HSDPA

High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) adalah suatu teknologi terbaru dalam sistem telekomunikasi bergerak yang dikeluarkan oleh 3GPP Release 5 dan merupakan teknologi generasi 3,5 (3,5G). Teknologi yang juga merupakan pengembangan dari WCDMA, sama halnya dengan CDMA 2000 yang mengembangkan EV-DO ini didesain untuk meningkatkan kecepatan transfer data 5x lebih tinggi. HSDPA mempunyai layanan berbasis paket data di WCDMA downlink dengan data rate mencapai 14,4 Mbps dan bandwith 5 MHz pada WCDMA downlink. Untuk jenis layanan streaming, dimana layanan data ini lebih banyak pada arah downlink daripada uplink, atau dengan kata lain user lebih banyak men-download daripada meng-upload. Selain dapat meningkatkan kecepatan transfer data, ada beberapa kelebihan dari HSDPA, yaitu :

· High Speed Downlink Shared Channel ( HS DSCH ), dimana kanal tersebut dapat digunakan secara bersama-sama dengan pengguna lain.

· Transmission Time Interval ( TTI ) yang lebih pendek, yaitu 2 ms, sehingga kecepatan transmisi pada layer fisik dapat lebih cepat.

· Menggunakan teknik penjadwalan / scheduling yang cepat

· Menggunakan Adaptive Modulation and Coding ( AMC )

· Menggunakan fast Hybrid Automatic Response request (HARQ)

Karakteristik Sistem HSDPA

1. Adaptive Modulation and Coding

Adaptive Modulation and Coding (AMC) merupakan teknologi utama yang menyebabkan HSDPA mencapai data rate jauh lebih besar dari sistem sebelumnya. Sistem CDMA biasanya menggunakan skema modulasi konstan (misalnya M-PSK) dan fast power control agar segera dapat menyesuaikan dengan kondisi kanal. Sebaliknya, AMC menggunakan power konstan sementara skema modulasi dan koding yang berubah sesuai kondisi kanal. Hasilnya meningkatkan throughput rata-rata karena level MCS (Modulation and Coding Scheme) yang diberikan semakin tinggi sesuai kondisi yang diinginkan pengguna.

2. Hybrid Automatic Repeat Request (ARQ )

Meskipun level MCS digunakan untuk menjamin berhasilnya proses transmisi, kegagalan masih saja terjadi pada sistem nirkabel. Hal tersebut sangat dipengaruhi oleh interferensi antar pengguna dan pemancar. Pada keadaan normal rata-rata 10-30% transmisi pertama harus diulangi agar berhasil. Dengan demikian, pemilihan protocol retransmisi menjadi vital dalam kinerja sistem komunikasi nirkabel. 3GPP menetapkan HARQ untuk retransmisi karena kemampuannya mengirim kembali dengan cepat. HARQ diimplementasikan pada layer MAC (Medium Access Control) sebagai pengganti layer RLC (Radio Link Control) yang banyak digunakan untuk protokol transmisi data yang lain. Layer MAC diletakkan pada radio interface yang berhubungan langsung dengan UE sehingga menurunkan delay. Pada keadaan normal NACK diminta kurang dari 10 ms pada layer MAC padahal dengan RLC dibutuhkan antara 80-100 ms. Dengan menurunkan delay pada proses retransmisi, protokol internet yang telah diperkenalkan pada release 4 mudah diimplementasikan. Hal tersebut mendukung diterapkannya berbagai aplikasi seperti internet dan FTP. Untuk membatasi kompleksitas proses retransmisi, 3GPP menetapkan protocol SAW (Stop and Wait). Protokol SAW bekerja dengan cara mengirimkan suatu paket dan menunggu respon UE. Yang menjadi masalah adalah jika sistem idle (diam) dan tidak merespon. Agar efisien, 3GPP memilih protokol N-channel SAW. Saat sebuah kanal N menunggu ACK atau NACK, kanal (N-1) terus mengirimkan data. Nilai N masih dievaluasi antara 2 dan 4. HARQ menggunakan buffer virtual untuk mengirimkan salinan data yang dikirim sebelumnya. Saat retransmisi diminta, data yang rusak dibandingkan dengan salinan pada buffer untuk menentukan kualitas koding sehingga proses retransmisi segera berhasil dilakukan. Hal tersebut akan meningkatkan rata-rata throughput.

3. Fast Scheduling

Perubahan dasar yang dilakukan adalah penjadwalan pada Node B. Dengan cara inilah respon terhadap perubahan kondisi kanal segera dilakukan untuk menjamin layanan untuk UE. Tiga cara penjadwalan dipakai dalam sistem HSDPA yaitu Round Robin (RR), Maximum C/I, dan Proportional Fair (PF). Penjadwalan RR bekerja berdasarkan posisi antrian, first in first out. Meskipun paling sederhana dan fair, kondisi kanal yang dipakai UE tidak dijadikan pertimbangan. Sebagai konsekuensinya pengguna tetap dijadwal meskipun kondisi kanal buruk Algoritma Maximum C/I menjadwal UE ketika memiliki nilai SIR tertinggi di antara UE lain dalam suatu sel. Asumsinya seluruh UE memiliki level MCS tertinggi untuk melakukan transmisi. Hal tersebut kurang fair karena menyebabkan hampir setengah pengguna sel tidak memperoleh pelayanan yang cukup. PF merupakan bentuk kompromi antara RR dan Maximum C/I. PF bekerja berdasarkan keseimbangan antara rata-rata SIR yang diperoleh dengan SIR pada waktu tertentu. Hasilnya setiap pengguna dilayani saat kondisi kanal mendukung. Lebih fair karena kondisi kanal waktu tertentu pasti lebih baik daripada rataratanya

4. Handover ( Fast Cell Selection )

Perpindahan UE antarsel pada sistem CDMA pada umumnya menggunakan prosedur soft handover. Akan tetapi HSDPA menggunakan cara yang lebih cepat dengan hard handover dengan teknologi yang disebut FCS (Fast Cell Selection). FCS bekerja dengan memantau level SIR seluruh Node B dalam jangkauan UE lalu diarahkan pada Node B yang dapat memberikan SIR lebih tinggi (power CPICH yang lebih tinggi). Aktivitas downlink hanya dapat dilakukan pada satu Node B. Jika terdapat Node B yang memberikan level SIR yang lebih tinggi pada daerah perpindahan, seharusnya RNC yang bertanggung jawab melakukan proses handover. Dengan FCS, maka dilakukan internode handover ke Node B yang baru. Hal ini bertujuan untuk menurunkan delay dalam prosedur handover.

Konfigurasi Jaringan HSDPA

Berikut ini merupakan konfigurasi jaringan HSDPA :



Skema struktur jaringan HSDPA secara umum terdiri dari :

1. UE ( Unit Equipment )

Merupakan perangkat atau terminal pada sisi pelanggan yang berupa headset untuk mengirim dan menerima informasi.

2. Node B ( Base Transceiver Station )

Merupakan perangkat untuk mengkonversi aliran data antara interface Uu dan Iub, juga berperan dalam radio resource management.



3. RNC ( Radio Network Controller )

Radio Network Controller (RNC) di GSM disebut BSC : bertanggung jawab untuk mengontrol sumber radio dalam jaringan (satu atau lebih Node B terhubung ke RNC). Suatu RNC yang dengan beberapa Node B membentuk Radio Network Subsystem (RNS).

4. Core network, terdiri dari beberapa bagian :

· Serving GPRS Support Node (SGSN) : berfungsi sama halnya seperti MSC/VLR tetapi secara khusus digunakan untuk servis Packet Switched (PS).

· Gateway GPRS Support Node (GGSN) : berfungsi sama halnya seperti GMSC tetapi berhubungan dengan servis-servis PS.

Model Kanal pada HSDPA

Untuk mengimplementasikan HSDPA, tiga kanal baru ditambahkan pada platform WCDMA. Terdiri atas High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH), High Speed Shared Control Channel (HS-SCCH), dan Uplink High Speed Dedicated Physical Control Channel (HS-DPCCH).



1. High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH)

HS-DSCH disediakan sebagai kanal sharing baru untuk membawa beberapa DCH (Dedicated Transport Channel) dalam satu frekuensi.Untuk lebih jelas, lihat gambar di bawah ini



Kanal transport dituntut mampu membawa data yang besar secara efisien untuk memberikan data rate yang tinggi. Data dimultipleks dalam domain waktu dan dikirim dalam beberapa TTI (Transmission Time Interval). Setiap TTI terdiri atas 3 slot waktu yang masing-masing 2 ms. Digunakan konstan SF (spreading factor) 16 untuk proses code multiplexing sehingga tersedia 15 kanal paralel. Kanal tersebut dapat diberikan untuk satu pengguna sepanjang TTI atau dibagi dengan beberapa pengguna tergantung beban sel, kebutuhan QoS (Quality of Services), dan kemampuan UE (User Equipment).

High Speed Shared Control Channel (HS-SCCH)

HS-SCCH digunakan untuk menandai jenis informasi sebelum penjadwalan TTI seperti channelization code set, skema modulasi, ukuran transport block, dan informasi protokol HARQ. Channelization code set dan skema modulasi merupakan parameter kritis karena menunjukkan kode-kode paralel HS-DSCH yang diminta UE dan jenis modulasi yang dipakai pada pengiriman berikutnya (QPSK atau 16 QAM). Jika informasi tersebut tidak diterima sebelum pengiriman TTI, data akan ditahan hingga UE mengenali parameter tersebut. Oleh karena itu parameter kritis dikirim di awal (pada 0,667 ms slot HS-SCCH).

High Speed Uplink Dedicated Physical Control Channel (HS-DPCCH)

HS-DPCCH bertanggung jawab dalam proses uplink yaitu pengiriman ACK (acknowledgement) dan NACK (negative acknowledgement) untuk memberitahu status suatu paket data yang dikirim serta CQI (Channel Quality Indicator). Nilai bit digunakan untuk memilih skema modulasi dan koding yang sesuai untuk pengiriman selanjutnya, dari QPSK dengan turbo code R=1/4 hingga 16-QAM dengan turbo code R=3/4. Termasuk memilih untuk tidak melakukan pengiriman jika kondisi kanal buruk.

HANDOVER

Pengertian Handover

Handover merupakan fasilitas dalam system seluler untuk menjamin adanya kontinyuitas komunikasi apabila pelanggan bergerak dari satu cell ke cell lain. Pergerakan user mengakibatkan perubahan yang dinamis terhadap kualitas link dan tingkat interferensi dalam sistem, oleh karena itu dibutuhkan sebuah mekanisme perancangan handover yang handal yang diharapkan dapat meningkatkan performansi jaringan. Proses 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. Handover dapat dilakukan melalui tiga cara yaitu : Melalui MS (Mobile initiated) : MS melakukan pengukuran kualitas, memilih node B terbaik dan tersambung ke node B tersebut di bantu oleh jaringan. Handover ini biasanya di picu oleh kualitas hubungan yang buruk berdasarkan pengukuran MS.

· Melalui Jaringan ( Network Initiated) : Node B melakukan pengukuran dan melapor ke RNC yang akan memutuskan apakah akan dilakukan handover atau tidak. Handover ini dilakukan untuk mengontrol distribusi trafik antar sel. Jika muatan dari sel sumber melebihi level yang ditetapkan dan muatan sel tetangga dibawah level yang ditetapkan maka sel sumber akan menciutkan coverage-nya, menghandover sebagian trafik ke sel tetangga. Akibatnya kecepatan bloking dapat direduksi dan diperoleh kualitas penggunaan sumber daya sel yang lebih baik.

· Mobile Assited : Jaringan dan MS sama-sama melakukan pengukuran. MS melaporkan hasil pengukuran dari Node B yang terdekat dan jaringan melakukan keputusan apakah akan melakukan handover atau tidak.

Jenis Handover Pada Sistem Komunikasi Bergerak

· Intra sistem Handover

Intra sistem handover terjadi dalam satu sistem dan dapat dibagi menjadi dua yaitu:

Intra frekuensi handover yang terjadi diantara sel yang memiliki carrier WCDMA yang sama. Dan Inter frekuensi handover yang terjadi diantara sel dengan carrier WCDMA yang berbeda.

· Inter sistem Handover

Inter sistem handover terjadi diantara sel yang memiliki 2 teknologi radio akses (RAT) atau mode radio akses (RAM) yang berbeda. Keadaan yang paling sering untuk tipe pertama adalah antara sistem WCDMA dan GSM/EDGE. Handover diantara dua sistem CDMA yang berbeda juga termasuk tipe ini. Sebagai contoh untuk inter RAM handover adalah ultra FDD dan ultra TDD.

· Hard Handover

Hard handover adalah suatu kondisi dimana link radio yang lama dilepaskan sebelum link radio yang baru sempat dibangun. Untuk hubungan real time hal ini akan berarti pemutusan hubungan secara singkat, sedangkan untuk hubungan non real time hal ini berarti lossless.

· Soft Handover

Selama soft handover, MS secara simultan berkomunikasi dengan 2 atau lebih cell dengan BTS yang berbeda dari RNC (Intra RNC) yang sama atau RNC (Inter RNC) yang berbeda.

· Softer Handover

Didalam softer handover, mobile sedikitnya dikontrol oleh 2 sektor dibawah satu BS, RNC tidak dilibatkan dan hanya ada satu loop power control yang aktif .



Prosedur dan Pengukuran Handover

Prosedur handover dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu



Tahap Pengukuran (Measurement), dilakukan pengukuran informasi penting yang dibutuhkan untuk tahap decision. Pengukuran arah DL yang lakukan oleh MS adalah sebesar Ec/Io dari CPICH sel yang sedang melayani dan sel-sel tetangga.

· Tahap Keputusan (Decision), hasil pengukuran di bandingkan dengan threshold yang telah di tetapkan sebelumnya. Kemudian akan diputuskan apakah akan dilakukan handover atau tidak. Algoritma handover yang berbeda akan memiliki kondisi trigger yang berbeda pula.

· Tahap Eksekusi (Execution), proses handover selesai dan parameter relatif diubah berdasarkan jenis handovernya. Sebagai contoh hubungan dengan Node B apakah ditambah atau diputuskan.

Hysteresis margin pada handover berguna untuk mengurangi efek ping-pong, yaitu suatu fenomena ketika UE bergerak keluar daerah cakupan sel yang secara berulang terjadi. Selain itu adanya pergerakan UE mengakibatkan timbulnya efek fading dari kanal radio yang juga bisa mempengaruhi efek ping-pong. Dengan adanya hysteresis margin, efek ping-pong bisa di atasi karena UE tidak handover secara tiba-tiba pada BS yang lebih baik.

Handover pada Jaringan HSDPA

Tidak seperti pada Release 99, HSDPA tidak hanya menggunakan soft handover, tetapi menggunakan suatu algoritma hard handover untuk switch antara Node B. UE selalu memonitor semua Node B yang berada pada active set dan memberikan laporan ke UTRAN pada saat adanya perubahan pada sel yang paling bagus. Kemudian UTRAN akan mengkonfigurasi ulang sel HS-DSCH yang melayani dengan menggunakan konfigurasi synchronous atau asynchronous handover.

Pada jaringan HSDPA, ada 3 tipe Handover :

1. Inter-Node B HS-DSCH to HS-DSCH handover

HSDPA mendukung pergerakan antar sector dalam satu Node B, dan antara beberapa Node B yang berbeda. Inter Node B handover dapat diilustrasikan pada gambar di bawah ini, dimana UE dapat berganti sel HS-DSCH yang melayani dari sel asal ke sel target.



2. Intra-Node B HS-DSCH to HS-DSCH handover

Intra Node B HS-DSCH to HS-DSCH handover terjadi antara 2 sektor dalam Node B yang sama. Prosedur handover nya sama dengan inter Node B, kecuali untuk pengiriman buffer paket dan pada penerima uplink dari HS-DPCCH.



3. HS-DSCH to DCH handover

Handover HS-DSCH ke DCH diperlukan oleh pelanggan HSDPA yang bergerak dari satu sel dengan jaringan HSDPA ke suatu sel tanpa jaringan HSDPA. Handover ini sering juga disebut sebagai Intersystem Handover HSDPA to GPRS.



QUALITY OF SERVICE ( QOS) HSDPA

Quality of Service merupakan kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik data tertentu dalam berbagai jenis platform teknologi QOS tidak diperoleh langsung dari infrastruktur yang ada, melainkan diperoleh dengan mengimplementasikannya pada jaringan yang bersangkutan. QoS pada HSDPA adalah parameter- parameter yang menunjukkan kualitas paket data jaringan. Aplikasi dari layanan HSDPA ada 2 yaitu aplikasi real time dan aplikasi non real time. Untuk aplikasi real time, contohnya video call, video streaming, VOIP, Video on Demand, tidak dapat mentolerir delay dan packet loss.

Parameter Kinerja Handover pada Jaringan HSDPA

1. Throughput

Di dalam jaringan telekomunikasi throughput adalah jumlah data persatuan waktu yang dikirim untuk suatu terminal tertentu di dalam sebuah jaringan, dari suatu titik jaringan atau suatu titik ke titik jaringan yang lain. System throughput atau jumlah throughput adalah jumlah rata-rata data yang dikirimkan untuk semua terminal pada sebuah jaringan.
Dimana jumlah bit data dikirim merepresentasikan jumlah kanal HS-PDSCH yang dialokasikan sesuai dengan nilai CQI dikali dengan jumlah bit maksimal yang boleh dikirim sesuai dengan jenis modulasinya, sedangkan jumlah bit data error adalah akibat dari noise AWGN.

3. Probabilitas Dropping / Packet Loss

Packet loss terjadi ketika ada peak load dan congestion ( kemacetan transmisi paket akibat padatnya traffic yang harus dilayani) dalam batas waktu tertentu, maka frame (gabungan data payload dan header yang ditransmisikan ) suara akan dibuang sebagaimana perlakuan terhadap frame data lainnya pada jarinngan berbasis IP. Packet loss untuk aplikasi voice dan multimedia dapat ditoleransi sampai dengan 20%.

Read more »

Perkembangan 3G

Teknologi telekomunikasi merupakan teknologi yang berkembang dengan sangat cepat.Sama halnya dengan teknologi mobile generation yang dialami oleh telepon selular, dimulai dengan layanan yang kita kenal dengan sebutan 1G sampai dengan yang terbaru 4G. 1G adalah teknologi mobile generation pertama dalam sejarah telepon selular. Teknologi ini masih mengadopsi jaringan AMPS (Advanced Mobile Phone System) dimana operatornya hanya satu, yaitu PT.Komselindo. AMPS digolongkan kedalam teknologi pertama karena AMPS bekerja pada frekuensi 800 Mhz dan menggunakan metode akses FDMA (Frequency Division Multiple Access). Dalam FDMA, user dibedakan berdasarkan frekuensi yang digunakan dimana setiap user menggunakan kanal sebesar 30 Khz.


1.2 Generasi Kedua (2G)

Yang berikutnya adalah 2G, disini teknologi AMPS mulai tergeser dikarenakan teknologi baru yang bernama GSM (Global System Mobile). GSM menggunakan teknologi akses gabungan antara FDMA (Frequency Division Multiple Access) dan TDMA (Time Division Multiple Access) yang awalnya bekerja pada frekuensi 900 Mhz dan ini merupakan standard yang pelopori oleh ETSI (The European TelecommunicationStandard Institute) dimana frekuensi yang digunakan dengan lebar pita 25 KHzPada band frekuensi 900 Mhz. Pita frekuensi 25 KHz ini kemudian dibagi menjadi 124 carrier frekuensi yang terdiri dari 200 KHz setiap carrier. Carrier frekuensi 200 KHz ini kemudian dibagi menjadi 8 time slot dimana setiap user akan melakukan dan menerima panggilan dalam satu time slot berdasarkan pengaturan waktu.Teknologi GSM sampai saat ini paling banyak digunakan di Dunia dan juga di Indonesia karena salah satu keunggulan dari GSM adalah kemampuan roaming yang luas sehingga dapat dipakai diberbagai Negara. Akibatnya mengalami pertumbuhan yang sangat pesat.Kecepatan akses data pada jaringan GSM sangat kecil yaitu sekitar 9.6 kbps karena pada awalnya hanya dirancang untuk penggunaan suara. Saat ini pelanggan GSM di Indonesia adalah sekitar 35 juta pelanggan. CDMAOne (Code Division Multiple Access) merupakan standard yang dikeluarkan oleh Telecommunication Industry Association (TIA) yang menggunakan teknologi Direct Sequence Spread Spectrum(DSSS) dimana frekuensi radio 25 MHz pada band frekuensi 1800MHz dan dibagi dalam 42 kanal yang masing-masing kanal terdiri dari 30KHz. Kecepatan akes data yang bisa didapat dengan teknologi ini adalah sekitar 153.6 kbps.Dalam CDMA,seluruh user menggunakan frekuensi yang sama dalam waktu yang sama. Oleh karena itu, CDMA lebih efisien dibandingkan dengan metoda akses FDMA maupun TDMA. CDMA menggunakan kode tertentu untuk membedakan user yang satu dengan yang lain. Pada tahun 2002 teknologi CDMA mulai banyak digunakan di Indonesia. Teknologi CDMA 2000 1x adalah teknologi yang mangamai perkembangan yang baik di Indonesia. Berarti baru diperkenalkan sekitar 7 tahun terlambat dibandingkan dengan GSM.GSM dan CDMA merupakan teknologi digital. Meskipun secara teknologi CDMA 20001x lebih baik dibandingkan dengan GSM akan tetapi kehadiran CDMA ternyata tidak membuat pelanggang GSM berpaling ke CDMA.Ada beberapa keunggulan teknologi CDMA dibandingkan dengan GSM seperti suara yang lebih jernih, kapasitas yang lebih besar, dan kemampaun akses data yang lebih tinggi. Berbeda dengan metode akses TDMA dan FDMA, maka CDMA menggunakan kode-kode tertentu untuk membedakan setiap uses pada frekuensi yang sama. Karena menggunakan frekuensi yang sama maka daya yang dipancarkan ke BTS dan juga daya yang diterima harus diatur sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu user yang lain baik dalam sel yang sama atau sel yang lain dan ini dapat diwujudkan dengan menggunakan mekanisme power control. Ada beberapa operator di Indonesia yang telah mengimplementasikan teknologi CDMA 20001x ini seperti Telkom yang dikenal dengan Flexi, Indosat dengan nama StarOne, Mobile8 dengan nama Fren, Bakrie telecom dengan nama Esia. Operator CDMA di Indonesiadikategorikan kedalam kategori FWA (Fixed Wireless Access) sehingga mobilitasnya sangat terbatas padahal CDMA juga bisa seperti GSM dengan kemampuan mobilitas penuh.

1.3 Generasi Kedua-Setengah (2.5G)

Pada awalanya akses data yang dipakai dalam GSM sangat kecil hanya sekitar 9.6 kbps karena memang tidak dimaksudkan untuk akses data kecepatan tinggi.Teknologi yang digunakan GSM dalam akses data pada awalnya adalah WAP (Wireless Application protocol) tetapi tidak mendapat sambutan yang baik dari pasar. Kemudian diperkenalkan teknologi GPRS(General Packet Data Radio Services) pertama sekali oleh PT.Indosat Multi Media (IM3) pada tahun 2001 di Indonesia. Secara teoritis kecepatan akses data yang dicapai dengan menggunakan GPRS adalah sebesar 115 Kbps dengan throughput yang didapat hanya 20 30 kbps. GPRS juga memungkinkan untuk dapat berkirim MMS (Mobile Multimedia Message) dan juga menikmati berita langusng dari Hand Phone secara real time.Pemakaian GPRS lebih ditujukan untuk akses internet yang lebih flexibel dimana saja,kapan saja, kita dapat melakukannya asalkan masih ada sinyal GPRS.Selama ini operator telekomunikasi bergerak yang sudah mengimplementasikan GPRS sudah membuat berbagai pola pentarifan mulai dari pentarifan berdararkan harga per KB data yang didownload sampai dengan fixed rate dimana setiap pemakai GPRS dapat menggunakan 24 jam dikenakan biaya sebesar tertentu misakanya Rp350.000 per bulan.

1.4 Generasi ketiga Telekomunikasi Bergerak (3G)

Teknologi 3G didapatkan dari dua buah jalur teknologi telekomunikasi bergerak.Pertama adalah kelanjutan dari teknologi GSM/GPRS/EDGE dan yang kedua kelanjutan dari teknologi CDMA (IS-95 atau CDMAOne).UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) merupakan lanjutan teknologi dariGSM/GPRS/EDGE yang merupakan standard telekomunikasi generasi ketiga dimana salah satu tujuan utamanya adalah untuk memberikan kecepatan akses data yang lebih tinggi dibandingkandengan GRPS dan EDGE. Kecepatan akese data yang bisa didapat dari UMTS adalah sebesar 384 kbps pada frekuensi 5KHz sedangkan kecepatan akses yang didapat dengan CDMA1x ED-DO Rel0 sebesar 2.4 Mbps pada frekuensi 1.25MHz dan CDMAx ED-DO relA sebesar 3.1Mbps pada frekuensi 1.25MHz yang merupakan kelanjutan dari teknologi CDMAOne. Berbeda dengan GPRS dan EDGE yang merupakan overlay terhadap GSM, maka 3G sedikit berbeda dengan GSM dan cenderung sama dengan CDMA. 3G yang oleh ETSI disebut dengan UMTS (Universal Mobile Telecommunication Services) memilih teknik modulasi WCDMA(wideband CDMA). Pada WCDMA digunakan frekuensi radio sebesar 5 Mhz pada band 1.900 Mhz (CdmaOne dan CDMA 2000 menggunakan spectrum frekuensi sebesar 1.25 MHz) dan menggunakan chip rate tiga kali lebih tinggi dari CDMA 2000 yaitu 3.84 Mcps (Mega Chip Per Second). Secara teknik dalam jaringan UMTS terjadi pemisahan antara circuit switch (cs) dan packet switch (ps) pada link yang menghubungkan mobile equipment (handphone) dengan BTS (RNC) sedangkan pada GPRS dan CDMA 2000 1x tidak terjadi pemisahan melainkan masih menggunakan resource yang sama di air interface (link antara Mobile Equipment dengan Base Station). HSPDA (Higth Speed Packet Downlink Access) merupakan kelanjutan dari UMTS dimana ini menggunakan frekuensi radio sebesar 5MHz dengan kecepatan mencapai 2Mbps.Ada 5 operator telekomunikasi di Indonesia yang telah memiliki lisensi 3G(IMT 2000). Tiga diantara operator tersebut adalah operator yang telah memberikan layanan telekomunikasi generasi kedua (GSM) dan kedua setengah (GPRS). Jika operator tersebut akan mengimplementasikan teknologi UMTS maka ada penambahan perangkat seperti base station (Node B) dan RNC(Radio Network Controller) dan upgrade software. Adapun yang harus di upgrade adalah pada radio akses karena GSM menggunakan metode akses TDMA dan FDMA dan menggunakan frekuensi radio 900KHz dan 1800 MHz sedangkan UMTS menggunakan metode akses WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) dengan frekuensi radio 5 MHz. oleh karena itu perlu penambahan radio access network control (RNC) dan juga perlu penambahan base station WCDMA (Node B) dan tentunya juga terminal harus diganti dan juga upgrade software pada MSC,SGSN dan GGSN. Oleh karena itu untuk mengimplementasikan UMTS sebagai teknologi generasi ketiga membutuhkan biaya yang besar. Biaya tersebut diperuntukkan untuk membayar lisensi 3G kepada pemerintah, membayar lisensi 3G kepada vendor 3G, biaya penambahan Base Station/Node B, RNC(Radio Network Controller) dan biaya upgrade software pada MSC (MobileSwitching Centre), SGSN(Serving GPRS Support Node), GGSN(Gateway GPRS SupportNode) dan jaringan lain.UMTS merupakan kelanjutan dari teknologi GSM/GPRS dimana perbedaan utamanya adalah kemampuan akses data yang lebih cepat. Kecepatan akses data dalam UMTS bisa mencapai 2Mbps (indoor dan low range outdoor). Akan tetapi jika kita bandingkan dengan GPRS maka kecepatan datanya juga bisa mencapai 115 kpbs dimana untuk penggunaan akes internet sudah memadai.Dalam analisa saya, GPRS kurang sukses di pakai di Indonesia karena belum banyak pelanggan yang membutuhkan akes internet dalam keadaan bergerak, tarif yang mahal dibandingkan dengan layanan yang diberikan oleh WLAN, kecepatan akses data yang belum stabil merupakan beberapa alasan kurang suksesnya implementasi teknologi GPRS, maka dari itu dikembangkanlah teknologi terbaru yang bernama 4G.

2. Pengertian 4G

4G adalah perkembangan teknologi telekomunikasi terbaru dalam telepon selular yang akan menggantikan 3G di masa mendatang. 4G berbasiskan IP-based bukan memakai jaringan GSM atau UMTS lagi yang membutuhkan BTS BTS lokal tetapi 4G sudah secara penuh yang terintegrasi system of systems and network of networks, jadi jaringan 4G ini akan beroperasi dalam internet technology.Apabila Servis suara di 3G pada dasarnya sama dengan servis suara di ISDN. Handset digital selular pada dasarnya sebuah handset ISDN. Tetapi pada kenyataannya ISDN tidak berhasil dengan baik untuk mendeploy servis suara yang baru maupun integrasi data / suara. Kita cukup beruntung dengan adanya 3G ternyata membuka kesempatan untuk uji coba teknologi Internet seperti Session Initiation Protocol (SIP) maupun menggunaan IP v6 (saat ini semua ISP komersial di Indonesia menggunakan IP v4 yang lebih tua). Ujicoba untuk integrasi SIP & IP v6 ke dalam 3G di lakukan dalam inisiatif 3GPP.SIP adalah protokol inti dalam internet telephony yang merupakan evolusi terkini dari Voice over Internet Protocol maupun Telephony over Internet Protocol yang banyak di perdebatkan oleh operator, pemerintah & DPR pada hari ini. Internet telephony akan menjadi tulang punggung utama infrastruktur telekomunikasi tidak lama lagi. Teknologi internet telephony memungkinkan pembangun infrastruktur telekomunikasi.Untuk teknologi 4G, setiap handset 4G akan langsung mempunyai nomor IP v6 dilengkapi dengan kemampuan untuk berinteraksi internet telephony yang berbasis Session Initiation Protocol (SIP). Semua jenis radio transmisi seperti GSM, TDMA, EDGE, CDMA 2G, 2.5G akan dapat digunakan, dan dapat berintegrasi dengan mudah dengan radio yang di operasikan tanpa lisensi seperti IEEE 802.11 di frekuensi 2.4GHz & 5-5.8Ghz, bluetooth dan selular. Integrasi voice dan data dalam channel yang sama. Integrasi voice dan data aplikasi SIP-enabled.Dengan teknologi SIP yang berada di belakang 4G, nomor telepon +62 21 123 5678 hanya lah subset, bagian kecil daripada pengenalan / identifikasi telepon. Sebagian besar identifikasi / penomoran telepon akan dilakukan menggunakan URL seperti sip:onno@indo.net.id . Dengan bertumpu pada URL, dunia menjadi lebih menarik karena kita tidak perlu lagi tergantung pada nomor telepon yang di kuasasi pemerintah cq. POSTEL untuk berkomunikasi internet telepon. Sebetulnya tidak hanya pada teknologi internet saja 4G juga dikombinasikan dengan aplikasi dan teknologi lainnya seperti Wi-Fi dan WiMAX. maka dari itu sistem ini 4G memungkinkan kita berselancar di dunia maya dengan penyediaan bandwidth yang besar yaitu 100 Mbps dan 1Gbps masing masing dalam telepon selularnya sendiri maupun didalam are lokal menggunakan fasilitas Wi-Fi. Tercapainya fasilitas ini dikarenakan penggunaan jaringannya sama dengan penggunaan jaringan pada komputer.

3. Keuntungan dari 4G

Untuk mengetahui kualitas 4G dari pelayanan dan rating kebutuhan maka 4G menyediakan beberapa teknologi nirkabel Wi-Fi dan WiMAX juga aplikasi akses broadband seperti MMS (Multimedia Messaging Service), Video Call, Mobile TV, DVB, UMB. 4G dapat didefinisikan sebagai generasi terbaik dalam sejarah telepon selular karena tujuannya adalah untuk memberikan kepuasan pada pelanggan dalam hal koneksi internet nirkabel.

3.1 MMS (Multimedia Messaging Service)

Sebagaimana kita ketahui dari teknologi sebelumnya bahwa MMS adalah sebuah pesan singkat dimana kita dapat menaruh gambar pada pesan tersebut.

3.2 Video Call

Salah satu contoh layanan yang paling terkenal dalam 3G adalah video call dimana gambar dari teman kita bicara dapat dilihat dari handphone 3G kita. Layanan lain adalah, video conference, video streaming, baik untuk Live TV maupun video portal, Video Mail, PC to Mobile, serta Internet Browsing.

3.3 Mobile TV

Mobile TV adalah sebuah nama yang digunakan untuk mendeskripsikan suatu servis ke jaringan telekomunikasi telepon selular, atau biasa disebut cellular phone carrier dimana kita dapat berlangganan untuk mendapatkan siaran TV dari stasiun penyiar televisi. Karena Mobile TV melibatkan stasiun televisi maka melibatkan isi dan operator dari provider. Mobile TV mengizinkan penonton untuk menikmati acara televisinya sendiri, isi TV interaktif disesuaikan dengan medium telepon selularnya.Pelayanan dalam mobile TV didasari dari berbagai aspek dan pandangan dalam jaringan televisi kabel biasa. Sebagai tambahan untuk mobilitas, Mobile TV juga menyediakan beberapa variasi pilihan servis termasuk layanan yang bernama TV Pod casts dimana provider dapat mengirimkan video yang ingin kita lihat.Penyedia layanan ini juga bekerja 24 jam , apabila kita ingin melihat televisi pada malam hari kita dapat melakukannya. Secara teknis Mobile TV dapat dipesan dalam dua cara :-Pertama, melalui VIA jaringan selular-Kedua, melalui jaringan penyiaran, dimana kita langsung memintanya lewat stasiun televisi.Teknologi Mobile TV seperti ini sudah diimplementasikan di Eropa dan Asia

3.4 DVB (Digital Video Broadcast)

DVB, short for Digital Video Broadcasting, is a suite of internationally accepted open standards for digital television. DVB standards are maintained by the DVB Project, an industry consortium with more than 270 members, and they are published by a Joint Technical Committee (JTC) of European Telecommunications Standards Institute (ETSI), European Committee for Electrotechnical Standardization (CENELEC) and European Broadcasting Union (EBU). The standards can be obtained at the ETSI website after registration. The interaction of the DVB sub-standards is described in the DVB Cookbook (DVB-Cook).DVB systems distribute data using a variety approaches, including by satellite (DVB-S, DVB-S2 and DVB-SH; also DVB-SMATV for distribution via SMATV); cable (DVB-C); terrestrial television (DVB-T) and terrestrial television for handhelds (DVB-H); and via microwave using DTT (DVB-MT), the MMDS (DVB-MC), and/or MVDS standards (DVB-MS)These standards define the physical layer and data link layer of the distribution system. Devices interact with the physical layer via a synchronous parallel interface (SPI), synchronous serial interface (SSI), or asynchronous serial interface (ASI). All data is transmitted in MPEG-2 transport streams with some additional constraints (DVB-MPEG). A standard for temporally compressed distribution to mobile devices (DVB-H) was published in November 2004.These distribution systems differ mainly in the modulation schemes used, due to the different technical constraints. DVB-S (SHF) uses QPSK, 8PSK or 16-QAM. DVB-S2 uses QPSK, 8PSK, 16APSK or 32APSK, at the broadcasters decision. QPSK and 8PSK are the only versions regularly used. DVB-C (VHF/UHF) uses QAM: 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM, 128-QAM or 256-QAM. Lastly, DVB-T (VHF/UHF) uses 16-QAM or 64-QAM (or QPSK) in combination with COFDM and hierarchical modulation

3.5 UMB (Ultra Mobile Broadband)

UMB (Ultra Mobile Broadband) adalah sebuah merek nama untuk proyek 3GPP2 untuk mengembangkan CDMA2000. Sistem dari UMB ini menganut sistem terbaru yang diberi nama OFDMA teknologi yang terbaru dangan tehknik advanced antena yng dapat menyediakan data bandwidth sampai dengan 100 Mbps tujuan dari UMB adalah Meningkatkan data bandwidth dan juga mengurangi kelambatan pada saat mengakses the brand name for the project within 3GPP2 to improve the CDMA2000 mobile phone standard for next generation applications and requirements. The system employs OFDMA technology along with advanced antenna techniques to provide peak rates of up to 280Mbps. Goals for UMB include significantly improving system capacity, greatly increasing user data rates throughout the cell, lowering costs, enhancing existing services, making possible new applications, and making use of new spectrum opportunities. The technology will provide users with concurrent IP-based services in a full mobility environment. The UMB standardization is expected to be completed in mid 2007, with commercialization taking place around mid-2009.To provide ubiquitous and universal access, UMB supports inter-technology handoffs with other technologies including existing CDMA2000 1X and 1xEV-DO systems.The name Ultra Mobile Broadband communicates the key attributes of the technology:Ultra: An ultra fast technology that supports more than an order of magnitude increase in broadband data throughput rates to economically deliver IP-based voice, multimedia, broadband, information technology, entertainment, and consumer electronic services within most kind of devicesMobile: A platform that supports several wireless services within a full mobility environment and thus differentiates itself from Wi-Fi, WiMAX, UWB, etcBroadband: Ultra high-speeds that are in the order of 100s of megabits per second; next-generation capabilities, beyond 3GHigh-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) (Sometimes known as High-Speed Downlink Protocol Access) is a 3G mobile telephony protocol in the HSPA family, which provides a roadmap for UMTS-based networks to increase their data transfer speeds and capacity. Current HSDPA deployments now support 1.8 Mbit/s, 3.6 Mbit/s, 7.2 Mbit/s and 14.4 Mbit/s in downlink.Further speed grades are planned for the near future. The networks are then to be upgraded to HSPA Evolved, which provides speeds of 42Mbit downlink in its first release[1].In addition to supporting high data speeds, HSDPA greatly increases the capacity of the network. Current HSDPA networks have the capacity to provide each customer with 30 gigabytes of data per month in addition to 1000 minutes of voice and 300 minutes of mobile TV[1].

3.6 WiMAX

WiMAX dapat didefinisikan sebagai Worldwide Interoperability for Microwave Access oleh WiMAX Forum. Karena itulah Forum menyebut WiMAX sebagai standar teknologi yang mampu mengantarkan Internet ke wilayah yang lebih luas karena menyediakan hubungan jalur lebar dalam jarak jauh dengan kabel alternatif atau DSL. Yang membedakan WiMAX dengan Wi-Fi adalah standar teknis yang bergabung di dalamnya. Jika WiFi menggabungkan standar IEEE 802.11 dengan ETSI (European Telecommunications Standards Intitute) HiperLAN sebagai standar teknis yang cocok untuk keperluan WLAN, sedangkan WiMAX merupakan penggabungan antara standar IEEE 802.16 dengan standar ETSI HiperMAN.Standar keluaran IEEE banyak digunakan secara luas di daerah asalnya, Amerika, sedangkan standar keluaran ETSI meluas penggunaannya di daerah Eropa dan sekitarnya. Untuk membuat teknologi ini dapat digunakan secara global, maka diciptakanlah WiMAX. Kedua standar yang disatukan ini merupakan standar teknis yang memiliki spesifikasi yang sangat cocok untuk menyediakan koneksi berjenis broadband lewat media wireless atau BWA.WiMAX adalah salah satu teknologi memudahkan dalam mendapatkan koneksi Internet yang berkualitas dan melakukan aktivitas. Sementara media wireless selama ini sudah terkenal sebagai media yang paling ekonomis dalam mendapatkan koneksi Internet. Area coverage-nya sejauh 50 km maksimal dan kemampuannya menghantarkan data dengan transfer rate yang tinggi dalam jarak jauh, sehingga memberikan kontribusi sangat besar bagi keberadaan wireless MAN dan dapat menutup semua celah broadband yang ada saat ini. Dari segi kondisi saat proses komunikasinya, teknologi WiMAX dapat melayani para subscriber, baik yang berada dalam posisi Line Of Sight (posisi perangkat-perangkat yang ingin berkomunikasi masih berada dalam jarak pandang yang lurus dan bebas dari penghalang apa pun di depannya) dengan BTS maupun yang tidak memungkinkan untuk itu (Non-Line Of Sight). Jadi di mana pun para penggunanya berada, selama masih masuk dalam area coverage sebuah BTS (Base Transceiver Stations), mereka mungkin masih dapat menikmati koneksi yang dihantarkan oleh BTS tersebut.Selain itu, dapat melayani baik para pengguna dengan antena tetap (fixed wireless) misalnya di gedung-gedung perkantoran, rumah tinggal, toko-toko, dan sebagainya, maupun yang sering berpindah-pindah tempat atau perangkat mobile lainnya. Mereka bisa merasakan nikmatnya ber-Internet broadband lewat media ini. Sementara range spektrum frekuensi yang tergolong lebar, maka para pengguna tetap dapat terkoneksi dengan BTS selama mereka berada dalam range frekuensi operasi dari BTS.Sistem kerja MAC-nya (Media Access Control) yang ada pada Data Link Layer adalah connection oriented, sehingga memungkinkan penggunanya melakukan komunikasi berbentuk video dan suara. Siapa yang tidak mau, ber-Internet murah, mudah, dan nyaman dengan kualitas broadband tanpa harus repot-repot. Anda tinggal memasang PCI card yang kompatibel dengan standar WiMAX, atau tinggal membeli PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) yang telah mendukung komunikasi dengan WiMAX.Beberapa aplikasi yang bisa dicapai dengan memanfaatkan WiMAX adalah sebagai berikut :

Aplikasi Backhaul

Untuk aplikasi backhaul maka WiMAX dapat dimanfaatkan untuk backhaul WiMAX itu sendiri, backhaul Hotspot dan backhaul teknologi lain.Backhaul WiMAXDalam konteks WiMAX sebagai backhaul dari WiMAX aplikasinya mirip dengan fungsi BTS sebagai repeater yang bertujuan untuk memperluas jangkauan dari WiMAX.Backhaul HotspotPada umumnya, hotspot banyak menggunakan saluran ADSL sebagai backhaul-nya untuk menyambungkan ke sisi koneksi internet. Dengan keterbatasan jaringan kabel, maka WiMAX juga bisa dimanfaatkan sebagai backhaul hotspot.Backhaul Teknologi LainSebagai backhaul teknologi lain, WiMAX dapat digunakan untuk backhaul seluler. Gambar berikut mengilustrasikan WiMAX untuk menghubungkan MSC/BSC ke BTS seluler.- Akses BroadbandWiMAX dapat digunakan sebagai Last Mile teknologi untuk melayani kebutuhan broadband bagi pelanggan. Dengan kemampuan lebih di sisi QoS (Quality of Service) maka WiMAX dapat dimanfaatkan untuk melayani pelanggan perumahan maupun bisnis dengan service yang berbeda.

Personal Broadband

WiMAX sebagai penyedia layanan personal broadband, dapat dibedakan menjadi 2 pangsa pasar yaitu yang bersifat nomadic dan mobile. Gambaran detilnya sebagai berikut:NomadicUntuk solusi nomadic, maka biasanya tingkat perpindahan dari user WiMAX tidak sering dan kalaupun pindah dalam kecepatan yang rendah. Perangkatnya pun biasanya tidak sesimpel untuk aplikasi mobile.MobileUntuk aplikasi mobile, maka user WiMAX layaknya menggunakan terminal WiFi seperti notebook, PDA atau smartphone. Perpindahan/tingkat mobilitasnya sama dengan WiFi. Bedanya kalau menggunakan WiMAX maka digunakan WiMAX card yang dipasang di terminal. Gambar 2. mengilustrasikan WiMAX untuk aplikasi mobile.- Integrasi atau Overlay?Bila dilihat dari penjelasan mengenai aplikasi WiFi dan WiMAX di atas, maka secara garis besar keduanya dapat diintegrasikan dan overlay (saling melapisi). Bila integrasi berarti antara WiMAX dan WiFi akan saling mendukung. Keduanya akan saling bersinergi untuk melayani pelanggan yang lebih besar dan lebih banyak. Namun bila sifatnya overlay atau overlap dari sisi coverage, maka dapat difungsikan saling mendukung (bila satu operator) dan juga akan saling berlawanan bila berbeda operator.Beberapa konfigurasi yang dapat diterapkan oleh operator WiMAX dan WiFi bila diantara keduanya diintegrasikan adalah sebagai berikut:- Sebagai backhaulKonfigurasinya ditunjukkan seperti pada Gambar Jaringan WiFi akan menjadi lebih cost effective daripada perangkat WiFi untuk backhaul-nya. Dengan perpaduan 2 teknologi ini maka WiMAX difungsikan sebagai backhaul sedangkan WiFi tersambung langsung ke pelanggan (akses).

Read more »