BAB IIIGLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION(GSM)3.1 Sejarah Perkembangan GSMGlobal System for Mobile Communication (GSM) merupakan standar yang diterima secara global untuk komunikasi selular digital. GSM adalah nama group standardisasi yang dimapankan pada tahun 1982 untuk menghasilkan standar telepon bergerak di Eropa. Perkembangan GSM ini dilatarbelakangi olehkeadaan di tiap-tiap negara Eropa pada saat itu yang masih menggunakan systemtelekomunikasi wireless yang analog dan tidak compatible antara negara, sehingga tidak memungkinkan dilakukannya roaming antar negara. Standar sistemkomunikasi ini dikembangkan oleh European Telecommunication Standard Institute (ETSI) pada tahun 1988 dan diperkirakan banyak negara lainnya diluar Eropa akan turut menggunakan teknologi GSM. Pembentukan organisasi ini dilatarbelakangi oleh keadaan di tiap-tiap Negara Eropa pada saat itu yang masih menggunakan sistem telekomunikasi wireless yang analog dan tidak compatible antar negara, sehingga tidak memungkinkan dilakukan roaming antar negara. Organisasi ini kemudian menghasilkan standard-standard telekomunikasi bergerak yang kemudian dikenal dengan GSM (Global System for Mobile communication). GSM sendiri mulaidiimplementasikan di negara Eropa pada awal tahun 1990-an. Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia dan Amerika. Pada saat ini GSM merupakan teknologi komunikasi bergerak yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Pada akhir tahun 2005, pelanggan GSM di dunia sudah mencapai 1,5 billion pelanggan dan merupakan teknologi yang paling banyak digunakan.Table 3.1 Perkembangan Sistem Telepon Bergerak di Dunia

Global System for Mobile Communication (GSM) adalah generasi kedua dari standar sistem selular yang dikembangkan untuk menyelesaikan masalah fragmentasi dari sistem selular generasi pertama. 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 dominan menggunakan teknologi TDMA (digital), dimana penggunaan sebuah kanal dibagi ke dalam beberapa domainwaktu. Hal ini berlawanan dengan teknologi generasi pertama yang hanya menggunakan FDMA.Adanya standard internasional, yang digunakan sebagai rujukan perkembangan teknologi selular sehingga sistem pada negara negara yang berbeda tersebut masih tetap kompatible satu dengan lainnya sehingga dimungkinkannya roaming antara negara.Service yang beragam, Dengan menggunakan teknologi digital, sehingga service yang ditawarkan menjadi lebih beragam dan juga memungkinkan diimplementasikannya service-service yang berbasis data, seperti SMS dan juga pengiriman data dengan kecepatan rendah.Tingkat keamanan yang lebih baik, karena menggunakan teknologi digital, dimana dimungkinkan utk melakukan encripsi dan chipering informasi.

3.2 Sejarah Teknologi MobileDi Indonesia, liberalisasi bisnis seluler dimulai sejak tahun 1995, saat pemerintah mulai membuka kesempatan kepada swasta untuk berbisnis telepon seluler dengan cara kompetisi penuh. Bisa diperhatikan, bagaimana ketika teknologi GSM ( Global System for Mobile ) datang dan menggantikan teknologi seluler generasi pertama yang sudah masuk sebelumnya ke Indonesia seperti NMT (Nordic Mobile Telephone) dan AMPS ( Advance Mobile Phone System). Ketika di tahun 1980-an, teknologi Global System for Mobile Communication ( GSM ) datang ke Indonesia, maka para operator pemakai teknologi AMPS menghilang. Kemudian muncul Satelindo sebagai pemenang, yang kemudian disusul oleh Telkomsel. Dan pada akhirnya teknologi GSM lebih unggul dan berkembang pesat ini dikarenakan kapasitas jaringan lebih tinggi, karena efisiensi di spektrum frekuensi dari pada teknologi NMT dan AMPS. Dalam kurun waktu hampir satu dekade, teknologi GSM telah menguasai pasar dengan jumlah pelanggan lebih dari jumlah pelanggan telepon tetap. Di Indonesia, liberalisasi bisnis seluler dimulai sejak tahun 1995, saat pemerintah mulai membuka kesempatan kepada swasta untuk berbisnis telepon seluler dengan cara kompetisi penuh. Ada beberapa teknologi metode akses pada teknologi selular :1) CDMA ( Code Division Multiple Access ), menggunakan teknologi spread-spectrum untuk mengedarkan sinyal informasi yang melalui bandwith yanglebar ( 1,25 MHz ). Teknologi ini awalnya dibuat untuk kepentingan militer, menggunakan kode digital yang unik, lebih baik daripada channel atau frekuensi RF. Salah satu aplikasinya adalah sistem jaringan CDMA yangberkembang saat ini.

Gambar 3.1 Traffic Channel CDMA2) FDMA ( Frequency Division Multiple Access ) adalah metode untuk membagi-bagi bandwith radio yang tersedia pada sejumlah channel diskrit yang tetap. Metode ini diantaranya diaplikasikan untuk AMPS dan NMT. Dengan AMPS, bandwith 1,25 MHz yang diberikan untuk penggunaan sellular dibagi menjadi channel dengan lebar 30 KHz, masing-masing hanya dapat melayani satu subscriber pada satu waktu. Satu subscriber mengakses sebuah channel maka tidak satupun subscriber lainnya dapat mengakses channel tersebut sampai panggilan pertama itu berhenti atau handed - of f ke base station lainnya.

Gambar 3.2 Traffic Channel FDMA

3) TDMA ( Time Division Multiple Data ), merupakan sebuah teknologi digital, sama halnya yaitu dengan membagi-bagi spektrum yang tersedia kepada sejumlah channel diskrit yang tetap, meskipun masing masing channel merepresentasikan time slot yang tetap daripada band frekunesi yang tetap. Sebagai contoh yang mengimplementasikan teknologi TDMA adalah GSM, yang membagi carriers berlebar 2300 KHz menjadi delapan time - division channel. GSM ( Global Sistem for Mobile ) adalah teknologi yang berbasis TDMA.

Gambar 3.3 Traffic Channel TDMA4) WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access ) merupakan akses yang dapat menyediakan fasilitas pengaksesan user ke jaringan PSTN. Teknologi WCDMA dalam mengakses data dilakukan secara terus menerus selebar bandwidth tertentu ( 5-15 MHz ). Sistem WCDMA dapat mereduksi fading karena sinyal WCDMA ditebar dalam bandwidth yang lebar (5-15 MHz ). Salah satu aplikasinya adalah UMTS ( Universal Mobile Telecomunication Access) merupakan salah sistem generasi ketiga (3G) yang dikembangkan di Eropa. dirancang sehingga dapat menyediakan bandwith sebesar 2 Mbits/s. Layanan yang dapat diberikan UMTS diupayakan dapat memenuhi permintaan pemakai dimanapun berada, artinya UMTS diharapkandapat melayani area yang seluas mungkin, jika tidak ada cell UMTS pada suatu daerah dapat di route - kan melalui satelit.

3.3 Arsitektur Jaringan GSMSama seperti jaringan komunikasi bergerak modern lainnya, GSM juga menggunakan struktur seluler. Jaringan GSM terdiri dari beberapa elemen yaitu : mobile station (MS), subscriber identity module (SIM), base transceiver station (BTS), base station controller (BSC), transcoding rate and adaptation unit (TRAU), mobile services switching center (MSC), home location register (HLR), visitor location register (VLR), dan equipment identity register (EIR). Bersamasama elemenelemen ini membentuk public land mobile network (PLMN). PadaGambar 4.1 dapat dilihat arsitektur GSM.

Gambar 3.4 Arsitektur GSM1. Mobile Station (MS), merupakan alat komunikasi yang dibutuhkan pelanggan untuk dapat mengakses layanan yang telah disediakan oleh operator GSM2. Base Station Subsystem (BSS), memiliki fungsi utama sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan menuju Mobile Station (MS).3. Network and Switching Subsystem (NSS), berperan dalam melakukan pengawalan dan control switch pada BSS.4. Operation and Maintenance Center (OMC), merupakan bagian .yang berfungsi untuk mengoperasikan dan menyediakan Operating System (OS) bagi keduanya (BSS danNSS).

3.3.1 Mobile Station (MS)Mobile Station (MS) adalah perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan pembicaraan. Secara umum sebuah Mobile System terdiri dari :1. Mobile Equipment (ME) atau Handset

Gambar 3.5 ME dan SIMMobile Equipment (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 international, ME diidentifikasi dengan IMEI (International Mobile Equipment Identity) dan data IMEI ini disimpan oleh EIR untuk keperluan authentikasi, apakah mobile equipment yang bersangkutan diijinkan untuk melakukan hubungan atau tidak. Gambar 2.3 menunjukkan format penomoran IMEI.

Gambar 3.6 Format penomoran IMEIKeterangan :1) TAC (Type Approval Code), adalah kode yang diberikan pada saat Mobile Equipment ditest sebelum ME tersebut dijual ke pasar.2) FAC (Final Assembly Code), menunjukan kode manufaktur/pabrik.3) SNR (Serial Number)4) SP (Spare field)

2. Subscriber Identity Module (SIM)Subscriber Identity Module (SIM) adalah sebuah smart card yang berisi seluruh informasi pelanggan dan beberapa informasi layanan yang dimilikinya. Mobile Equipment (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 :1) IMSI (International Mobile Subscriber Identity) adalah penomoran pelanggan yang akan selalu unik di seluruh dunia. Gambar di bawah ini menunjukan format penomoran IMSI.

Gambar 3.7 Format penomoran IMSI MCC (Mobile Country Code) MNC (Mobile Network Code) MSIN (Mobile Subscriber Identification Number)

2) MSISDN (Mobile Subscriber ISDN)

Gambar 3.8 Format penomoran MSISDNMSISDN adalah nomor yang merupakan nomor panggil pelanggan. CC (Country Code) NDC (National Destination Code) SN (Subscriber Number)Sebagai contoh: MSISDN 62 811 970399 => CC= 62, NDC = 811, SN = 970399.

3) Authentication Key (Ki), alogorithma authentikasi A3 dan A8, PIN dan PUK (PIN Unblocking Key).4) Data network yang bersifat temporer/sementara, seperti : TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity), LAI (Location Area Identity), Kc, Forbidden PLMN.5) Data yang terkait dengan service, seperti : SMS, setelan bahasa, dan lain-lain. Secara functionality, sebuah MS mempunyai fungsi sebagai Radio Resource Management, Mobility Management, dan juga sebagai Communication Management.

3.3.2 Base Station Subsystem (BSS)Base Station Subsystem (BSS), atau yang biasa dikenal sebagai radio subsystem adalah penyedia dan pengatur transmisi radio dari system selular. Fungsi utama dari BSS adalah menghubungkan antara MS dengan NSS. Interface antara MS dengan subsistem lain dari GSM juga diatur melalui BSS. BSS terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:1. Base Transmission Station (BTS)BTS berfungsi untuk mengkoneksikan Mobile Station (MS) dengan Base Station Controller (BSC). Sebuah BTS terdiri dari pemancar dan penerima radio serta antena. BTS adalah perangkat GSM yang berhubungan langsung dengan MS. BTS berhubungan dengan MSmelalui 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 transceiver, maka bentuk fisik sebuah BTSadalah tower dengan dilengkapi antena sebagai transceiver. Sebuah BTS dapat meng-cover 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 adalahsebagai Radio Resource Management, yaitu melakukan fungsi-fungsi yang terkait dengan :1) Menentukan channel ke MS pada saat MS akan melakukan pembangunan hubungan.2) Menerima dan mengirimkan sinyal dari dan ke MS,juga mengirimkan/menerima sinyal dengan frekwensi yang berbeda-beda dengan hanya menggunakan satu antena yang sama.3) Mengontrol power yang di transmisikan ke MS.4) Mengontrol proses handover.5) Frequency hopping

2. Base Station Controller (BSC)BSC mengatur semua fungsi hubungan radio dari jaringan GSM. BSC adalah switch berkapasitas besar yang menyediakan fungsi, seperti handover HP, penyediaan chanel radio dan kumpulan dari konfigurasi data beberapa cell. Beberapa BSC dapat dikontrol oleh setiap MSC.Fungsi utama dari BSC antara lain :a.Radio Network ManagementRadio Network Management mempunyai tugas-tugas di bawah ini :1) Administrasi dari Data Jaringan Radio, yang mempunyai fungsi sebagai berikut : Deskripsi data cell (contoh: identitas cell, nomor channel BCCH, kekuatan keluaran minimum dan maksimum pada cell, tipe RBS, dll). Sistem informasi data (contoh: informasi apakah suatu cell tidak dapat mengakses, power output maksimum dan minimum yang diijinkan dalam suatu cell, identitas channel BCCH dalam lingkungan cell) Data lokasi (contoh: tingkatan cell yang digunakan dalam situasi dimana trafik sedang tinggi) Data yang memuat pembagian cell, termasuk parameter untuk melakukan handover secara cepat dari cell yang padat.

2) Trafik dan pengukuran : (contoh: jumlah panggilan, kepadatan, level traffik untuk sebuah HP, jumlah handover, jumlah hubungan yang gagal, dll).3) Pengukuran channel yang bebas : RBS mengumpulkan statistik dari HP tentang kekuatan dan kualitas sinyal. Statistik ini digunakan selama proses alokasi channel, oleh karena itu channel yang interferensinya lemah dialokasikan untuk hubungan.

b. RBS ManagementImplementasi RBS Ericsson adalah orientasi penerima, jaminan tambahan fitur yang bagus. Ini berarti kecil kemungkinan perangkat menggunakan beberapa transceiver secara bersama. Filosofi ini memungkinkan adanya hubungan utama antara BSC dan transceiverdalam RBS. Model logic dari RBS dapat dibangun dalam BSC dan perangkat RBS dapat dibatasi, disambung, dan tidak disambung.

c.TRC HandlingWalau TRAU dilokasikan dalam TRC, BSC, sebagai pengontrol persediaan sumber daya radio pada jaringan GSM, secara rutin mengkoordinasi keadaan TRAU untuk call. Selama call setup, BSC menginstruksikan TRC untuk mengalokasikan peralatan TRA untuk call. Jika satu memungkinkan TRC mengkonfirmasikan alokasi dari perangkat TRA. Dan BSC akan mengontrol perangkat TRA tersebut selama call berlangsung..

d. Transmission Network ManagementTransmission Network untuk BSC termasuk link-link untuk dan dari MSC/VLR dan RBS, termasuk diantaranya adalah Transmission Interface Handling: menyediakan fungsi-fungsiadministrasi, supervisi, test dan lokalisasi kerusakan dari link RBS. Konfigurasi BSC, alokasi dan supervisi sirkit 64 Kbps dari link PCM ke RBS. Ini juga secara langsung mengontrol remote switch dalam RBS yang memungkinkan penggunaan sirkit 64 Kbps secara efisien. e.Internal BSC Operation and Maintenance Tugas operasi dan pemeliharaan dapat dikerjakan di dalamBSC sendiri atau diremote dari OSS.

3. Transcoder and Adapter Unit (TRAU)Transcoder and Rate Adapter Unti (TRAU) merupakan bagian dari Base Station Subsystem. TRAU terletak antara BSC dan MSC dimana untuk berkomunikasi menggunakan A interface. TRAU berfungsi untukmelakukan transcoding sinyal suara dan data rate adaptation(mengadaptasi kecepatan data yang diakses).

3.3.3 Network Switching Subsystem (NSS)Network Switch Subsystem (NSS) berperan dalam mengkoneksikan antar user dalam sebuah jaringan atau ke jaringan yang lain. NSS terdiri dari lima komponen jaringan di antaranya:1. Mobile Switching Center (MSC) MSC merupakan inti dari network subsystem, yang berperan untuk interkoneksi hubungan antar BSS, antar MSC atau dengan jaringan telepon kabel PSTN, ataupun dengan jaringan data. Pada umumnya, MSC memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut :

Switching dan Call Routing : Sebuah MSC mengontrol proses pembangunan hubungan (call setup), mengontrol hubungan yang telah terbangun, dan me-release call apabila hubungan telah selesai. Dalam hal ini, MSC akan berkomunikasi dengan banyak network element lain seperti BSS, VAS, dan IN. MSC juga melakukan fungsi routing call ke PLMN lain (operator seluler lain ataupun jaringan PSTN). Charging : Untuk pelanggan prepaid, MSC akan selalu berkomunikasi dengan IN yang melakukan fungsi online charging. Selain itu, MSC juga akan mencatat semua informasi tentang sebuah call dalam bentuk CDR (Call Detail Record). Berkomunikasi dengan network element lainnya (HRL,VLR, IN, network element VAS, dan MSC lainnya) : MSC akan berkomunikasi dengan HLR dan VLR terutama dalam proses pembangungan hubungan (call setup), call routing (di HLR disimpan lokasi terakhir MS tujuan dan untuk merouting call tersebut ke MS yang sedang meng-cover MS tujuan, HLR akan meminta informasi routing ke MSC yang sedang meng-cover MS pemanggil) dan call release. MSC akan berhubungan dengan network element VAS seperti SMSC, MMSC, RBT server, dll, dalam rangka proses delivery content service VAS tersebut ke MS tujuan. MSC akan berhubungan dengan MSC lain dalam hal process call setup (termasuk call routing), dan juga mengontrol proses handover antar cell yang terletak pada 2 MSC yang berbeda. Mengontrol BSC yang terhubung dengannya : Sebuah MSC dapat terhubung dengan 1 BSC atau lebih. MSC akan mengontrol dan berkomunikasi dengan BSC dalam hal call setup, location update, handover inter MSC (handover antara 2 cell yang terdapat pada 2 BSC yang berbeda tapi masih dalam 1 MSC yang sama).

2. Home Location Register (HLR)HLR adalah network element yang berfungsi sebagai sebuah database untuk penyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen, dalam arti tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindak sebagai pusat informasi 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 diupdate apabila pelanggan berpindah dan memasuki coverage area suatu MSC yang baru. Informasi-informasi yang disimpan di HLR adalah :1) Identitas pelanggan (IMSI, MSISDN)2) Suplementary service pelanggan3) Informasi lokasi terakhir pelanggan4) Informasi Authentikasi pelanggan HLR secara fisik berhubungan dengan beberapa elemen jaringan, antara lain : MSC/VLR adalah titik kontrol untuk meng-update lokasi yang meminta data pelanggan dari HLR jika diperlukan. Gateway MSC (GMSC) adalah titik di PLMN ketika panggilan ke pelanggan masuk ke jaringan telepon bergerak. GMSC akan menanyai HLR untuk semua terminating call. Short Message Service Center Gateway MSC (SMSGMSC) adalah titik yang dapat menerima pesan singkat dari SC (Service Center), kemudian akan menanyai HLR untuk mengirimkan SMS (Short Message Service). Short Message Service for Inter-Working MSC (SMSIWMSC) adalah sebuah MSC, yang mampu menerima pesan singkat dari PLMN dan meneruskan ke SC. Flexible Numbering Register (FNR) adalah titik yang mengatur hubungan MSISDN/IMSI dan MSISDN(S)/NPREFIX. FNR menyediakan kemampuan mengalokasikan beberapa MSISDN ke suatu IMSI tanpa memperhatikan adanya perbedaan pada seri MSISDN dan IMSI. Pada kasus ini FNR akan menanyai HLR untuk semua terminating call. GGSN (Gateway GPRS Support Node) adalah titik yang diakses oleh jaringan paket data melalui perubahan alamat PDP. GGSN berisi informasi routing paket yang digunakan untuk SGSN. GMLC (Gateway MLC) adalah titik PLMN yang menghubungkan location application yang meminta GSM Location Service untuk pelanggan tertentu. GMLC dapat menampilkan location application authorizations untuk mengecek keabsahan permintaan aplikasi. Serving GPRS Support Node (SGSN) adalah titik yang melayani MS untuk menggunakan layanan GPRS. SGSN menentukan manajemen mobilitas yang berisi informasi, seperti mobilitas dan keamanan MS.

3. Visitor Location Register (VLR)VLR berfungsi untuk menyimpan data dan informasi pelanggan. Adanya informasi mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC untuk melakukan hubungan 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 naungan MSC. VLR adalah network element yang berfungsi sebagai sebuah database yang menyimpan data dan informasi pelanggan, dimulai pada saat pelanggan memasuki suatu area yang termasuk dalam wilayah MSC VLR (setiap MSC akan memiliki 1 VLR sendiri) tersebut (melakukan Roaming). Informasi pelanggan yang ada di VLR ini pada dasarnya adalah data yang di copy 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 pusat data 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 memungkinkan MSC untuk melakukan penyambungan pembicaraan/SMS dari/ke pelanggan ini 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 :1) VLR MSC yang baru akan melakukan pemeriksaan pada pusat datanya apakah rekaman MS tersebut sudah ada atau belum. Proses pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan IMSI.2) Jika rekamannya belum ada, maka VLR akan mengirimkan request ke HLR MS tersebut untuk mengirimkan copy data MS tersebut yang ada di HLR.3) HLR akan mengirimkan informasi MS tersebut ke VLR tujuan dan juga meng-update informasi lokasi MS tersebut pada pusat datanya HLR. HLR kemudian akan mengintruksikan VLR sebelumnya (asal) untuk menghapus informasi MS tersebut pada pusat datanya.4) VLR yang baru akan menyimpan informasi MS tersebut, termasuk lokasi terakhir dan statusnya.

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. Di samping itu, AuC berfungsi untuk menghindarkan adanya pihak ketiga yang secara tidak sah mencoba untuk menyadap pembicaraan. Tugas dan Fungsi AuC adalah sebagai berikut :1) Melaksanakan pemeriksaan IMSI,2) Memberikan perlindungan data seorang pelanggan terhadap akses yang tidak sah,3) Menggunakan berbagai versi tentang enkripsi algoritma A3 dan A8,4) Akses IMSI dan Ki,5) Menghasilkan triplets yang penting untuk authentikasi dan6) Menyediakan triplets untuk HLR.

5. Equipment Identity Register (EIR)EIR merupakan database yang berisi suatu daftar valid mobile equipment pada jaringan. Setiap Mobile Station (MS) diidentifikasikan dengan International Mobile Equipment Identity (IMEI). Pada kasus tertentu sebuah IMEI ditandai/didaftarkan invalid bila ponsel dilaporkan dicuri/dirampas dari pemiliknya.

3.3.4 Operation Subsystem (OSS)OSS digunakan untuk melakukan remote monitoring dan manajemen jaringan. Pada OSS terdapat Operation and Monitoring Center (OMC) yang berfungsi melakukan monitoring unjuk kerja jaringan dan melakukan konfigurasi remote dan pengaturan aktivitas kesalahan seperti alarm dan monitoring.

Gambar 3.9. Elemen Jaringan NMC dan OMC

OSS adalah produk Ericsson untuk GSM OMC (Operation and Maintenance Center). OSS menghubungkan jalur dari pendukung operasi pusat, regional dan lokal serta aktifitas yang diinginkan oleh jaringan seluler. OSS bertindak sebagai administrator sistem GSM dan mendukung operator dengan fungsi-fungsi seperti administrasi subscriber bergerak dan jaringan seluler serta penanganan alarm. OSS dapat dimonitor melalui 2 level fungsi pengaturan. Pusat control jaringan melalui instalasi dari Network Management Center (NMC), dengan subordinat Operation and Maintenance Center (OMC) sangat menguntungkan. Staf NMC dapat berkonsentrasi dalam system-wideissues; dimana perangkat local dalam setiap OMC dapat berkonsentrasi dalam jangka pendek (short term), regional issues. OMC pada umumnya memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut :1) Fault Management : Memonitor keadaan/kondisi tiap-tiap network element yang terhubung dengannya. Dalam hal ini, OMC akan selalu menerima alarm dari elemen jaringan yang menunjukkan kondisi pada elemen jaringan yang dimonitor, apakah ada masalah atau tidak.2) Configuration Management : sebagai interface untuk melakukan/merubah configurasi elemen jaringan yang terhubung dengannya.3) Performance Management : Beberapa OMC ada yang dilengkapi juga dengan fungsi performance management, yaitu fungsi untuk memonitor performance dari elemen jaringan yang terhubung dengannya.4) Inventory Management : OMC juga dapat berfungsi sebagai inventory management, karena pada pusat data OMC terdapat informasi tentang aset yang berupa elemen jaringan, seperti jumlah dan konfigurasi seluruh elemen jaringan, dan juga kapasitas elemen jaringan.5) 3.3.5 Value Added Service ( VAS )Layanan tambahannya antara lain berupa :a. CSD.b. VMS ( Voice Mail Service ).c. SMS ( Short Message Service ). SMS adalah salah satu tipe Instant Messaging yang memungkinkan user untuk bertukar pesan singkat kapanpun, walaupun user sedang melakukan call data/suara.d. SMS Service Centre ( SMSC ) memegang peran kunci dalam arsitektur SMS. Fungsi utama SMSC adalah menyampaikan pesan singkat antara Short Message Entity ( SME adalah elemen yang dapat mengirim atau menerima pesan singkat ) dengan MS, juga menyimpan dan meneruskan pesan singkat ( menyimpan pesan jika penerima SME tidak tersedia ). SMSC dapat terintegrasi sebagai bagian dari mobile network ( contoh: terintegrasi dengan MSC) atau sebagai entitas network independen.e. RBT ( Ring Back Tones ). Ring Back Tones atau yang sekarang ini lebih dikenal dengan Nada Sambung Pribadi ( NSP ) / i-ring adalah nada sambung pada saat pihak penelepon sedang menghubungi pelanggan yang menggunakan fasilitas RBT tersebut. Jadi suara yang terdengar dalam telepon tidak nada masuk telepon lagi melainkan suara musik / lagu.

3.3.6 Billing SystemBilling System yang digunakan pada umumnya meliputi sistem prabayar dan pascabayar. Untuk prabayar biasanya menggunakan IN ( Intelligent Network ) dan untuk pasca bayar menggunakan Geneva. Fungsi IN adalah untuk charging baik content ( SMS, GPRS, download/ non traffic ) maupun non content. Pada gambar terlihat bahwa VAS dan Billing System melekat di NSS.

3.4 Konsep SelulerSecara konsep, sel digambar dalam bentuk heksagonal, tetapi bentuk seperti ini fiktif karena sebenarnya bentuk heksagonal itu merupakan penggambaran adanya daerah batas antar sel ( handover ). Dalam kenyataannya, area cakupan dalam satu sel tidak ideal seperti heksagonal, akan tetapi berbentuk sedikit tidak beraturan seperti terlihat pada gambar dibawah ini,Overlapping

Gambar 3.10 Bentuk Sel

Keterangan pada gambar:1) Blank Spot adalah daerah yang tidak terjangkau oleh cakupan pemancar radio seluler terdekat.2) Overlapping adalah daerah yang menerima cakupan pemancar radio seluler lebih dari satu. Ketidakberaturan cakupan ini disebabkan adanya penghalang ( obstacle ) yang menghalangi sinyal. Contohnya rumahrumah, gedung bertingkat, gunung, pepohonan, tiang listrik, dll. Sedangkan besar kecilnya cakupan setiap sel tergantung dari pengaturan kekuatan pemancar BTS karena satu BTS melayani tiga sel.

3.5 Manajemen MobilitasManajemen Mobilitas/Mobility management bertugas menyampaikan pesan antara MS dan MSC yang dikirimkan melalui A-bis dan A-Interface. Fungsi utamanya adalah mendukung mobilitas pengguna sehingga informasi network untuk pemberian lokasi kanal dan menyediakan identitas yang dibutuhkan antara MS dan jaringan. Mobility management dibutuhkan untuk authentification, indentification, information procedure, location update, IMSI attact/detach, periodic updating, dan lain-lain.

1. Location Update`Location Update adalah proses pembaruan data di HLR dan MSC/VLR mengenai keberadaan Mobile Station (MS) pada saat (MS) melakukan perpindahan dari area MSC/VLR yang satu ke MSC/VLR yang lain. Proses Location Update ini terbagi dalam 2 tahap. Tahap Pertama othentikasi MS di area coverage yang baru. Tahap Kedua, proses pembaruan lokasi & penginisialisasi data-data MS untuk area coverage baru tersebut. Contoh.: Pelanggan GSM yang terdaftar sebagai pelanggan Jakarta(HLR Jakarta) melakukan location update di wilayah Surabaya.

Keterangan:1) MSC/VLR SBY akan mengirimkan parameter berupa old LAI (Location Area Identity) dan TMSI (Temporary Mobile Subscriber Indentity) ke MSC/VLR yang lama (MSC/VLR yang sebelumnya).2) Dari MSC/VLR yang sebelumnya tersebut akan didapat no IMSI dari MS yang bersangkutan dengan dasar TMSI yang dia terima. No IMSI akan dikirimkan ke MSC/VLR yang baru, dalam hal ini MSC/VLR Surabaya.3) Dengan diketahuinya IMSI oleh MSC/VLR SBY, maka MSC/VLR SBY akan mengirim kan IMSI yang dia dapat tersebut ke HLR si pelanggan tadi (dalam hal ini HLR Jakarta).4) Oleh HLR Jakarta, akan mengirimkan triplet berupa (Random, Kc, SRes) ke MSC/VLR Surabaya. Triplet yang dikirimkan ini nanti akan digunakan sebagai othentifikasi MS pelanggan.5) Proses Othentifikasi pelanggan berlangsung antara MSC/VLR Surabaya dengan BSC Surabaya yang bersangkutan. Demikian tahapan pertama berupa othentifikasi MS pelanggan. Berikutnya gambaran Location Update:

Gambar 3.12 Proses Location Update Tahap II

Setelah proses othentikasi berhasil selanjutnya MSC/VLR yang baru (dalam hal ini Surabaya) akan melakukan Location Update. Penjelasannya di bawah ini:Keterangan :1) MSC/VLR baru akan melakukan Update Location ke HLR dengan mengirimkan IMSI dan nomor VLR yang baru.2) Sebelum HLR memproses permintaan dari MSC/VLR baru tersebut, HLR akan meminta Cancel Location ke MSC/VLR yang lama dengan mengirimkan IMSI dan nomor VLR yang lama.3) MSC/VLR yang lama akan memproses cancel location tersebut. Dan jika cancel location berhasil MSC/VLR lama akan memberi tahukan ke HLR bahwa Cancel Location telah berhasil dilakukan.4) Kemudian HLR akan mengcopykan data-data dari pelanggan yang bersangkutan ke MSC/VLR yang baru. Data-data ini dapat berupa feature-feature atapun yang lainnya.5) Jika peng-copyan telah selesai, MSC/VLR yang baru akan melaporkannya kepada HLR.6) HLR akan memberikan info kepada MSC/VLR yang baru bahwa proses Location Update telah dilaksanakan. Maksud dari pewarnaan arah panah dari proses kedua di atas, menandakan bahwa proses yang dilaksakana saling berpasangan (ada request, ada answer). Dengan demikian nantinya kalau ada MOC (Mobile Originating Call) atau MTC (Mobile Terminating Call), MS akan mengacu pada MSC/VLR yang baru tersebut.

2. HandoverHandover adalah proses pengalihan kanal traffic secara otomatis pada MS yang sedang digunakan untuk berkomunikasi tanpa terjadinya pemutusan hubungan. Hal ini menjelaskan bahwa handover pada dasarnya adalah sebuah koneksi yang bergerak dari satu sel ke sel lainnya. Proses ini memerlukan alat pendeteksi untuk mengubah status dedicated node (persiapan handover) dan alat untuk men-switch komunikasi yang sedang berlangsung dari suatu kanal pada sel tertentu ke kanal yang lain pada sel yang lain. Keputusan untuk sebuah handover dibuat oleh BSC, yaitu dengan mengevaluasi secara permanent pengukuran yang diambil oleh BTS dan MS. Pengukuran rata-rata oleh BSC dibandingkan dengan nilai-nilai ambang batas (treshold), jika Px melebihi nilai treshold maka dimulai proses handover dengan mencari sebuah sel target yang cocok. Handover terjadi karena kualitas atau daya ratio turun di bawah nilai yang dispesifikasikan dalam BSC. Penurunan level sinyal ini dideteksi dari pengukuran yang dilakukan MS maupun BTS. Konsekuensinya handover ditujukan ke sel dengan sinyal lebih besar. Selain itu, handover dapat terjadi apabila traffic dari sel yang dituju sudah penuh. Saat MS melewati sel, dialihkan ke neighbouring cell dengan beban traffic yang lebih kecil.1) Proses HandoverMobile Station (MS) bergerak menjauhi suatu sel maka daya yang diterima oleh MS akan berkurang. Jika MS bergerak semakin menjauhi Base Station (sel) maka daya pancar akan semakin berkurang. Menjauhnya MS pada sel asal menjadikan MS mendekati sel lainya. Sel lainnya dikatakan sebagai sel kandidat yaitu sel yang akan menerima pelimpahan MS dari sel sebelumnya.MSC melalui sel kandidat akan memonitor pergerakan MS dan menangkap daya pancar MS. Diantara sel kandidat yang menerima daya pancar MS terbesar maka pelimpahan MS akan berada pada sel tersebut. Sel kandidat yang menerima pelimpahan MS akan melakukan monitoring. Proses monitoring dilakukan oleh MSC dan menginstruksikan pada sel kandidat tersebut. Pada saat Handover, supervisi dipersingkat. MSC melakukan prioritas pendudukan kanal pada MS yang akan mengalami Handover. Sel kandidat dibuat urutan prioritas.

2) Permasalahan pada HandoverPada saat mobile station (MS) bergerak dari satu sel ke sel lainnya , traffik pada sel sebelumnya harus diubah ke kanal dengan traffik dan kanal kontrol sel yang baru. Apabila terjadi kegagalan handover akan berakibat dropcall yaitu terputusnya hubungan saat percakapan sedang berlangsung. Faktor-faktor penyebab gagalnya handover antara lain : Interferensi yang tinggi Setting parameter yang tidak baik Kerusakan Hardware Area cakupan radio jelek Neighbouring cell relation yang tidak perlu Masalah antena penerima atau hardware BTS

3) Prioritas Handover MSC melakukan pencarian kanal baru bagi MS yang akan melakukan Handover dan Internal Call. Langkah terbaik adalah melakukan blocking MS yang baru akan aktif dari pada MS yang sedang aktif. Handover bisa terjadi untuk satu atau beberapa alasan. Misalnya karena propagasi radio, distribusi trafik, aktivitas GSM, kegagalan peralatan. Pembagian ini juga bisa dilakukan berdasarkan bagian yag mengkontrol handover ,eksternal dan internal handover. Eksternal handover dikontrol oleh MS asal (inter-BSS & inter-MSC handover). Informasi pengukuran dilaporkan dari MS melalui kanal radio khusus dan diterima oleh BSS. Setelah dilakukan diproses pendahuluan hasilnya dikirim ke MSC. Internal handover diinisiasi dan dilakukan dalam BSS tanpa referensi ke MSC asal (controlling MSC). Disini MSC hanya diinformasikan bahwa sebuah proses handover internal otomatis telah selesai dilakukan. Handover internal hanya terjadi antar sel pada BSSyang sama ,BSS dengan multi sel /multi BTS.

3. RoutingBerbeda dengan routing pada fixed network, dimana sebuah terminal terhubung ke central office, pelanggan GSM dapat melakukan roaming secara nasional maupun internasional. Nomor direktori yang didial untuk mencapai MS pelanggan disebut Mobile Subscriber ISDN (MSISDN). Nomor ini termasuk kode negara dan kode negara tujuan yang menunjukkan operator pelanggan. Informasi routing yang dikembalikan ke GMSC adalah Mobile Station Roaming Number (MSRN). MSRN terhubung ke geographical, numbering plan dan tidak diassign ke pelanggan dan ia tidak juga terlihat oleh pelanggan. Prosedur routing yang paling umum dimulai dengan GMSC meminta HLR pelanggan yang terhubung untuk sebuah MSRN. HLR harus meminta VLR terkini dari pelanggan yang akan mengalokasikan MSRN secara temporer dari pool-nya untuk panggilan. MSRN ini dikembaikan ke HLR dan kembali ke GMSC yang kemudian dapat merutekan panggilan ke MSC yang baru. Pada MSC yang baru , IMSI (Internatioanal Mobile Subscriber Identity) yang mengacu MSRN dicari dan MS di-paging dalam area lokasi yang sekarang.

Gambar 3.13 Proses Routing pada Jaringan GSM

3.6 Proses Call SetupProses panggilan dalam GSM secara umum adalah berikut :a) Mobile Station (MS) menekan nomor teleponb) MS terdaftar sebagai pendatangc) Jaringan akan menganalisa pemanggil. sebagai berikut : Berhak atau tidak memakai jaringan Aktivitas permintaan Jalur panggilan Permintaan panggilan akan diteruskan ke seluruh Base Station diseluruh lokasi area. Ketika MS yang dituju ditemukan, MS akan meminta sebuah Calling Mobile antarmuka kanal radio, dan BSC akan memberikannya. Ketika kanal aktif, MS akan mengirim PAG RESP sebagai tanda bisa dipanggil, dan siap untuk menjawab panggilan. MSC akan menanggapi authentikasi dari MS dan parameter harus dicek di HLR, dengan mengirim permintaan send parameter. Proses Encripsi diinisialisasi dengan sinyal CIPH MODE. Jika sukses, panggilan akan dikirim ke MS, yang merespon dengan CALL Conf untuk menandai MS dapat merespon semua jenis panggilan. Jika sukses, sebuah kanal trafik akan dialokasikan dengan sinyal ASS, terdengar alarm dan terjadi hubungan. Atau juga, MSC akan mengecek IMEI MS pada EIR (optional). Pada komunikasi bergerak ada beberapa macam proses call setup, diantaranya adalah :1). Call Setup MS ke PSTN1) MS menggunakan RACH (Random Access Channel) untuk meminta kanal signaling, SDDCH, untuk keperluan Call Setup.2) BSC mengalokasikan kanal signaling, dengan menggunakan AGCH.3) MS mengirimkan call setup request melalui SDCCH ke MSX/VLR. Diantaranya termasuk pemberian tanda pada MSX/VLR MS sibuk, prosedur authentifikasi, ciphering, pengiriman B number (nomor PSTN), dan pengecekan layanan yang dimiliki pelanggan PSTN (misa: outgoing call bearring).4) MSC/VLR meminta BSC untuk mengalokasikan TCH diteruskan ke BTS dan MS.5) MSC/VLR meneruskan B number ke sentral PSTN

2). Call Setup PSTN ke MS1) Pelanggan PSTN dial MSISDN ke jaringan GSM.2) GMSC analisa MSISDN untuk HLR MS terdaftar.3) HLR merubah MSISDN menjadi MSRN lokasi MS (VLR).4) HLR minta MSRN dari MSC/VLR MSRN beri informasi MSC/VLR.5) MSC/VLR mengembalikan MSRN melalui HLR ke GMSC.6) GMSC merouting ke MSC/VLR lewat PSTN.7) MSC mengetahui lokasi (LA) MS. Paging message dikirimkan ke MSC yang mengontrol LA.8) BSC kearah BTS kemudian BTS menuju MS melalui air interface.9) MS mendeteksi paging message dan menanggapi signaling SDCCH.10) BSC memberikan SDDCH, dengan menggunakan AGCH.11) SDDCH digunakan utk call return MS originating call, kemudian TCH dialokasikan, SDDCH direlease.

Gambar 3.14 Proses Panggilan pada Area yang BerbedaKeterangan gambar :Pada saat nomor A (penelepon) melakukan panggilan maka akan diterima oleh MSC 1. MSC 1 meminta PRN (Provide Roaming Number) nomor B pada HLR 1. Karena pelanggan B merupakan bagian dari HLR 1 yang sedang berada di luar areanya. Dan HLR 1 memberikan informasi pelanggan ke MSC 1 yang disebut dengan SRI (Sent Routing Info). MSC 1 mengirimkan pesan alamat inisial atau IAM (Initial Address Message) pada MSC 2. Kemudian MSC 2 mengirimkan ACM (Acknowledgement Message) pada MSC 1. Sebagaibalasannya MSC 1 mengirimkan ANM pada MSC 2. Apabila nomor A dan B telah selesai melakukan panggilan maka akan ada pesan REL (Release). Namun REL ini tergantung dari pihak mana yang memutus panggilan terlebih dahulu (bisa nomor A atau nomor B). Setelah panggilan berakhir ada yang namanya RLC (Release Complete).

3.7 Jaringan LainJaringan Lain terdiri dari :1. PLMN (Public Line Mobile Network). PLMN merupakan jaringan untuk operator. Sebagai contoh yang masuk dalam PLMN yaitu seperti Indosat, Telkomsel, XL, Mobile-8, dll.2. PSTN (Public Layanan Telephone Network).PSTN merupakan jaringan pelayanan telepon PT. Telkom.3. Interface pada Jaringan GSM Ada empat antar-muka (interface) utama yang ada pada jaringan GSM yang digunakan untuk informasi trafik dan pensinyalan. Interface tersebut adalah A-Interface, A-ter Interface, A-bis Interface, dan Air Interface. A-Interface menghubungkan jalur informasi antara MSC / VLR dengan TRC, A-ter Interface antara TRC dengan BSC, A-bis Interface mengirim informasi antara BSC dan BTS, sementara Air Interface beroperasi antara BTS dan MS.

1. A-InterfaceA-Interface menyediakan dua tipe informasi tersendiri, pensinyalan dan trafik, antara MSC dengan BSS. Jalur bicara ditranskodekan di TRC (Transcoder Controller) dan pensinyalan SS7 yang terhubung langsung ke TRC atau pada jalur berbeda ke BSC. Pada A-Interface semua koneksi terhubung dengan menggunakan fiber optik.

2. A-Ter InterfaceA-ter Interface adalah jalur antara TRC dan BSC. Pada TRC (Transcoder Controller) jalur bicara di transkodekan dari 64 Kbit/s menjadi 16 Kbps. 13 Kbps untuk jalur informasi dan 3 Kbps untuk informasi pensinyalan in-band. Sama Seperti A-Interface semua koneksi pada A-Ter Interface terhubung dengan menggunakan fiber optik.

3. A-Bis InterfaceA-bis Interface bertanggung jawab untuk pengiriman informasi trafik dan pensinyalan antara BSC dengan BTS. Protokol transmisi yang digunakan untuk mengirim informasi pensinyalan pada A-bis Interface adalah Link Access Protocol on the D Saluran (LAPD). Layout fisik dari trafik dan pensinyalan ke tiap-tiap TRU (Transceiver Unit) pada A-bis Interface tergantung dari format yang terpilih untuk memfasilitasi transfer informasi.

4. Air InterfaceAir Interface menggunakan teknik Time Division Multiple Access (TDMA) untuk jalur kirim dan terima dan pensinyalan informasi antara BTS dan MS. Teknik TDMA digunakan untuk membagi tiap-tiap pembawa menjadi 8 slot waktu. slot waktu ini kemudian ditandai untuk pemakai tertentu, memungkinkan dapat menangani 8 pembicaraan secara bersamaan pada pembawa yang sama. Dengan lebar frame 4,616 ms dan lebar tiap slot waktu 0,577 ms. Kecepatan bit pada media udara adalah 270 kbps, 33,8 kbps tiap pembicaraan.

Gambar 3.15 Interface Jaringan GSM

3.8 Layanan GSMPembagian Layanan GSM dapat ditunjukkan pada bagan berikut ini :

Gambar 3.16 Bagan Layanan GSMAda tiga jenis pelayanan jaringan telepon selular yaitu :1. TeleservicesMenyediakan kemampuan yang lengkap termasuk fungsi peralatan terminal untuk komunikasi antara pengguna, menurut protokol yang dibentuk oleh persetujuan antar operator jaringan.

2. Bearer servicesBearer services menyediakan kemampuan tentang signals (yaitu : data) transmisi antar titik akses. Titik akses inilah yang dalam istilah ISDN disebut dengan interfaces jaringan pengguna. Bearer services menyediakan fungsi transmisi dasar yaitu : Bearer services adalah layanan transport data basic yang mengizinkan untuk mengangkut data itu dari 300 bit/s sampai 14.4 Kbit/s per TS. General Packet Radio Layanans (GPRS) bergabung dengan TCHs untuk transmisi data tinggi sampai 160 Kbit/s per carrier ( 8 TS ).

3. Layanan TambahanSupplementary services adalah data pengaturan untuk Teleservices. Supplementary services menyediakan tambahan kepada teleservices pilihan berikut ini yaitu : Menyampaikan panggilan (telepon sellular pelanggan sibuk, telepon sellular tidak dapat dihubungi). Panggilan terkecuali (keluar, masuk, panggilan masuk ketika berada di luar negeri). Panggilan tunggu, menahan panggilan dan tiga layanan nomor telepon yang mau bicara. Panggilan conference. Call Line Identification Presentation (CLIP).

Adapun macam-macam Layanan yaitu :1. TelephonyGSM mendukung telephony dengan kemampuan untuk mengirimkan atau menerima panggilan di dunia manapun.2. Emergency CallGSM mengizinkan panggilan untuk disalurkan ke suatu Layanan emergency. Emergency call mempunyai prioritas. Jika ada sumber daya radio tidak cukup, maka permintaan panggilan antri di prioritas paling tinggi.3. Data CallsGSM mendukung transmisi data dan menawarkan suatu jarak tipe transmisi.4. FaxKecepatan tinggi pesan telefax untuk dapat mengirim atau menerima dari suatu mesin fax standard di dunia manapun.5. Short Message Service (SMS)Short Message Service mengizinkan transmisi pesan yang berisi sampai 160 karakter alphanumeric untuk dikirim ke seorang pelanggan. SMS center sebagai interfaces dengan jaringan lain seperti pemberian nomor halaman, penanganan pesan, dan voice messaging.6. Sel BroadcastSel Broadcast adalah suatu layanan pesan singkat yang mengizinkan pesan singkat untuk dikirim ke semua telepon dalam suatu area geografis.