OPTICAL ACCESS NETWORK

STRUKTUR JARINGAN PLMNInstitut Teknologi Telkom 2011

12PLMN Konsep Dasar, Elemen & Struktur Jaringan PLMN: Cell, Base Station (BTS), BSC, MSC, GMSCMultipple AccessRadio Channel : Traffic Channel, Control ChannelAttachment, Detachment, RegistrationRoaming, Registration & PagingLocation Area, Location Updating, PagingRoamingRadio Channel

Proses Komunikasi 2Catatan :3

STRUKTUR JARINGAN PLMN4Mobilitas di dalam suatu jaringan telekomunikasi publik tidak ada konsepyang sama. Dapat dibedakan antara portabilitas, movabilitas danmobilitas (lengkap). Portability merepresentasikan kasus sederhana dimana hanya terminal yang bergerak, dan dihubungkan lagi dengan titik yang lain di dalam jaringan. Movabilitas mengimplikasikan bahwa pelanggaan memindahkan akses personal-nya; sebagai contoh, misalnya pada saat melakukan logging pada suatu jaringan data dari posisi jaringan yang berbeda. Mobilitas merujuk pada suatu keadaan, dimana terdapat kapabilitas lengkap, dengan keduanya, yaitu akses terminal dan pelanggan, dapat berpindah tempat, dan jaringan secara otomatis akan mengikuti semua perpindahan tersebut. Dengan kata lain, dalam hal ini terdapat mobilitas terminal dan pelayanan.MOBILITAS5Mobility Portabilitas: terminal dapat berpindah. Movabilitas: pergerakan akses personal. Mobilitas : terminal dan akses pelanggan dapat berpindah / bergerak.

Mobilitas memerlukan akses radio melalui base (atau berbasis radio) station.Akses fisik di dalam suatu jaringan mobil diatur untuk memungkinkan suatu terminal dapat terhubung dimanapun terminal tersebut berada didalam jaringan, dan bergerak, walaupun suatu panggilan sedang berlangsung.

Fungsi PLMN primer Elemen-elemen utama jaringan (1)

Contoh berbagai konsep dasar yang berkaiatan dengan PLMN, a.l. location updating, roaming, handover dan paging.Jaringan mobil memerlukan fungsi-fungsi untuk intelegensi jaringan, bahkan untuk penanganan panggilan-panggilan yang konvensional sekalipun.Dua diantara fungsi-fungsi tersebut adalah home location register (HLR) dan visitor location register (VLR).Akses ke PLMN secara signifikan berbeda dengan akses ke jaringan tetap (fixed network).Setiap base station controller (BSC) terdiri atas suatu fungsi switching yang memungkinkannya terhubung dengan BSC lainnya, pada saat terminal bergerak (dalam kondisi roaming). Pergerakan terminal tersebut juga melibatkan sejumlah mobile switching center67KONSEP DASAR FUNGSI PLMN:Location updatingRoamingHandover and paging.Fungsi primer PLMN Elemen-elemen utamajaringan (2)Elemen-elemen dari suatu PLMN :MSC (Mobile Switching Center)HLR (Home Location Register)VLR (Visitor Location Register)BSC (Base Station Controller)LA1, LA2 (Location Area 1, 2, .)8Beberapa konsep di dalam PLMN : Cell Base Station Multiple access Radio channel Control channel dan traffic channel Attachment dan detachment Roaming Registration dan paging Location area Locating dan handover9 Cell : cakupan dari suatu kanal radio yangditransmisikan oleh suatu antena omni /sektoral dari suatu base station Multiple Access : teknik yang digunakan untuk menduduki kanal trafik yang bebas bagi pihak pemanggil maupun yang dipanggil. Base Station : Tranciever + antena10

Omnidirectional cells Model hexagonal memeberikan representasi yang idealuntuk cakupan wilayah (coverage area). Pola hexagonal mudah untuk dikendalikan : secara grafik,geometrik dan logik.Sel Omnidireksional & pola Hexagonal11Suatu base station yang menggunakan tiga antena direksional, dimanasetiap antena mencakup sudut sebesar 120, mempunyai tiga sektordisekitarnya.Gambar berikut mengilustrasikan tampilan daripada pola sel yangdimaksud.Tidak selalu tiga sel merupakan satu kelompok, kadang-kadang satu selsudah mencukupi, misalnya yang dipergunakan untuk suatu bagian jalanatau toll.Transmitter dari setiap sel mempunyai frekwensinya masing-masing.Perencanaan pola sel erat berhubungan dengan frekuensi use danreuse.

Sel Tiga SektorDefinisiPengulangan frekuensi yang sama pada area yang berbeda di luar jangkauan interferensinyaReuse frekuensiF3F3F1F2JARAK BEBAS INTERFERENSI123123123Reuse frekuensiFrequency Reuse.KLUSTERUkuran Kluster ( K )Adalah kumpulan sel yang memiliki kelompok frekuensi operasi yang berbeda Kelompok frekuensi itu, nantinya diulang lagi pada kluster yang lainUkuran kluster tergantung dari (C/I) syarat sistemAMPS (FDMA) C/I > 18 dBGSM (TDMAC/I > 12 dBKluster.K = 31 kluster15

Daerah Frekuensi NMT-450Layanan telepon mobile memiliki daerah operasi frekuensi tertentu berdasarkan regulasi pemerintah Suatu kanal radio umumnya memerlukan daerah frekuensi 25-30 kHz Mode duplex menggunakan sepasang up link dan down link untuk memungkinkan dilakukannya transmisi simultan (full duplex)Contoh : NMT 450 mempunyai (453-457,5) MHz up-link dan (463-467,5) MHz down-linkKanal Radio antara BS - MSAnalog cellular (1 G) FDMA/FDD16Catatan : di dalam selular digital (misalnya GSM) suatu RF dibagimenjadi 8 time slot FDMA/TDMA, FDD

Attachment dan detachmentAttachment = menghidupkan daya (power) MS MS memulai kontakdengan jaringan (MS melakukan akses ke jaringan)Jaringan meregister pergerakan MS

Detachment = mematikan (turn off) daya (power), antara lain untukmenghemat daya batere- Sistem mobile mencakup fungsi untuk terus memantau apakah mobildalam kondisi ON (attachment) atau OFF (detachment)

Roaming- Roaming = perpindahan suatu MS dari lokasinya semula (suatuwilayah, dimana suatu MS mempertahankan kontak radionya denganjaringan).- Keduanya (jaringan dan MS) mempunyai fungsi khusus untukkeperluan ini, yaitu fungsi roaming.17Melokalisasi (locating) dan handoverKanal yang digunakan untuk suatu panggilan atau untuk kendali harusmampu untuk memindahkan dari satu sel ke sel lainnya pada saat mobilberpindah diantara sel-sel di dalam jaringan. Sistem harus dapat mendeteksiapakah switching diperlukan atau tidak (umumnya dikaitkan dengan keuatansinyal yang diterima oleh base station). Fungsi ini dikenal sebagai melokalisai(locating). Istilah teknis untuk secara aktual memindahkan dari satu sel ke sellainnya, tanpa pengguna menyadari akan hal itu, disebut handover.Services1 Telephony2 Data 3 Telefax 4 Supplementary services5 Emergency call services6 Messaging services 18Fungsi utama dari suatu jaringan mobil adalah menghasilkan suatulayanan telepon yang baik dan berkualitas. Dengan kondisi transmisi radio yang mendukung, kualitas dari layanan telepon mobil sebanding dengan layanan telepon jaringan tetap (fixed-network telephony). Mobil digital mempunyai kemampuan untuk menyalurkan sinyal telefoni dengan kualitas bervariasi, terganttung pada metoda pengkodean suara (voicecoding) yang diimplementasikan pada akses radio yang bersangkutan.Sistem mobil digital GSM menggunakan istilah "full-ratecoding" (13 kbit/s) dan "half-rate coding" (6.5 kbit/s).Telefoni19Kecepatan normal yang digunakan oleh GSM adalah 9.6 kbit/s, dansedang dikembangkan kecepatan yang lebih tinggi.Penggunaan modem memungkinkan sistem analog menawarkan layanandata dengan laju bit sampai dengan 9.2 kbit/s.DATATELEFAXSuatu sistem mobile yang lebih besar mendukung layanan Group 3 telefax.Layanan suplemen jaringan mobil bermiripan dengan yang terdapat padajaringan tetap (fixed network), walaupun layanan seperti call bearing(pembatasan panggilan) memerlukan sejumlah variasi yang cukup besar.Sebagai contoh, jika pelanggan berada diluar negeri, maka panggilan kenomor tersebut dapat dibatasi oleh sistem atas permintaan pelanggan,untuk mencegah biaya roaming yang cukup besar.LAYANAN SUPLEMENTARY20Banyak jaringan mobile menawarkan layanan panggilan darurat. Yangharus dilakukan oleh pelanggan adalah menghubungi pusat pelayanandarurat, tidak tergantung pada area dimana pelanggan tersebut berada. Halini berlaku untuk semua pelanggan yang terdaftar pada operator penyedialayanan tersebut.LAYANAN PANGGILAN DARURATLAYANAN Pesan Pelayanan pesanan (messaging service) penting khususnya denganmeningkatnya aksesibilitas di dalam suatu PLMN, karena terminal dapat offatau dapat berada di dalam suatu wilayah yang menghaslkan bayanganradio (radio shadows). Contoh-contoh pelayanan pesanana antara lain Voice mail, telefax and short message service (SMS).21Jaringan yang menggunakan komunikasi radio, sensitif terhadappenggunaan terminal secara tidak sah ataupun penyadapan sepanjangjalur radio yang digunakan. Karenanya jaringan mobile memerlukansistim pengamanan yang cukup tinggi. Kedua pelanggan dan operatorharus dilindungi terhadap setiap intrusi pihak ketiga. Proteksi ini dapatberupa layanan suplemen yang dipilih oleh pelanggan (misalnyamenggunakan smart card, dengan kode personal), atau berbagai fungsijaringan seperti enkripsi dan otentikasi.

Berbagai fungsi berikut dapat digunakan untuk memproteksi jaringan :Sistim otentikasi.Enkripsi.Identifikasi terminal untuk memproteksi terhadap terminal yang dicuri.Nomor telepon temporer untuk mencegah terhadap akses yang tidaksah terhadap identitas terminal mobile.keamanan22

Terminals

Fungsi kunci yang utama di dalam suatu telepon mobil23Suatu telepon mobil / saku mempunyai sejumlah fasilitas.Fasilitas yang paling umum adalah sebagai berikut : Tampilan alphanumeric ; Memori untuk nomor-nomor yang disingkat(abbreviated numbers); Indikator kekuatan sinyal; Indikator batere; dan Kunci elektronik.24

Pengembangan terminal PLMN dari telepon mobil sederhana sampai dengan terminal mobil cerdas (intelligent mobile terminal)25Berikut adalah diagram blok voice coding yang terdapat pada suatu sistemmobil GSM. Sejumlah filter elektronik digunakan untuk mensimulasikanoperasi daripada organ bicara manusia dan untuk mengekstrak frekuensioriginal vokal, yang disebut excitation sequences.

GSM voice codingPengkodean suara gsm26The first step of the analysis is performed through linear predictive coding (LPC). The LPC analysis unit is designed as the inverse of the speech organs' filtering model. When a 20 ms voice block from the segmentation unit is allowed to pass through the filter for LPC analysis, this filter will deliver the excitation sequence for the sample. Since two consecutive blocks have similar excitation sequences, the difference between them is calculated with the long-term prediction (LTP) methods. The resulting excitation difference passes through a low-pass filter and is then input to the residual pulse excitation (RPE) grid selection unit, which is a waveform coder (similar to the one used in PCM). The filtered excitation difference is sampled and every third sample is coded. The resulting bit stream is 9.4 kbit/s. The RPE bit stream and the LPC and LTP parameter values are transferred to the receiver, where the original speech is reproduced through a reverse process. 27Nilai-nilai parameter LPC dan LTP membangkitkan 3.6 kbit/s, membuattotal bit stream yang keluar dari voice coder sebesar 13 kbit/s (260 bitsper sampel 20 ms ).

Frekuensi original (excitation sequences) daripada vocal cordsdiekstraksi menggunakan analisis LPC/LTPBERBAGAI ELEMEN JARINGAN PLMN (GSM)1 Elemen jaringan untuk trafik (pemakai)2 Elemen jaringan untuk basis data.3 Elemen jaringan untuk intelegensi jaringan tambahan.4 Elemen jaringan untuk operasi dan pemeliharaan.5 Elemen jaringan untuk pensinyalan.6 Elemen jaringan untuk transport dan transmisiTipe yang sama terdapat pada hampir semua jaringan mobile, walaupun dengan nama yang berbeda karena perbedaan standar yang digunakan.2829

GSM network elements