ARSITEKTUR JARINGAN- JARINGAN TELEKOMUNIKASI SELULER

1.ARSITEKTUR JARINGAN VOICE GSM

Unsur-Unsur yang utama GSM arsitektur ditunjukkan pada Gambar. Jaringan GSM terdiri atas tiga subsistem: Base Station Subsystem (BSS), Network Subsystem (NSS) dan Operation Subsystem (OSS). OSS tidak dijelaskan lebih lanjut, unsur-unsur BSS dan NSS akan diuraikan lebih lanjut.

• Mobile Station (MS)
Mobile Station (MS) adalah perangkat yang mengirim dan menerima signal radio. MS dapat berupa mobile handset atau Personal Digital Assistant (PDA).
MS terdiri dari Mobile Equipment (ME) dan Subscriber Identity Module (SIM). ME berisi transceiver radio, display dan Digital Signal Processor. SIM digunakan agar network dapat mengenali user.

• Base transceiver Station (BTS)
Base transceiver Station (BTS) berfungsi sebagai interface komunikasi semua MS yang aktif dan berada dalam coverage area BTS tersebut. Di dalamnya termasuk modulasi signal, demodulasi, equalize signal dan error coding. Beberapa BTS terhubung pada satu Base Station Controller (BSC). Satu BTS biasanya mampu menghandle 20-40 komunikasi serentak.

• Base Station Controller (BSC)
BSC berfungsi mengatur konkesi BTS-BTS yang berada dalam kendalinya. Fungsi tersebut memungkinkan operasi seperti handover, cell site configuration, management of radio resources dan menyetel power level dari frekuensi radio BTS. Pada jaringan GSM BSC mengatur lebih dari 70 BTS.

• Mobile Switching Centre (MSC) dan Visitor Location Register (VLR)
Mobile Switching Centre (MSC) melakukan fungsi registrasi, authentikasi, update lokasi user, billing service dan sebagai interface dengan jaringan lain. Selain itu MSC juga bertanggung jawab untuk call set-up, release dan routing.
Visitor Location Register (VLR) berisi informasi dinamis tentang user yang terkoneksi dengan mobile network termasuk lokasi user tersebut. VLR biasanya terintegrasi dengan MSC.
Melalui MSC, mobile network terhubung dengan jaringan lain seperti PSTN (Public Switched Telephone Network), ISDN (Integrated Service Digital Network), CSPDN (Circuit Switched Public Data Network) dan PSPDN (Packet Switched Public Data Network).

• Home Location Register (HLR)
Home Location Register (HLR) adalah elemen jaringan yang berisi detil dari setiap subscriber. Sebuah HLR biasanya mampu mengatur ratusan bahkan ribuan subscriber.
Pada jaringan GSM, signaling berbasis pada protokol Signaling System Number 7 (SS7). Penggunaan SS7 dilengkapi dengan penggunaan protokol Mobile Application Part (MAP). MAP digunakan untuk pertukaran informasi lokasi dan subscriber antara HLR dan elemen jaringan lainnya seerti MSC.
Untuk setiap subscriber, HLR mengatur pemetaan antara International Mobile Subscriber Identity (IMSI) dan Mobile Station ISDN Number (MSISDN).
Untuk alasan keamanan, IMSI jarang ditaransmisikan melalui perantara radio dan hanya dikenali pada jaringan GSM yang ditentukan. IMSI menggunakan format [ITU-E.212]. Tidak seperti IMSI, MSISDN mengidentifikasi subscriber di luar jaringan GSM, MSISDN menggunakan format [ITU-E.164].


2. ARSITEKTUR JARINGAN GPRS

Pada gambar di atas terlihat bahwa jaringan GPRS merupakan bagian dari jaringan GSM (beberapa bagian dalam jaringan GPRS dipakai untuk komunikasi suara). Berikut penjelasan bagian-bagian dalam gambar tersebut :

• MS – Mobile Station
MS dapat dikatakan perangkat selular yang terhubung langsung dengan jaringan GSM, yaitu SIM (Subscriber Identify Module) Card dan perangkat keras seperti telepon selular, PDA, perangkat komputer yang terhubung menggunakan jaringan GPRS. Dalam tulisan ini yang dimaksud dengan MS adalah lebih mengarah kepada komputer yang terhubung ke jaringan GPRS dengan menggunakan GPRS Modem (telepon selular).

• BSS – Base Station System
BSS terdiri dari BTS (Base Transceiver Station) dan BSC (Base Station Controller). Di BSS sinyal radio dari BSS akan diterima oleh BTS dan selanjutnya diteruskan ke BSC. BSC menangani sinyal yang dikirimkan oleh beberapa BTS.

• HLR – Home Location Register
HLR adalah database yang menyimpan data pengguna jaringan GPRS. Informasi yang disimpan dalam HLR misalnya APN (Access Point Name).

• VLR – Visitor Location Register
VLR adalah database yang berisi informasi semua MS yang sedang terhubung dengan GPRS.

• SGSN – Serving GPRS Support Node
SGSN adalah komponen utama jaringan GPRS. SGSN akan meneruskan paket data dari/ke MS.

• GGSN – Gateway GPRS Support
GGSN juga merupakan komponen utama jaringan GPRS. GGSN mengubah paket data GSM dari SGSN menjadi paket TCP/IP. GGSN dan SGSN digunakan sebagai penghitung pembayaran pemakaian internet.

• EIR – Equiptment Identity Register
EIR adalah database yang berisi data tentang perangkat bergerak. Dalam EIR bisa berisi data-data IMEI dari telepon selular yang diperbolehkan/tidak diperbolehkan memakai GPRS.

• AuC – Authentication Center
AuC adalah database yang berisi informasi pengguna yang diperbolehkan memakai jaringan GPRS. AuC merupakan bagian dari HLR.

• GPRS backbone networks
GPRS backbone network adalah intranet dari jaringan GPRS. GPRS backbone
networks adalah IP based.
Bagian yang paling penting dari jaringan GPRS adalah SGSN dan GGSN. Walaupun
dua bagian ini secara fisik bisa dijadikan dalam satu server, namun untuk menjaga keamanan
dan reabilitasnya, biasanya oleh pihak operator didistribusikan dalam jaringan GPRS
backbone. Dengan distribusi ini dalam mengimplementasikan server-server akan lebih
fleksibel. Arsitektur bisa dirancang sedemikian rupa disesuaikan dengan keadaan di masa
depan, misal ada penambahan server baru tidak akan merubah keseluruhan sistem.


3. ARSITEKTUR JARINGAN 3G

Sistim komunikasi jaringan nirkabel generasi ketiga atau sering disebut jaringan 3G merupakan pengembangan dari sistem komunikasi jaringan nirkabel bergerak dari generasi kedua. Sistem ini dikenal dengan nama sistem Broadband Mobile Multimedia yang berbasis Universal Mobile Telecomunication System (UMTS). Tujuan diciptakannya jaringan komunikasi 3G yakni untuk menyediakan standar tertentu yang dapat melingkupi kebutuhan-kebutuhan aplikasi-aplikasi nirkabel yang sangat luas variasinya serta untuk menyediakan akses yang bersifat global.

Ciri-ciri Sistem Komunikasi 3G
Sistim komunikasi nirkabel 3G ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
• memiliki standar yang bersifat global atau mendunia;
• memiliki kesesuaian atau kompatibilitas layanan dengan jaringan kabel lain;
• memiliki kualitas yang tinggi baik suara, data, maupun gambar;
• memiliki pita frekuensi yang berlaku umum di seluruh dunia;
• memiliki kemampuan penjelajahan ke seluruh dunia;
• memiliki bentuk komunikasi yang bersifat multimedia baik layanan maupun piranti penggunanya;
• memiliki spektrum yang efisien;
• memiliki kemampuan untuk evolusi ke sistem nirkabel generasi berikutnya;
• memiliki laju data paket 2 Mbps perangkat yang diam di tempat atau terminal, 384 kbps untuk kecepatan orang berjalan serta 144 kbps untuk kecepatan orang berkendaraan.

Jenis Sistem Komunikasi 3G
Sistem komunikasi 3G menggunakan jaringan layanan digital terpadu berpita lebar (BISDN) untuk mengakses jaringan-jaringan informasi seperti internet, basis data publik maupun data pribadi lainnya. Selain itu jaringan ini juga dioperasikan di berbagai wilayah, yang penduduknya padat maupun jarang serta melayani pengguna baik yang diam di tempat (steady/station), maupun yang bergerak dalam kendaraan berkecepatan tinggi (mobile). Istilah personal communication system (PCS) dan personal communication network (PCN) digunakan untuk menyatakan munculnya sistem generasi ketiga untuk perangkat-perangkat genggam khususnya ponsel. Nama lain dari teknologi tersebut yakni future public land mobile 4 telecommunication systems dimana penggunaan di seluruh dunia dikenal dengan nama IMT 2000
dan UMTS. Berikut ini adalah penjelasan tentang beberapa sistim komunikasi yang termasuk dalam sistem komunikasi jaringan 3G.


4. ARSITEKTUR JARINGAN CDMA.

• Mobile Station (MS)
Mempunyai fungsi utama untuk membentuk, memelihara hubungan (voice dan data) dengan jaringan. MS membentuk hubungan dengan meminta kanal radio dari AN. Setelah hubungan terbentuk MS bertanggung jawab untuk menjaga kanal radio tersebut dan melakukan buffer paket jika kanal radio sedang tidak tersedia. MS biasanya mendukung enkripsi dan protokol seperti Mobile IP dan Simple IP.

• BTS ( Base Transceiver Station )
Berfungsi sebagai antar muka yang menghubungkan antara MSC dengan pelanggan dan bertanggung jawab untuk mengalokasikan daya yang digunakan oleh pelanggan. BTS terdiri dari perangkat radio yang digunakan untuk mengirim dan menerima sinyal CDM. Mengontrol aspek-aspek dalam system yang berhubungan performasi jaringan. BTS mengontrol forward power ( dialokasikan untuk traffic overhead dan soft handoff ) dan penggunaan kode Walsh.

• BSC ( Base Station Controller )
Bertanggung jawab mengontrol semua BTS yang ada di daerah cakupannya, mengatur rute paket data dari BTS ke PDSN (Packet Data Service Node) atau sebaliknya.

• Radio Network (RN)
Terdiri dari dua komponen yaitu Packet Control Function (PCF) dan Radio Resources Control (RRC). Fungsi utama PCF adalah untuk membentuk, memelihara dan membubarkan hubungan dengan PDSN. PCF berkomunikasi dengan RRC untuk meminta dan mengatur kanal radio untuk menyampaikan paket dari dan ke MS. PCF juga bertanggung jawab mengumpulkan informasi akunting dan meneruskannya ke PDSN. RRC mendukung otentikasi dan otorisasi MS untuk mendapatkan akses radio. RRC juga mendukung enkripsi air interface bagi MSMSC ( Mobile Switching Center) sering juga disebut interface antara BSC-BSC dengan PSTN dan jaringan data ( ISDN ) melalui gateway MSC ( G-MSC ). Packet Data Serving Node (PDSN) PDSN melakukan bermacam-macam fungsi. Fungsi utamanya melakukan routing paket jaringan ke IP atau HA. PDSN memberikan alamat IP dinamik dan menjaga sesi Point-To-Point Protocol (PPP) ke MS. PDSN memulai otentikasi, otorisasi dan akunting ke AAA untuk sesi paket data. Sebagai balasannya PDSN menerima parameter-parameter profil pelanggan yang berisi jenis-jenis layanan dan keamanan.

• Home Agent (HA)
HA berperan dalam implementasi protokol Mobile IP dengan meneruskan paketpaket ke PDSN dan sebaliknya. HA menyediakan keamanan dengan melakukan otentikasi MS melalui pendaftaran Mobile IP. HA juga menjaga hubungan dengan AAA untuk menerima informasi tentang pelanggan Authentication, Authorization and Accounting (AAA) AAA mempunyai peran yang berbeda-beda tergantung pada tipe jaringan dimana dia terhubung. Jika AAA server terhubung ke service provider network, fungsi utamanya adalah melewatkan permintaan otentikasi dari PDSN ke Home IP network, dan mengotorisasi respon dari home IP network ke PDSN. AAA juga menyimpan informasi akunting dari MS dan menyediakan profil pelanggan dan informasi QoS bagi PDSN. Jika AAA server terhubung ke home IP network, dia melakukan otentikasi dan otorisasi bagi MS berdasarkan permintaan dari AAA lokal. Jika AAA terhubung ke broker network, dia meneruskan permintaan dan respon antara service provider network dan home IP network yang tidak mempunyai hubungan bilateral.


• MSC ( Mobile Switching Center )
Sering juga disebut interface antara BSC BSC dengan public voice ( PSTN ) dan jaringan data ( ISDN ) melalui gateway MSC ( G-MSC ). HLR (Home Local Register) Berfungsi untuk meyimpan seluruh data pelanggan misalnya IMSI, data lokasi user, Shared Secret Data (SSD) semua user, dan informasi lain yang spesifik bagi tiap user Pusat autentifikasi (AuC) Pusat penyimpanan untuk Electronic Serial Number (ESN) tiap user teregistrasi. Router Berfungsi untuk merutekan paket data ke dan dari berbagai macam elemen jaringan CDMA2000. Router bertanggung jawab untuk mengirim dan menerima\ paket jaringan internal atau sebaliknya. Untuk menjamin keamanan ketika berhubungan dengan aplikasi data kejaringan luar, maka diperlukan fire wall.