Spektrum radio sangat terbatas hanya 10 - 25 MHz, yang kurang lebih 100 – 400 channel. Hal ini kurang menguntungkan jika di komersilkan.
Untuk itu dibuatlah sistem untuk suatu geographi yang di bagi-bagi menjadi jaringan-jaringan tersendiri yang di sebut cell.
Sistem lama menggunakan sistem cellular namun mendukung enkripsi, kompresi dan ISDN compatibility. Masing-masing negara mempunyai sistem sendiri-sendiri yang tidak kompatibel baik dalam hal peralatan maupun opesionalnya.
Sehingga di awal tahun 80-an Pan Europe public mobile system harus di bentuk. Pembentukan harus memenuhi kriteria :
-Good subjective speech Quality
-Low terminal and service cost
-International Roaming
-ISDN Compatibility
-Digital
Arsitektur Jaringan GSM
GSM Network Architecture
GSM Network terdiri dari :
- MS (Mobile Station) : Handphone, Mobile Phone, CPE (Customer Premise Equipment), Telepon Genggam.
- BSS (Base Station Subsystem) : Pengontrol Radio Link dengan MS
- NSS (Network & Switching Subsystem): Mobility management dan switching antara HP ke HP atau HP ke Fixed Telephone.
Mobile Station Terdiri dari :
• Mobile Equipment (ME) yaitu Hand portable atau Telephone yang dipasang pada kendaraan
• SIM (Subscriber Identity Module), berisi informasi customer secara menyeluruh (identifikasi, kunci rahasia untuk authentikasi, dll.)
BSS (Base Station Subsystem) terdiri dari :
- BTS (Base Transceiver Station) atau Cell, beratanggung jawab terhadap radio link protokol yang terhubung dengan MS
- BSC (Base Station Controller) pengontrol BTS-BTS dan memanage setup channel-channel radio, juga handovers. BSC juga menghubungkan antara MSC dan MS, secara tidak langsung.
NSS (Network and Switching Subsystem) terdiri dari :
* MSC (Mobile Switching Center) Merupakan pusat dari NSS. Mengoperasikan seluruh switching call di wilayahnya. Menhubungkan antara MS dan MS lainnya termasuk fixed line
MSC mempunyai fungsi :
- Mengatur posisi dari MS.
- Switch Call
- Mengatur pelayanan keamanan (security feature)
- Mengatur Handovers antara BSC
- Mengatur sumber daya (Resource Management)
- Bekerja sama antar network database
- Mengumpulkan data billing dan mengirimkan ke billing system.
- Mengumpulkan data traffic (lalulintas percakapan) untuk memonitor unjuk kerja system.
* Network Database – HLR (Home Location Register) dan VLR (Visitors Location Register)bersama-sama dengan MSC menyediakan route untuk panggilan dan fasilitas roaming.
* HLR berisi informasi pelanggan untuk pengontrolan panggilan dan penentuan lokasi (Location Determination). Hanya ada satu HLR per GSM network, walaupun pada kenyataannya digunakan dalam database terdistribusi
* VLR sebuah register sementara ketika pelanggan berada pada area MSC/VLR yang di tentukan secara geographi tertentu. Hanya berisi informasi pelayanan perlanggan.
* AuC (Autentication Center) adalah database yang terproteksi yang berisi informasi keamanan pada setiap pelanggan
* EIR (Equipment Identity Register) adalah daftar mobile equipment yang masih berlaku didalam jaringan.
Radio Link – Physical Layer
Karena keterbatasan spektrum frekuensi yang digunakan, metode yang digunakan adalah
dengan membagi bandwith sehingga dapat digunakan oleh banyak pelanggan, dipilh GSM
yang merupakan kombinasi dari TDMA (Time Division Multiple Access) dan FDMA
(Frequency Division Multiple Access).
* FDMA mempunyai bandwith maks 25 MHz yang mempunyai 124 carrier. Setiap Base Station memiliki satu atau lebih carrier.
* TDMA, setiap carrier dibagi kedalam waktu yang akan membentuk Logical Channel. Sistem TDMA setiap user menggunakan bandwith secara utuh namun dalam batas waktu yang telah ditentukan, demikian seterusnya secara bergantian.
T/FDMA
-Contoh : GSM
GSM adalah kombinasi FDMA dan TDMA bandwidth dibagi-bagi kedalam channel sebesar 200 kHz yang di share hingga 8 station, penentuan slot transmisi berdasarkan permintaan.
-Keuntungan :
- terproteksi dari penyadapan
- terproteksi dari interferensi
- data rate lebih tinggi
- Kelemahan : membutuhkan tingkat kepresisian yang lebih.
Metode Akses
Mobile Station
Idle >> Listening
Dedicated >> Sending atau Receiving Data
Bagian terkecil dari satuan waktu TDMA adalah burst-periode (15/26 msec). Delapan periode burst di kelompokkan dalam 1 group disebut TDMA Frame (120/26 msec), yang membentuk logical channel. 1 physical channel adalah satu burst periode dalam satu TDMA frame.
Traffic Channel : Terdiri dari 26 Frame 120 msec (26 * 120/26). Yang terpakai hanya untuk percakapan hanya 24 frame, 1 untuk Slow Associated Control Channel (SACCH), dan 1 tidak digunakan. Control Channel digunakan untuk pada mobile sedang idle mode untuk pertukaran informasi signal yang diperlukan untuk berubah ke dedicated mode. Mobile dalam keadaan dedicated mode digunakan untuk monitor Base Station terdekat untuk keperluan Handover atau informasi lainnya. Untuk meminimalisasi interferensi antar channel dan penghematan energi transmisi, BTS dan MS beroperasi pada daya yang serendah mungkin namun tetap mempertahan signal agar tetap terhubung. Pada MS untuk menggunakan power yang sesuai adalah dengan rasio bit error
Yang termasuk control Channel :
- Broadcast Control Channel(BCCH) melayani Base Station Identification, Broadcast dan alokasi Frekuensi
- Frequency Correction Channel (FCCH) dan Synchronization Channel (SCH) digunakan sinkronisasi, dan penentuan physical layer (time slot, burst time, ..etc)
- Random Access Channel (RACH) digunakan untuk permintaan akses ke jaringan (network)
- Paging Channel (PCH) digunakan menentukan lokasi dari mobile.
- Access Grant Channel (AGCH) digunakan untuk menentukan dedicated channel. ( atas permintaan RACH)
