi. Dan diharapkan terutama sekali di daerah dengan kepadatan penduduk yang tinggi, bisa menyuplai pengguna dalam jumlah yang lebih besar. 2.2 Global Services for Mobile Communication (GSM) GSM adalah sebuah teknologi komunikasi bergerak yang tergolong dalam generasi kedua (2G). Perbedaan utama sistem 2G dengan teknologi sebelumnya (1G) terletak pada teknologi digital yang digunakan. Keuntungan teknologi generasi kedua dibanding dengan teknologi generasi pertama antara lain sebagai berikut : Kapasitas sistem lebih besar, karena menggunakan teknologi TDMA (Time Division Mulitple Access), dimana penggunaan sebuah kanal tidak diperuntukan bagi satu user saja. Sehingga pada saat user tersebut tidak mengirimkan informasi, kanal dapat digunakan oleh user lain. Hal ini berlawanan dengan teknologi FDMA (Frequency Division Multipe Access) yang digunakan pada generasi pertama.

11 Teknologi yang dikembangkan di negara-negara yang berbeda merujuk pada standar intrenasional sehingga sistem pada negara-negara yang berbeda tersebut masih tetap kompatibel satu dengan lainnya sehingga dimungkinkannya roaming antara negara. Dengan menggunakan teknologi digital, servis yang ditawarkan menjadi lebih beragam, dan bukan hanya sebatas suara saja, dapi juga memungkinkan diimplementasikannya servis-servis yang berbasis data, seperti SMS (Subscriber Identity Module) dan juga pengiriman data dengan kecepatan rendah. Penggunaan teknologi digital juga menjadikan keamanan sistem lebih baik. Dimana dimungkinkan utk melakukan encripsi dan chipering informasi. 2.2.1 Sejarah Perkembangan GSM Pada awal tahun 80-an, teknologi telekomunikasi seluler mulai berkembang dan banyak digunakan. Tapi teknologinya masih analog, seperti AMPS, TACS, dan NMT. Tapi karena menggunakan teknologi yang masih analog, beberapa sistem yang dikembangkan di beberapa negara yang berbeda tidak saling kompatibel satu dengan yang lainnya, sehingga pergerakan user sangat terbatas pada suatu area sistem teknologi tertentu saja. Untuk mengatasi keterbatasan yang terdapat pada sistem-sistem analog sebelumnya, pada tahun 1982, negara-negara Eropa membentuk sebuah organisasi bertujuan untuk menentukan standard-standard telekomunikasi bergerak yang dapat dipakai di semua negara Eropa. Organisasi ini diberi nama Group Speciale Mobile (GSM). Pembentukan organisasi ini dilatarbelakangi oleh keadaan di tiaptiap negara Eropa pada saat itu yang masih menggunakan sistem telekomunikasi bergerak yang analog dan tidak kompatibel antar negara, sehingga tidak memungkinkan dilakukannya roaming antar negara. Organisasi ini kemudian

12 menghasilkan standar-standar telekomunikasi bergerak yang kemudian dikenal dengan Global System for Mobile communication (GSM). GSM sendiri mulai diimplementasikan di Eropa pada awal tahun 1990-an. Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia dan benua Amerika. Pada saat ini GSM merupakan teknologi komunikasi bergerak yang paling banyak digunakan di seluruh dunia termasuk Indonesia. Pada akhir tahun 2005, pelanggan GSM di dunia sudah mencapai 1,5 milyar pelanggan dan merupakan teknologi yang paling banyak digunakan. Tabel di bawah ini menunjukan peristiwa-peristiwa penting yang terkait dengan sejarah pengimplementasian GSM dan juga perkembangan teknologi seluler lainnya. Tabel 2.2.1 Peristiwa-Peristiwa Penting Dalam Perkembangan GSM Tahun Peristiwa Penting 1982 Terbentuknya GSM 1986 Uji lapangan 1987 TDMA dipilih sebagai akses metode 1988 Ditandatanganinya pemahaman memorandum 1989 Validasi GSM 1990 Persiapan beroperasinya sistem GSM 1991 Sistem komersial dimulai 1992 Cakupan yang lebih besar kota / airports 1993 Cakupan berupa jalur utama jalan raya 1995 Cakupan daerah pedesaan 2.2.2 Arsitektur 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. Sistem GSM terdiri dari elemen-elemen penyusun dan juga sistem pensinyalan (signaling) dan antarmuka

13 (interface) yang sudah distandarisasi, seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini. Gambar 2.2.2(a) Arsitektur Jaringan GSM Keistimewaan dari GSM yang tidak terdapat pada sistem analog maupun pada American Digital Cellular (ADC) adalah adanya standarisasi interface antar masing-masing sub sistem. Dengan demikian, GSM menjanjikan suatu sistem yang tidak harus dimonopoli oleh satu merek. Dalam arti bahwa switching, base station, dan out station dapat berasal dari merek/pemasok yang berbeda. Kondisi ini jelas sangat menguntungkan pihak operator, karena tidak ada ketergantungan sama sekali terhadap satu pemasok. Ketidaktergantungan kepada satu pemasok tersebut memungkinkan karena adanya standarisasi yang jelas sebagai berikut: A Interface, komunikasi antara MSC dengan BSS Abis Interface, komunikasi antara BSC dengan BTS

14 Um Interface, komunikasi k antara BSS dengan Ouut Station attau Mobile Station. Gam mbar 2.2.2(b) Standar In nterface GS SM Secara umum, elemen-elem e men networkk dalam aristektur jarinngan GSM d dapat dibagii menjadi 4 subsistem, s yaaitu: a) Mobile Station (M MS) b) Basee Station Suubsystem (B BSS), sebagaai pengirim m dan penerima sinyal radio o dari dan kee pelanggan. c) Netw work and Switching S SSubsystem (N NSS) atau Network Sub-system, S sebaggai sistem sw witching d) Operration Subsyystem (OSS) atau Operattion and Maintenance Suubsystem Gambar G 2.2.22(c) Elemen n-elemen Neetwork Jariingan GSM

15 2.2.3 Mobile Station (MS) Mobile Station (MS) adalah perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan pembicaraan. Secara umum sebuah MS terdiri dari : Mobile Equipment (ME) atau handset Subcriber Identity Module (SIM) atau Sim Card Gambar 2.2.3 ME dan SIM 2.2.3.1 Mobile Equipment (ME) ME atau handset adalah perangkat GSM yang berada di sisi pelanggan yang berfungsi sebagai terminal transceiver (pengirim dan penerima sinyal) untuk berkomunikasi dengan perangkat GSM lainnya. Secara internasional, ME diidentifikasi dengan International Mobile Equipment Identity (IMEI) dan data IMEI ini disimpan oleh EIR untuk keperluan authentikasi, apakah mobile equipment yang bersangkutan dijinkan untuk melakuan hubungan atau tidak. Gambar di bawah ini menunujukan format penomoran IMEI. Gambar 2.2.3.1 Format Penomoran IMEI

16 Keterangan: Type Approval Code (TAC), adalah kode yang diberikan pada saat ME ditest sebelum dijual ke pasar. Final Assembly Code (FAC), menunjukan kode manufaktur/pabrik. Serial Number (SNR) Spare field (SP) 2.2.3.2 Subscriber Identity Module (SIM) SIM adalah sebuah kartu elektronik yang berisi seluruh informasi pelanggan dan beberapa informasi servis yang dimilikinya. ME tidak dapat digunakan tanpa ada sim card di dalamnya, kecuali untuk panggilan emergency (SOS) dapat dilakukan tanpa menggunakan sim card. Secara umum informasi/data yang disimpan di dalam SIM adalah sebagai berikut : International Mobile Subscriber Identit (IMSI) adalah penomoran pelanggan yang akan selalu unik di seluruh dunia. Gambar di bawah ini menunjukan format penomoran IMSI. Gambar 2.2.3.2(a) Format Penomoran IMSI Keterangan: - Mobile Country Code (MCC) - Mobile Network Code (MNC) - Mobile Subscriber Identification Number (MSIN)

17 Mobile Subscriber ISDN (MSISDN) Gambar 2.2.3.2(b) Format Penomoran MSISDN MSISDN adalah nomor yang merupakan nomor panggil pelanggan yang terdiri dari: - Country Code (CC) - National Destination Code (NDC) - Subscriber Number (SN) Sebagai contoh MSISDN 62 811 970399 => CC= 62; NDC = 811; SN = 970399. Authentication Key (Ki), alogorithma authentikasi A3 dan A8, PIN (Personal Indentifier Number) dan PUK (PIN Unblocking Key). Data network yang bersifat sementara, seperti: Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI), Location Area Identity (LAI), Kc, Forbidden PLMN. Data yang terkait dengan servis seperti: SMS, setingan bahasa,dll. Secara umum sebuah MS mempunyai fungsi-fungsi sebagai Radio Resource Management, Mobility Management, dan juga sebagai Communication Management. 2.2.4 Base Station Sub-system (BSS) Secara umum, Base Station Sub-system terdiri dari Base Transceiver Station (BTS) dan Base Station Controller (BSC).

18 2.2.4.1 Base Transceiver Station (BTS) BTS adalah perangkat GSM yang berhubungan langsung dengan MS. BTS berhubungan dengan MS melalui Air Interface atau disebut juga Um Inteface. BTS berfungsi sebagai pengirim dan penerima (transceiver) sinyal komunikasi dari/ke MS yang menyediakan radio interface antara MS dan jaringan GSM. Karena fungsinya sebagai penerima, maka bentuk fisik sebuah BTS adalah tower dengan dilengkapi antena sebagai penerima. Sebuah BTS dapat menjangkau area sejauh 35 km. Area cakupan BTS ini disebut juga dengan cell. Sebuah cell dapat dibentuk oleh sebuah BTS atau lebih, tergantung dari bentuk cell yang diinginkan. Fungsi dasar BTS adalah sebagai Radio Resource Management (RRM), yaitu melakukan fungsi-fungsi yang terkait dengan: Meng-asign channel ke MS pada saat MS akan melakukan pembangunan hubungan. Menerima dan mengirimkan sinyal dari dan ke MS, juga mengirimkan/menerima sinyal dengan frekuensi yang berbeda-beda dengan hanya menggunakan satu antena yang sama. Mengontrol power yang dipancarkan ke MS. Ikut mengontrol proses handover. Frequency hopping 2.2.4.2 Base Station Controller (BSC) BSC adalah perangkat yang mengontrol kerja BTS-BTS yang secara hirarki berada di bawahnya. BSC merupakan interface yang menghubungkan antara BTS (komunikasi menggunakan A-Bis Interface) dan MSC (komunikasi menggunakan A Interface). Melakukan fungsi radio resource management pada BTS-BTS yang ada di bawahnya.

19 Mengontrol proses handover inter BSC dan juga ikut serta dalam proses handover intra BSC. Menghubungkan BTS-BTS yang berada di bawahnya dengan OMC sebagai pusat operasi dan maintenance. Ikut terlibat dalam proses Call Control seperti call setup, routing, mengontrol dan mengakhiri proses call. Melakukan dan mengontrol proses timing advance control, yaitu mengontrol sinyal-sinyal yang diterima dari MS yang bergerak, sehingga tidak saling overlap. 2.2.5 Network Sub-System 2.2.5.1 Mobile Switching Center (MSC) MSC adalah perangkat sentral dalam sebuah jaringan GSM. Semua hubungan (voice call/transfer data) yang dilakukan oleh mobile subscriber selalu menggunakan MSC sebagai pusat pembangunan hubungannya. Pada umumnya, MSC memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut : Switching dan Call Routing: Sebuah MSC mengontrol proses pembangunan hubungan (call set up), mengontrol hubungan yang telah terbangun, dan me-release call apabila hubungan telah selesai. Dalam hal ini, MSC akan berkomunikasi dengan banyak komponen lain seperti NE BSS, VAS, dan IN. MSC juga melakukan fungsi routing call ke PLMN lain (operator seluler lain ataupun jaringan PSTN). Charging: Untuk pelanggan pre-paid, MSC akan selalu berkomunikasi dengan IN yang melakukan fungsi online charging. Selain itu, MSC juga akan mencatat semua informasi tentang sebuah call dalam bentuk Call Detail Record (CDR). Berkomunikasi dengan network element lainnya (HRL, VLR, IN, network element VAS, dan MSC lainnya): MSC akan berkomunikasi dengan HLR dan VLR terutama dalam proses membangun hubungan (call set up), call

20 routing (di HLR disimpan lokasi terakhir MS tujuan dan untuk me-routing call tersebut ke MS yang sedang menangani MS tujuan, HLR akan meminta informasi routing ke MSC yang sedang menangani MS pemanggil) dan call release. MSC akan berhubungan dengan elemenelemn network VAS seperti SMSC, MMSC, RBT server, dll, dalam rangka proses pengiriman data dari service-service VAS tersebut ke MS tujuan. MSC akan berhubungan dengan MSC lain dalam hal proses call setup (termasuk call routing), dan juga mengontrol proses handover antar cell yang terletak pada dua MSC yang berbeda. Mengontrol BSC yang terhubung dengannya: Sebuah MSC dapat terhubung dengan satu BSC atau lebih. MSC akan mengontrol dan berkomunkasi dengan BSC dalam hal call setup, location update, handover inter MSC (handover antara dua cell yang terdapat pada dua BSC yang berbeda tapi masih dalam satu MSC yang sama). 2.2.5.2 Home Location Register (HLR) HLR adalah elemen network yang berfungsi sebagai sebuah database untuk penyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen, dalam artian tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindak sebagai pusat inforamsi pelanggan yang setiap waktu akan diperlukan oleh VLR untuk merealisasi terjadinya komunikasi pembicaraan. VLR selalu berhubungan dengan HLR dan memberikan informasi posisi terakhir dimana pelanggan berada. Informasi lokasi ini akan di-update apabila pelanggan berpindah dan memasuki coverage area suatu MSC yang baru. Informasiinformasi yang disimpan di HLR adalah : Identitas pelanggan (IMSI, MSISDN) Suplementary service pelanggan Informasi lokasi terakhir pelanggan Informasi Authentikasi pelanggan

21 HLR juga akan selalu berkomunikasi dengan Authentication Center (AuC) dalam hal melakukan retrieving parameter authentikasi yang baru setiap saat sebelum segala jenis aktvitas pelanggan dilakukan. 2.2.5.3 Visitor Location Register (VLR) VLR adalah elemen network yang berfungsi sebagai sebuah database yang menyimpan data dan informasi pelanggan, dimulai pada saat pelanggan memasuki suatu area yang bernaung dalam wilayah MSC VLR (setiap MSC akan memiliki satu VLR sendiri) tersebut (melakukan roaming). Informasi pelanggan yang ada di VLR ini pada dasarnya adalah kopian dari informasi pelanggan yang ada di HLR-nya. Adanya informasi mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC untuk melakukan hubungan baik incoming (panggilan masuk) maupun outgoing (panggilan keluar). VLR bertindak sebagai database pelanggan yang bersifat dinamis, karena selalu berubah setiap waktu, menyesuaikan dengan pelanggan yang memasuki atau berpindah dalam suatu area cakupan suatu MSC. Data yang tersimpan dalam VLR secara otomatis akan selalu berubah mengikuti pergerakan pelanggan. Ketika pelanggan bergerak meninggalkan area suatu MSC dan menuju area MSC lainnya, maka informasinya akan dicatat di VLR MSC barunya dan dihapus dari VLR sebelumnya. Dengan demikian posisi pelanggan dapat dimonitor secara terus menerus dan hal ini akan memungkinkan MSC untuk melakukan penyambungan pembicaraan/sms dari/ke pelanggan ini ke dengan pelanggan lain. VLR selalu berhubungan secara intensif dengan HLR yang berfungsi sebagai sumber data pelanggan. Bila sebuah MS bergerak keluar coverage area suatu MSC menuju coverage MSC yang lain, maka yang terjadi adalah : VLR MSC yang baru akan mengecek di database-nya apakah record MS tersebut sudah ada atau belum. Proses pengecekan dilakukan dengan menggunakan IMSI.

22 Jika record-nya belum ada, maka VLR akan mengirimkan request ke HLR MS tersebut untuk mengirimkan kopian data MS tersebut yang ada di HLR-nya. HLR akan mengirimkan informasi MS tersebut ke VLR tujuan dan juga meng-update informasi lokasi MS tersebut di database HLR. Kemudian HLR akan mengintruksikan VLR sebelumnya (asal) untuk menghapus informasi MS tersebut di database-nya. VLR yang baru akan menyimpan informasi MS tersbut, termasuk lokasi terakhir dan statusnya. 2.2.5.4 Authentication Center (AuC) AuC menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk memeriksa keabsahan pelanggan, sehingga usaha untuk mencoba mengadakan hubungan pembicaraan bagi pelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan. Disamping itu AuC berfungsi untuk menghindarkan adanya pihak ketiga yang secara tidak sah mencoba untuk menyadap pembicaraan. Dengan fasilitas ini, maka kerugian yang dialami pelanggan sistem seluler analog saat ini akibat banyaknya usaha memparalel, tidak mungkin terjadi lagi pada GSM. Sebelum proses penyambungan switching dilaksanakan sistem akan memeriksa terlebih dahulu, apakah pelanggan yang akan mengadakan pembicaraan adalah pelanggan yang sah. AuC menyimpan informasi mengenai authentication dan chipering key. Karena fungsinya yang mengharuskan sangat khusus, authentication mempunyai algoritma yang spesifik, disertai prosedur chipering yang berbeda untuk masingmasing pelanggan. Kondisi ini menyebabkan AuC memerlukan kapasitas memori yang sangat besar. Wajar apabila GSM memerlukan kapasitas memori sangat besar pula. Karena fungsinya yang sangat penting, maka operator seluler harus dapat menjaga keamanannya agar tidak dapat diakses oleh personil yang tidak berkepentingan. Personil yang mengoperasikan dilengkapi dengan chipcard dan

23 juga password identitas dirinya. Tabel di bawah ini menunjukan data-data yang disimpan di HLR dan VLR dan AuC. Tabel 2.2.5.4 Data-Data Yang Tersimpan Pada HLR, AuC dan VLR Parameter HLR / AuC VLR Subscriber Specific: IMSI Ki TMSI Services restrictions Supplementray services MSISDN (basic) MSISDN (other) Authentication and Chiphering: A3 A5/X (in BSS) A8 RAND (Random number) SRES (Signed RESponse) Kc CKSN (Chiphering Key Sequence Number) Subscriber Location / Call Forwarding: HLR number VLR number MSC number LAI (Location Area Identity) IMSI detach MSRN (Mobile Station Roaming Number) LMSI (Local Mobile Subscriber Identity) Handover number

24 2.2.5.5 Equipment Identity Registration (EIR) EIR memuat data-data peralatan pelanggan ME yang diidentifikasikan dengan IMEI. Data ME yang di simpan di EIR dapat dibagi atas 3 (tiga) kategori: Peralatan yang diijinkan untuk mengadakan hubungan pembicaraan kemanapun. Peralatan yang dibatasi dan hanya diijinkan mengadakan hubungan pembicaraan ketujuan yang terbatas. Peralatan yang sama sekali tidak diijinkan untuk berkomunikasi. Kebaradaan EIR belum distandardisasi secara penuh, oleh karena itu belum dioperasikan di semua operator. Masih diperlukan klasifikasi dan penyempurnaan yang berkaitan dengan aspek hukum. Di Indonesia sendiri, belum ada operator seluler yang mengimplementasikan EIR. Bila EIR digunakan, maka operator dapat melakukan pemblokiran terhadap handaset (Ingat, bukan pemblokiran nomor pelanggan, tapi pemblokiran pesawat telponnya) yang digunakan oleh pelanggan. Sehingga apabila ada handset pelanggan yang hilang, maka pelangan dapat mengajukan agar handaset tersebut diblokir sehingga tidak akan pernah dapat digunakan lagi oleh orang lain. Dengan pengimplementasian EIR ini tentu akan dapat mengurangi kasus-kasus pencurian handphone, karena si pemilik dapat meminta agar handphone-nya yang sudah dicuri diblokir dan tidak dapat digunakan lagi. 2.2.5.6 Operation and Support System (OSS) OSS sering juga disebut dengan Operation and Maintenance Center (OMC), adalah sub sistem jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendalian dan maintenance network element GSM yang terhubung dengannya. Tiap-tiap elemen network mempunyai perangkat OMC-nya sendiri-sendiri, misalnya elemen network NSS mempunyai perangkat OMC sendiri, elemen network BSS mempunyai perangkat OMC sendiri, elemen network VAS juga memiliki perangkat OMC sendiri. Biasanya, di banyak operator semua perangkat

25 OMC ini diletakan di dalam satu ruangan OMC yang terpusat. OMC pada umumnya memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut : Fault Management: memonitor keadaan/kondisi tiap-tiap elemen network yang terhubung dengannya. Dalam hal ini, OMC akan selalu menerima alarm dari elemen network yang menunjukan kondisi di elemen network yang dimonitor, apakah ada permasalahan atau tidak. Configuration Management: sebagai interface untuk melakukan/merubah konfigurasi elemen network yang terhubung dengannya. Performance Management: Berapa OMC ada yang dilengkapi juga dengan fungsi performance management, yaitu fungsi untuk memonitor performance dari elemen network yang terhubung dengannya. Inventory Management: OMC juga dapat berfungsi sebagai inventorty management, karena di database OMC terdapat informasi tentang aset yang berupa elemen network, seperti jumlah, kapasitas dan konfigurasi dari setiap elemen-elemen network. Gambar di bawah ini menunjukan contoh diagram sebuah OMC yang memonitor berbagai macam elemen-elemen network. Gambar 2.2.5.6 Diagram OMC Jaringan GSM

26 2.2.6 Area Jaringan GSM Jaringan GSM di buat berdasarkan area geografi. Seperti ditunjukkan pada gambar 2.2.6(a), area tersebut termasuk sel (cell), Location Area (LAs), area layanan MSC/VLR, dan area Public Location Mobile Network (PLMN). Sel adalah area radio yang dapat diberikan oleh satu BTS. Jaringan GSM mengidentifikasi masing-masing sel melalui nomor Cell Global Identify (CGI) yang ditandai ke masing-masing sel. Gambar 2.2.6(a) Network Area GSM Location Area (LAs) adalah group dari sel-sel yang merupakan area dimana pelanggan dipanggil. Masing-masing LAs dilayani oleh satu atau lebih base stasion pengontrol, hanya oleh satu MSC (lihat gambar 2.2.6(b)). Masingmasing LAs di tandai nomor identitas area lokasi (LAI). Gambar 2.2.6(b) Area Lokasi (LAs)

27 Pelayanan area MSC/VLR mewakili bagian dari jaringan GSM yang tercakup oleh satu MSC dan dicapai, yang terdaftar di VLR dan MSC (lihat gambar 2.2.6(c)). Gambar 2.2.6(c) Servis Area MSC/VLR Area Layanan PLMN adalah area yang dilayani oleh jaringan operator (lihat gambar 2.2.6(d)). Gambar 2.2.6(d) Area Layanan PLMN 2.2.7 Spesifikasi Teknis GSM Berdasarakan ketetapan dan standarisasi dari International Telecommunication Union (ITU), maka alokasi frekuensi untuk Jaringan GSM sebagai berikut:

28 Spesifikasi Radio GSM 900: Band frequency : Uplink 890 915 Mhz Downlink 935 960 Mhz Duplex Spacing : 45 Mhz Carrier Separation : 200 Khz Modulation : GMSK Transmission : 270 Khz Access Method : FDMA TDMA (1 RF 8 CF TDMA) Spesifikasi Radio GSM 1800: Band frequency : Uplink 1710 1785 Mhz Downlink 1805 1880 Mhz Duplex Spacing : 95 Mhz Carrier Separation : 200 Khz Modulation : GMSK Transmission : 270 Khz Access Method : FDMA TDMA (1 RF 8 CF TDMA) Yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah untuk Teknologi Jaringan GSM 900 Telkomsel area Kalimantan Timur. Gambar 2.2.7(a) Alokasi Frekuensi GSM

29 Gambar 2.2.7(b) Sistem Modulasi Jaringann GSM Gambar 2.2.7(c) Spektrum Frekuensi dan Multiple Access GSM

30 2.2.8 Proses Panggilan (roaming dan handover) BSS no.5 BSS no.4 BSS no.6 MSC no.k PLMN Gambar 2.2.8 Proses Terjadinya Roaming dan Handover Jika sebuah telepon seluler (anggap saja A) dinyalakan, alat itu akan mencari sinyal yang datang dari stasiun-stasiun basis yang ada atau terdekat dengannya. Misalkan telepon seluler A tersebut berada pada BSS no.4 pada MSC no.k. Maka telepon seluler A itu akan dicatat/dicek oleh MSC, dan dilihat apakah sudah tercatat pada HLR atau tidak. Jika tidak, berarti telepon seluler A adalah tamu di MSC no.k, maka data tersebut akan dicatat di VLR. MSC no.k akan mengirim data ke MSC no. j (yang merupakan MSC home dari telepon seluler A), dimana telepon seluler A berasal. Jika ada panggilan baik dari PSTN atau dari telepon seluler yang lain, maka panggilan itu akan ke MSC no.j. MSC ini akan

31 mengabarkan ke alat pemanggil, bahwa telepon seluler A sedang berada di MSC no.k, tanpa sepengetahuan pengguna telepon seluler A bahwa telah terjadi proses yang disebut dengan roaming. Jadi roaming dapat didefenisikan sebagai kemampuan dari sistem seluler dalam mencapai telepon seluler, walaupun telepon seluler tersebut tidak sedang berada di tempat asalnya. MSC no.k yang padanya (di VLR) tercatat sebagai telepon seluler A, segera mengirim sinyal yang berisi nomor telepon seluler A ke semua BSS yang dikontrol oleh MSC no,k (melalui kabel atau hubungan microwave), dan setiap BSS akan mengirimkan data ini lebih lanjut melalui gelombang radio ke setiap sel masing-masing. Telepon seluler A yang sedang berada di BSS no.4 menerima sinyal terbesar dari BSS no. 4 akan mengirim data ke BSS no.4 dan mengatakan, ya saya di sini. BSS no.4 akan mengirim tanda ke MSC, bahwa di dalam selnya telepon seluler A berada dan BSS no.4 harus menyiapkan spektrum frekuensi (Channel) yang kosong untuk dimulainya percakapan. Selama percakapan, BSS no.4 akan terus menyediakan spektrum untuk telepon seluler A dan MSC terus mengontrol apakah sinyal yang diterima telepon seluler A dan yang diterima BSS no.4 selalu cukup untuk menjamin komunikasi yang berkualitas. Jika telepon seluler A bergerak ke perbatasan BSS no.4 dan BSS no.5, MSC terus mengontrol kualitas daya yang diterima. Jika ternyata telepon seluler A bergerak meninggalkan BSS no.4 dan masuk ke BSS no.5, maka sinyal dari dan ke BSS no.4 akan kalah dengan sinyal dari dan ke BSS no.5, maka MSC akan memerintahkan ke BSS no.5 untuk mengambil alih kontrol komunikasi (tentunya jika BSS no.5 memiliki kanal yang kosong). Jika ada kanal yang kosong, MSC akan memerintahkan BSS no.4 untuk menghentikan kontrol atas telepon seluler A. Proses inilah yang dinamakan handover. Dari penjelasan di atas, handover dapat didefenisikan sebagai proses perpindahan kanal trafik user pada saat user aktif tanpa terjadi pemutusan hubungan. Penyebab handover antara lain pergerakan dari user dan melemahnya sinyal terima dari satu sel

32 Dengan demikian, handover dapat dibagi menjadi: Intra-cell handover: pemindahan hubungan ke kanal yang berbeda pada satu BTS yang sama. Intern-cell handover: pemindahan hubungan antar BTS yang berbeda dalam satu BSC. MSC intern handover: pemindahan hubungan yang terjadi antar BSC dalam satu MSC. MSC ekstern handover: Pemindahan hubungan antar BTS dari MSC yang berbeda.