TEKNOLOGI JARINGAN GSM DAN CDMA

· Teknologi GSM

Saat ini GSM telah mampu melayani layanan data pesan SMS dan 14.4-Kbps circuitswitched data service untuk data dan fax. Kecepatan transfer data 14.4 Kbps ini relative lebih lambat bila dibandingkan dengan wireline modem yang pada umumnya memiliki kecepatan 33.6 dan 56 Kbps. Untuk meningkatkan kemampuan layanan data pada jaringan GSM, maka operator dan penyedia infrastruktur GSM (provide) telah menspesifikasikan pengembangan generasi baru GSM yakni GSM pase II yang mampu memberikan layanan teknologi sebagai berikut :

1. High-Speed Circuit-Switched Data (HSCD) dengan menggunakan beberapa ciruit cannel.

2. GPRS untuk memberikan layanan akses paket radio ke jaringan paket data eksternal semisal X.25 atau Internet.

3. Enhanced Data Rate for GSM Evolution (EDGE) yang menggunakan skema modulasi baru untuk menghasilkan nilai troughput yang lebih besar hingga mencapai tiga kalinya bila dibandingkan dengan GPRS dan HSCD.

4. Universal Mobile Telecomunication System (UMTS), teknologi wireless baru yang menggunakan infrastruktur deployment.

5. Pengembangan-pengembangan GSM tersebut memungkinakan pengiriman / komunikasi data dengan nilai troughput yang lebih besar, efisiensi spektral yang lebih baik, dan waktu panggilan setup yang semakian rendah.

· Teknologi GPRS

General Packet Radio service atau lebih dikenal dengan istilah GPRS merupakan layanan pengiriman data berbasis paket data pada jaringan GSM. Dengan adanya teknologi GPRS maka membuat pengiriman data mobile pada jaringan GSM menjadi lebih cepat, murah dan user-friendly dari sebelumnya. GPRS juga memperkenalkan adanya paket switching dan Internet Protokol pada jaringan mobile sehingga memberikan layanan kecepatan transfer data dan layanan pengaksesan jaringan internet melalui perangkat/jaringan mobile kepada para penggunanya.

Teknologi GPRS dikembangkan dengan tujuan untuk memungkinkan operator GSM memenuhi kebutuhan akan layanan paket data wireless yang merupakan dampak dari meledaknya pertumbuhan internet dan intranet korporat. Dengan teknologi GPRS yang memiliki keunggulan paket-switched untuk pengiriman data yang bersifat bursty, maka tidak memerlukan setup koneksi terlebih dahulu dan memungkinkan penggunaan koneksi secara bersama untuk memaksimalkan efisiensi penggunaan sumberdaya.

Tujuan dikembangkannya teknologi GPRS bagi operator jaringan GSM adalah untuk menyediakan layanan pengiriman data dan pengaksesan jaringan internet yang lebih cepat dan murah.

Paket switching pada GPRS mengandung arti bahwa sumberdaya radio GPRS hanya akan digunakan ketika pengguna melakukan pengiriman atau penerimaan paket data. Dengan adanya teknologi paket-switchign ini maka suatu radio channel atau bandwidth dapat digunakan bersama-sama oleh dua atau lebih pengguna secara konkuren. Dengan demikian dengan mode paket switching ini memungkinkan optimasi yang lebih baik dalam pemanfaatan sumberdaya jaringan radio pada GPRS untuk aplikasi data. Hal ini memungkinkan aplikasi data tersebut memiliki karakteristik transmisi sebagai berikut :

1. Infrequent data transmission

2. Frequent transmision of small data block yaitu frekuensi transmisi yang menggunakan blok data dengan ukuran kecil sebagai contoh untuk mendownload beberapa halaman web (html) melalui aplikasi web browser hanya membutuhkan beberapa kilobyte.

3. Infrequent transmision of larger data block. Sebagai contoh transaksi untuk mengakses penyimpanan data pada basisdata yang membutuhkan block data yang lebih banyak/lebih besar sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama.

4. Asymmetrical troughput between uplink and downlink sebagai contoh pada aplikasi pengambilan data pada server yang mana uplink digunakan untuk mengirimkan sinyal perintah (signalling command) sedangkan downlink digunakan untuk menerima data sebagai respon dari request.

GPRS telah banyak digunakan untuk mendukung aplikasi-aplikasi yang berkaitan dengan layanan komunikasi data. Beberapa contoh aplikasi yang menggunakan teknologi GPRS diantaranya adalah chat, pengiriman data/informasi berbasis teks dan visual, pengiriman data gambar/image, web browsing, transfer file diantaranya MMS (Multimedia Message Service), aplikasi E-mail korporat dan internet, SMS, dll. GPRS dapat melakukan transmisi data untuk aplikasi-aplikasi di atas hingga mencapai 0,22bps hingga 111 Kbps.

GPRS mobile station atau GPRS terminal dikelompokkan dalam beberapa kelas yang masing-masing memiliki kelebihan/kapabilitas yang berbeda sesuai dengan kebutuhan masyarakat akan komunikasi data. Kelas-kelas GPRS terminal tersebut diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Class A, yaitu sebuah mobile station yang dapat membuat atau menerima panggilan baik GPRS maupun GSM secara simultan.

2. Class B, yaitu sebuah mobile station yang dapat membuat dan atau menerima panggilan baik GPRS maupun GSM tapi tidak secara simultan.

3. Class C, yaitu mobile station yang dapat diset secara manual apakah mode GSM atau GPRS.

· Pengiriman dan penerimaan data pada mobile station GPRS

Area geografis yang dilingkupi oleh jaringan GPRS dibagi ke dalam area yang lebih kecil yang disebut dengan cells dan area routing. Sebuah cell adalah area yang dilayanai oleh set/himpunan radio base stations. Ketika sebuah GPRS mobile station ingin melakukan pengiriman data atau penerimaan data, maka mobile station tersebut akan mencari sinyal radio yang terkuat yang dapat ditemukan diantara base stationnbase station yang ada. Setelah menemukan sinyal radio terkuat dari suatu base station, maka mobile station tersebut akan mengirimkan notifikasi ke jaringan dari cell untuk memilih base station yang mengirimkan sinyal radio terkuat dan menngunakannya untuk melayani layanan pengiriman atau penerimaan data. Secara periodik mobile station akan mendengarkan sinyal radio dari himpunan base station tersebut, dan jika ditemukan bahwa ada base station lain yang memiliki sinyal radio lebih kuat dari base station saat ini, maka mobile station tersebut akan mengganti base station dengan base station yang baru yang memiliki sinyal radio yang lebih kuat. Proses ini disebut dengan istilah reselect. Routing area adalah himpunan atau sekelompok cell-cell area yang berdekatan. Routing area ini akan berguna dalam proses location-updating traffic dan paging traffic. Untuk mobile station yang secara aktif sedang melakukan proses pengiriman atau penerimaan paket data, maka proses penelusuran lokasi dilakukan melalui tingkat cell (jaringan akan menjaga track dari cell yang saat ini sedang digunakan). Sedangkan untuk kondisi moble station yang dalam keadaan tidak aktif atau idle, maka penelusuran dilakukan berdasarkan routing area (jaringan akan menjaga track dari routing area).

Pemanfaatan GPRS mobile station pada aplikasi yang pengiriman data dengan menggunakan GPRS pada umumnya dibuat dengan arsitektur client/server. Pada prinsipnya client adalah agen yang mengirimkan request ke server untuk kemudian diproses oleh server dan hasilnya dikirimkan kembali ke client. Dan peran GPRS mobile station dapat diset sebagai client mode atau server mode. GPRS mobile station pada umumnya berperan sebagai client , contohnya adalah ketika GPRS mobile station digunaan untuk melakukan akses internet , intranet, atau database dengan melakukan inisialisasi komunikasi GPRS. GPRS mobile station juga dapat berperan sebagai server sebagai contoh ketika digunakan untuk aplikasi monitoring telemetery dimana GPRS mobile station dihubungkan dengan device/perangkat lain seperti kamera untuk melakukan monitoring atau mengambil data telemetry.

maka ketika sebuah mobile station GPRS akan menggunakan layanan jaringan paket data wireless, terlebih dahulu mobile station tersebut melakukan attach ke Service GPRS Support Node (SGSN). Ketika sebuah SGSN menerima request dari sebuah mobile station, maka SGSN akan memastikan apakan akan memberikan layanan request tersebut. Beberapa faktor yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut :

1. Apakah pengguna mobile station tersebut merupakan subscriber dari GPRS services atau tidak. Proses pengecekkan (verifikasi) informasi subcription dari mobile station ini disebut dengan authorization.

2. Proses pencekkan (verifikasi) informasi tentang identitas dari mobile station. Hal ini disebut dengan istilah authentication.

3. Pengecekkan terhadap level QoS (Quality of Service) dari request service yang diminta oleh mobile station. Hal yang dilakukan diantaranya proses verifikasi terhadap kemampuan subscriber untuk membayar service yang diminta dan juga verifikasi terhadap kemampuan jaringan untuk memberikan layanan sesuai yang diminta (saat bersamaan jaringan sedang melayani service terhadap pengguna yang lain) .

4. Setelah memutuskan untuk menerima request, maka SGSN akan menyimpan data track dari mobile station sehingga mengetahui lokasi dimana data paket harus dikirimkan / diroutekan ke mobile station (proses penerimaan paket data).

Proses attachment ke SGSN tidak menjadi jaminan bahwa proses pegiriman paket data dapat dilakukan. Agar mobile statin dapat melakukan proses pengiriman paket data, maka mobile subscriber harus terlebih dahulu mengaktifkan sebuah PDP address (semisal IP address).

PDP address merupakan network layer addresess (OSI model layer 3). Sistem GPRS mendukung baik layer protokol jaringan X.25 maupun IP. Karena itu alamat PDP dapat berupa X.25, IP, atau kedua-duanya. Masing-masing PDP address disimpan dan dikenali (anchored) pada sebuah Gateway GPRS support Node (GGSN). Semua lalu lintas paket data yang dikirimkan dari jaringan paket data publik ke alamat PDP akan melalui GGSN. Ketika mobile station melakukan proses pengiriman data, maka selain melakukan attach ke SGSN, maka mobile station tersebut juga harus mengaktifkan sebuah alamat PDP. Alamat PDP membangun sebuah asosiasi antara SGSN dengan GGSN yang informasinya disimpan dalam PDP context. Sebuah mobile station hanya melakukan attach ke satu SGSN, tetapi dapat mengaktifkan beberapa alamat PDP yang mungkin di-anchored oleh GGSn yang berbeda.

Ketika mobile station telah melakukan attach ke SGSN dan mengaktifkan sebuah alamat PDP, maka mobile station tersebut telah siap untuk melakukan komunikasi dengan perangkat yang lain. Sebagai contoh GPRS mobile dapat berkomunikasi dengan sistem komputer yang terhubung ke jaringan X.25 atau jaringan IP. Dengan demikian proses pengiriman data (data transfer) dan Penerimaan data (data receiving) dengan menggunakan GPRS dilakukan melalui proses sebagai berikut :

1. Setup koneksi ke jaringan GPRS (dilakukan terpisah dengan jaringan GSM)

2. Mobile station melakukan prosedur GPRS attach.

Hal-hal yang dilakukan antara lain :

a. Mobile station melakukan request attachment ke SGSN.

b. SGSN melakukan authorization dan autentication terhadap requirement dari mobile station.

c. SGSN melakukan verifikasi terhadap level QoS service yang diminta oleh mobile station.

d. Jika request attachment diterima, maka selanjutnya SGSN akan meyimpan dan memaintain data lokasi (track) mobile station dengan melakukan maintain terhadap database lokasi mobile station yaitu HLR dan MSC/VLR.

3. Untuk dapat melakukan pengiriman data, maka mobile station akan mengaktifkan alamat PDP. Infromasi yang dibutuhkan untuk mengaktifkan alamat PDP ini disimpan dalam PDP context.

Pemanfaatan Teknologi GPRS

Tujuan utama dari pengembangan teknologi GPRS adalah untuk memfasilitasi interkoneksi antara sebuah perangkat mobile dengan jaringan paket-switch data yang lain dengan melalui akses kajaringan internet. Dengan adanya pengenalan mode paket pada GPRS, maka memungkinkan integrasi antara teknologi mobile telephony dan internet menjadi teknologi internet bergerak (mobile internet technology). Teknologi ini memungkinkan pengguna telepon seluler (mobile phone) mendapat layanan baru/tambahan sebagai berikut :

1. Client-Server Services yang memungkinkan pengaksesan data yang tersimpan dalam suatu basisdata. Contoh penerapan aplikasi ini adalah pengaksesan WEB melalui browser.

2. Messaging Services yang ditujukan untuk komunikasi antar individu pengguna dengan memanfaatkan storage server untuk penanganan pesan sebagai tempat penyimpanan pesan sementara / intermediate sebelum diterima oleh pengguna. Conoth hasil layanannya yaitu aplikasi Multimedia Message Service(MMS) yang digunakan untuk pengiriman data pesan multimedia melalui jaringan GSM dengan menggunakan telepon seluler.

3. Real-time conversational Services yang memberikan layanan komunikasi dua arah kepada pengguna secara real-time. Beberapa contoh penerapannya adalah pada aplikasi internet dan multimedia semisal Voice over IP dan video conferencing.

4. Tele-action services

GSM-GPRS modem (GPRS terminal/ GPRS mobile station) GSM-GPRS modem (GPRS terminal/mobile station) adalah perangkat mobile yang memungkinkan pengguna /mobile user melakukan komunikasi data dengan menggunakan teknologi GPRS. GSM-GPRS modem yang hadir di market memiliki karakteristik yang berbeda. Diantara karakteristik GSM-GPRS modem yang ada antaralain sebagai berikut :

1. Dualband atau treeband GSM-GPRS modem (EGSM 900/1800 MHZ dan EGSm 900/1800/1900 MHZ).

2. Didesain untuk aplikasi berbasis GPRS, data, fax, SMS, dan aplikasi suara.

3. Tegangan masukan antara 8 volt hingga 40 volt.

4. Arus masukan 8 mA saat kondisi tidak aktif (idle mode) dan, 150 mA saat komunikasi berlangsung (aktif) pada GSM 900 @ 12 V, serta 110 mA saat komunikasi berlangsung pada komunikasi GSM 1800 @ 12 V

5. Suhu/temperatur berkisar antara -20 hingga 55 derajat celcius.

6. Dimensi keseluruhan 80mmX62mmX31mm / Weight : 200 gr

7. Interface komunikasi dengan RS-232 melalui konektor tipe D-TYPE dengan 9 pin

8. interface komunikasi dengan RJ11 voice konektor

9. Power supply dengan Molex yang memiliki 4 pin konektor

10. Interce komunikasi dengan konektor SMA antenna

11. Togle spring SIM holder

12. Red LED power on

13. Green LED status dari GSM/GPRS modul

Untuk melakukan komunikasi data (baik mengirim atau pun menerima data) pada GSM-GPRS modem, maka digunakan perintah AT+Command.

Tarif GPRS

Tarif GPRS berbeda-beda tergantung pada provider jaringan telekomunikasi GSM. Di indonesia tarif GPRS yang disediakan oleh Telkomsel(HALO), IM3(Smart dan Bright), Telkomsel(Simpati), XL Bebas, dan Matrix(Satelindo) dapat dilihat pada tabel berikut :

Provider Biaya Akses VIA WAP Biaya akses VIA WEB

Telkomsel (HALO) Rp. 25/kb Rp. 25/kb

IM3 (Smart dan Bright) Rp. 10/kb Rp. 10/kb

Telkomsel(SIMPATI) Rp. 30/kb Rp. 30/kb

XL Bebas Rp. 25/kb Rp. 25/kb

Matrixs(Satelindo) Rp. 10/kb Rp. 10/kb

CDMA

Pada pertengahan dekade 1990, International Telecommunication Union (ITU) memulai usaha untuk membangun layanan telekomunikasi untuk pengguna di manapun dan kapanpun. Tujuannya adalah interoperabilitas sistem-sistem bergerak (mobile) yang sanggup memberikan layanan bernilai tambah. Pada 1998, ITU mengeluarkan proposal Radio Transmission Technology (RTT) untuk International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000), nama formal untuk standar 3G. IMT- 2000 menyetujui tiga buah standar untuk 3G: W-CDMA, CDMA2000, dan TDSCDMA. W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) didukung oleh European Telecommunications Standards Institute (ETSI) dan operator GSM di Eropa dan tempat lain. Sedangkan CDMA2000 didukung oleh komunitas CDMA Amerika Utara, dipimpin oleh CDMA Development Group (CDG). Standar ketiga (TDSCDMA) didukung di China. Diawal tahun 1998, W-CDMA diikutsertakan dalam standar ETSI yaitu UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).

W-CDMA telah dengan luas didukung oleh operator GSM di seluruh dunia. Karena W-CDMA membutuhkan setidaknya 5 MHz spektrum, operator yang mendukung WCDMA

harus membeli spektrum baru, dengan biaya miliaran dolar, untuk menggunakan teknologi ini. W-CDMA menjanjikan penggunaan layanan suara dan data dengan kapasitas maksimum 2 Mbps melalui kanal 5 MHz. Namun dilapangan, operator percaya bahwa W-CDMA hanya dapat menangani hingga 384 kbps.

CDMA2000 banyak digunakan oleh operator CDMA (cdmaOne) yang sudah ada. CDMA2000 dirancang untuk beroperasi pada spektrum yang sama dengan jaringan cdmaOne sehingga tidak membutuhkan spektrum baru. Untuk memperoleh ini, CDMA menawarkan dua tahap jalur evolusi. Tahap pertama adalah teknologi dengan nama CDMA2000 1xRTT yang menggunakan sebuah kanal CDMA 1,25 MHz untuk memperoleh kecepatan data 153 Kbps dan dua kali kapasitas suara dibandingkan cdmaOne. Spektrum yang yang dilepaskan karena penggunaan 1xRTT sekarang dapat digunakan untuk tahap evolusi berikutnya, CDMA2000 1xEV-DO.

CDMA2000 1xEV-DO menawarkan kecepatan transfer data hingga 2.4 Mbps. Pada makalah ini pembahasan dibatasi pada CDMA2000 yang digunakan operator-operator di Indonesia. Teknologi CDMA memisahkan panggilan pengguna satu dengan lainnya menggunakan kode, bukan frekuensi. Hasilnya, semua frekuensi CDMA dapat digunakan semua sel, sehingga meningkatkan jumlah total kanal suara yang tersedia dan kapasitas sistem secara keseluruhan. CDMA adalah teknologi spread spectrum, yang berarti ia menyebarkan informasi yang dikandung sinyal tertentu ke dalam bandwidth yang lebih besar dari sinyal aslinya. Spread spectrum telah secara substansial meningkatkan bandwidth sinyal pembawa informasi, jauh di atas kebutuhan komunikasi dasar. Peningkatan bandwidth, walau tidak diperlukan untuk komunikasi, dapat mengurangi efek yang merugikan dari interferensi.

CDMA2000

Tujuan CDMA2000 adalah menyediakan layanan 2.5G dan 3G menggunakan system TIA/EIA-41 yang terdiri dari sistem IS-95A, B, dan cdmaOne

Ada beberapa tipe CDMA2000 yaitu:

• CDMA2000 1xRTT

Spesifikasi 1xRTT dikembangkan oleh Third Generation Partnership Project 2 (3GPP2), sebuah kerjasama yang terdiri dari lima badan standard telekomunikasi: CWTS di China, ARIB dan TTC di Jepang, TTA di Korea dan TIA di Amerika Utara. CDMA2000 1xRTT menawarkan layanan dengan kecepatan hingga 153 kbps dalam rentang spektrum yang kecil (1,25 MHz per carrier).

• CDMA2000 1xEV-DO

1xEV-DO, juga dikenal dengan 1X-EV Phase One, adalah sebuah peningkatan dengan meletakkan suara dan data pada kanal yang terpisah guna menyediakan pengiriman data pada kecepatan 2.4 Mbit/s.

• CDMA2000 1xEV-DV

EV-DV, atau 1X-EV Phase Two menjanjikan kecepatan data berkisar dari 3Mbps hingga 5Mbps. Hingga kini telah ada 8 proposal yang dikirim ke komite standar 3GPP2 untuk rancangan EV-DV.

• CDMA2000 3xRTT

3xRTT adalah sebuah standar IMT-2000 (3G) yang disetujui ITU. Ia adalah bagian dari apa yang disebut ITU sebagai IMT-2000 CDMA MC. Ia menggunakan spektrum 5 MHz untuk memberikan kecepatan data berkisar antara 2 hingga 4 Mbps.

3.3 CDMA di Indonesia

Saat ini di Indonesia telah ada setidaknya empat operator CDMA. Telkom dengan Flexi-nya, Mobile-8 dengan Fren-nya, Bakrie Telecommunication dengan Esia-nya, dan Indosat dengan StarOne-nya. Teknologi yang digunakan oleh para operator CDMA kebanyakan masih terbatas pada CDMA 1xRTT. Walaupun ada operator, yaitu Mobile-8, yang menawarkan CDMA 1xEV-DO untuk daerah-daerah tertentu di Jakarta.

Kecepatan transfer data yang terjadi masih jauh dari kapasitas CDMA sebenarnya. Misalnya saja Telkom Flexi yang menggunakan CDMA 1xRTT, yang seharusnya mampu mencapai kecepatan 153 kbps, saat ini baru dibuka pada kecepatan efektif 30 hingga 70 kbps.

Untuk biaya akses data, tarif yang diberlakukan masing-masing operator cenderung sama yaitu Rp 5/Kb.

Perbandingan GSM dan CDMA

Kecepatan Transfer

CDMA menawarkan kecepatan transfer data yang lebih banding GSM. Dengan teknologi CDMA2000 1xRTT secara teoritis kita dapat menyampaikan data hingga 153 kbps. Sedangkan GPRS hanya mencapai 111 kbps.

Biaya

Daftar biaya layanan data yang ditawarkan operator telepon selular di Indonesia dapat dilihat pada tabel di bawah. Untuk operator CDMA biaya layanan data cenderung sama yaitu Rp. 5/kb. Variasi yang lebih besar terlihat pada opeartor GSM, tariff layanan data berkisar antara Rp. 10/kb s.d. Rp 30/kb. Bila kita perhatikan biaya layanan untuk setiap kilobyte data pada kartu selular CDMA lebih murah sekitar 2 sampai 10 kali kartu GSM.

Biaya Layanan Data GPRS

Produk Biaya/kb

kartuHALO Rp. 25

Simpati Rp. 30

IM3 Smart Rp. 10 (*)

IM3 Bright Rp. 10 (*)

XL Bebas Rp. 25

Matrix Rp. 10

(*) Belum termasuk PPN

Biaya Layanan Data CDMA

Produk Biaya/kb

Esia Prabayar Rp. 5

Esia Pascabayar Rp. 5

Fren Prabayar Rp. 5

Fren Pascabayar Rp. 5

StarOne Prabayar Rp. 5,5

StarOne Pascabayar Rp. 5

Flexi Prabayar Rp. 3

Flexi Pascabayar Rp 5

4.3 Cakupan Wilayah

Cakupan wilayah untuk GPRS lebih luas dari CDMA karena teknologi GPRS menggunakan jaringan GSM yang lebih dahulu ada, lebih mapan dan mencakup wilayah area yang lebih luas bila dibandingkan dengan CDMA.