JARINGAN LOKAL AKSES RADIO
(JARLOKAR)
4.1.Pengertian Jarlokar
Jaringan Lokal Akses Radio (Jarlokar) Adalah menyediakan sambungan antara pelanggan dengan sentral local menggunakan teknologi radio secara total atau parsial, digunakan untuk mempercepat ketersediaan jaringan local sehingga dapat mempercepat layanan terutama pada area yang kompetitif. Diaplikasikan untuk memberikan layanan suatu area secara tetap, temporer atau emergensi yang terdapat sejumlah kombinasi penggantian jaringan kabel dengan menggunakan teknologi radio di tingkat feeder, distribusi maupun di drop wire. Namun JARLOKAR juga biasa disebut WLL ( WIRELESS LOCAL
Jaringan lokal nirkabel atau WLAN adalah suatu jaringan area lokal nirkabel yang menggunakan gelombang radio sebagai media tranmisinya: link terakhir yang digunakan adalah nirkabel, untuk memberi sebuah koneksi jaringan ke seluruh pengguna dalam area sekitar. Area dapat berjarak dari ruangan tunggal ke seluruh kampus. Tulang punggung jaringan biasanya menggunakan kable, dengan satu atau lebih titik akses jaringan menyambungkan pengguna nirkabel ke jaringan berkabel.
LAN nirkabel adalah suatu jaringan nirkabel yang menggunakan frekuensi radio untuk komunikasi antara perangkat komputer dan akhirnya titik akses yang merupakan dasar dari transiver radio dua arah yang tipikalnya bekerja di bandwith 2,4 GHz (802.11b, 802.11g) atau 5 GHz (802.11a). Kebanyakan peralatan mempunyai kualifikasi Wi-Fi, IEEE 802.11b atau akomodasi IEEE 802.11g dan menawarkan beberapa level keamanan seperti WEP dan atau WPA.
4.2.Sejarah Dan Perkembangan Jarlokar
Dengan perkembangan teknologi maka penerima dapat menjadi lebih kecil dan sistem penerimaan lebih peka. Perkembangan ini memungkinkan penerima bergerak pada satu area terbatas. Dalam arti pesawat pelanggan tidak dapat bekerja di luar daerahnya karena tidak terdaftar / dikenali oleh sentral.
Pada akhir 1970-an IBM mengeluarkan hasil percobaan mereka dalam merancang WLAN dengan teknologi IR, perusahaan lain seperti Hewlett-Packard (HP) menguji WLAN dengan RF. Kedua perusahaan tersebut hanya mencapai data rate 100 Kbps.Karena tidak memenuhi standar IEEE 802 untuk LAN yaitu 1 Mbps maka produknya tidak dipasarkan. Baru pada tahun 1985, Federal Communication Commission (FCC) menetapkan pita Industrial, Scientific and Medical (ISM band) yaitu 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz dan 5725-5850 MHz yang bersifat tidak terlisensi,sehingga pengembangan WLAN secara komersial memasuki tahapan serius. Barulah pada tahun 1990 WLAN dapat dipasarkan dengan produk yang menggunakan teknik spread spectrum (SS) pada pita ISM, frekuensi terlisensi 18-19 GHz dan teknologi IR dengan data.rate >1 Mbps.
4.3.Media Transmisi Radio
4.3.1.Pembagian band frekwensi
Pembagian band frekwensi dan karakteristik tiap band Penggunaan frekwensi radio sangat tergantung pada tujuan dan sifat aplikasinya. Yang menjadi pertimbangan adalah jarak, iklim, kondisi lapangan, kapasitas. Pembagian band frekwensi ini ditentukan dengan kesepakatan dalam ITU. (international Telecommunication Union ) pembagian frekwensi radio sbb:
3 - 30 KHz VLF 30-300 KHz LF
0.3 – 3 MHz MF 3-30 MHz HF
30 - 300 MHz VHF 0.3-3 GHz UHF
2 - 30 GHz SHF 30 -300 GHz EHF
Kecepatan menjalar gelombang radio adalah 3. 10 8 m/s . Jika frekwensi sinyal yang bergerak adalah f Hz ( T detik untuk satu perioda getar ) maka panjang gelombangnya adalah l = 3.108 / f meter
Pancaran radio tidak dapat lepas dari penggunaan antena yang akan mentransfer gelombang elektris menjadi gelombang radio. Beberapa macam antena tergantung pada keperluan dan frekwensi yang digunakan sebagai berikut :
Pada antena kita mengenal istilah, Gain antena. Gain antena didefinisikan sebagai perbandingan power yang dipancarkan maksimum terhadap power yang dipancarkan jika tidak pakai antena ( isotropik kesegala arah ).Istilah kedua adalah half power beam width yaitu besarnya pentangan sudut dimana daya pancarnya adalah ½ ( 3 dB) dari pancaran maksimum.
4.4.Sejarah dan Perkembangan GSM
Teknologi komunikasi selular sebenarnya sudah berkembang dan banyak digunakan pada awal tahun 1980-an, diantaranya sistem C-NET yang dikembangkan di Jerman dan Portugal oleh Siemens, sistem RC-2000 yang dikembangkan di Prancis, sistem NMT yang dikembangkan di Belanda dan Skandinavia oleh Ericsson, serta sistem TACS yang beroperasi di Inggris. Namun teknologinya yang masih analog membuat sistem yang digunakan bersifat regional sehingga sistem antara negara satu dengan yang lain tidak saling kompatibel dan menyebabkan mobilitas pengguna terbatas pada suatu area sistem teknologi tertentu saja (tidak bisa melakukan roaming antar negara).
Teknologi analog yang berkembang, semakin tidak sesuai dengan perkembangan masyarakat Eropa yang semakin dinamis, maka untuk mengatasi keterbatasannya, negara-negara Eropa membentuk sebuah organisasi pada tahun 1982 yang bertujuan untuk menentukan standar-standar komunikasi selular yang dapat digunakan di semua Negara Eropa. Organisasi ini dinamakan Group Special Mobile (GSM). Organisasi ini memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan nama
Global System for Mobile Communication atau GSM.
GSM muncul pada pertengahan 1991 dan akhirnya dijadikan standar telekomunikasi selular untuk seluruh Eropa oleh ETSI (European Telecomunication Standard Institute). Pengoperasian GSM secara komersil baru dapat dimulai pada awal kuartal terakhir 1992 karena GSM merupakan teknologi yang kompleks dan butuh pengkajian yang mendalam untuk bisa dijadikan standar. Pada September 1992, standar type approval untuk handphone disepakati dengan mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian dalam memproduksi GSM. Pada awal pengoperasiannya, GSM telah mengantisipasi perkembangan jumlah penggunanya yang sangat pesat dan arah pelayanan per area yang tinggi, sehingga arah perkembangan teknologi GSM adalah DCS (Digital Cellular System) pada alokasi frekuensi 1800 Mhz. Dengan frekuensi tersebut, akan dicapai kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel.Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia dan Amerika, termasuk Indonesia. Indonesia awalnya menggunakan sistem telepon selular analog yang bernama AMPS (Advances Mobile Phone System) dan NMT (Nordic Mobile Telephone). Namun dengan hadir dan dijadikannnya standar sistem komunikasi selular membuat sistem analog perlahan menghilang, tidak hanya di
4.5.Spesifikasi Teknis GSM
Di Eropa, pada awalnya GSM di desain untuk beroperasi pada frekuensi 900 Mhz. Pada frekuensi ini, frekuensi uplinksnya digunakan frekuensi 890–915 MHz , sedangkan frekuensi downlinksnya menggunakan frekuensi 935–960 MHz. Bandwith yang digunakan adalah 25 Mhz (915–80 = 960–35 = 25 Mhz), dan lebar kanal sebesar 200 Khz. Dari keduanya, maka didapatkan 125 kanal, dimana 124 kanal digunakan untuk suara dan satu kanal untuk sinyal. Pada perkembangannya, jumlah kanal 124 semakin tidak mencukupi dalam pemenuhan kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah pengguna. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekuensi untuk GSM pada band frekuensi di range 1800 Mhz dengan frekuensi 1710-1785 Mhz sebagai frekuensi uplinks dan frekuensi 1805-1880 Mhz sebagai frekuensi downlinks. GSM dengan frekuensinya yang baru ini kemudian dikenal dengan sebutan GSM 1800, dimana tersedia bandwidth sebesar 75 Mhz (1880-1805 = 1785–1710 = 75 Mhz). Dengan lebar kanal yang tetap sama yaitu 200 Khz sama, pada saat GSM pada frekuensi 900 Mhz, maka pada GSM 1800 ini akan tersedia sebanyak 375 kanal. Di Eropa, standar-standar GSM kemudian juga digunakan untuk komunikasi railway, yang kemudian dikenal dengan nama GSM-R.
4.6.Arsitektur GSM
Karakteristiknya yang open standard interface (memungkinkan vendor-vendor untuk ikut mengembangkan instrumennya pada sisi jaringan network), jangkauan luas (roaming access), interoperabilitas serta kemudahan penggunaan SIM card pada handset yang berbeda tanpa mengurangi fungsi konektivitasnya ini merupakan beberapa faktor yang menyebabkan perkembangan jaringan GSM (Global System for Mobile Communication) sedemikian pesat pada kurun waktu beberapa tahun terakhir.
Pada makala ini, arsitektur jaringan GSM serta operasionalnya akan dipaparkan lebih lanjut dalam format yang mudah dicerna serta diharapkan dapat memperkaya khasanah pengetahuan pembaca.
Gambar 1. Layout generic dari jaringan GSM menurut John’s Scourias
Arsitektur jaringan GSM (gambar 1) terdiri dari 3 komponen utama yaitu:
- Mobile Station
- Base Station Subsytem (BSS)
- Network Subsytem (NSS)
Entitas Mobile Station terdiri dari Mobile Equipement (ME) yakni perangkat keras & perangkat lunak untuk transmisi radio yang dikenal dengan istilah telepon seluler (ponsel) dan Subcriber Identification Module (SIM).
Mobile equipment (ME) secara unik diidentifikasikan dalam format International Mobile Equipment Identity (IMEI). SIM card berisi International Mobile Subscriber Identity (IMSI) yang digunakan untuk indentifikasi pelanggan ke sistem, kunci rahasia (untuk autentifikasi) serta menyimpan informasi lainya seperti phone book atau pesan sms. SIM card dapat diproteksi dari penggunaan yang tidak terotorisasi dengan password atau personal identity number (PIN).
Base Station Subsytem (BSS) terdiri dari Base Tranciever System (BTS) dan Base Station Controler (BSC). Base Station Controllers (BSC) mengontrol dan mengatur beberapa BTS. BSC bertanggung jawab untuk memelihara koneksi (hubungan radio) saat panggilan dan kepadatan lalulintas panggilan pada areanya dan meneruskannya ke Network Subsystem. BSC juga menangani setup radio-channel, frequency hopping, serta proses handover. BTS merupakan alat tranceivers radio (transmitter receiver radio) pada suatu area didefiniskan sebagai sebuah cell dan menangani protokol radio-link dengan Mobile Station lewat Um interface yang juga dikenal dengan air interface (radio link).
Network Subsystem terdiri dari Mobile Switvhing Centres (MSC) dan beberapa database yang terhubung dengannya seperi Home Location Register (HLR), Visitor Location Register (VLR),
HLR dan VLR bersama dengan MSC mernyediakan call-routing dan fungsi roaming dari GSM. HLR berisi semua informasi administrasi dari setiap pelanggan yang tersambung pada jaringan GSM. VLR berisi informasi administrasi teripilih dari HLR, yang penting untuk control panggilan (call control) dan provisi dari layanan pelanggan, dan control posisi setiap ponsel pada area geografis.
Equipment Identity Register (EIR) merupakan database yang berisi suatu daftar valid mobile equipment pada jaringan. Setiap mobile station diidentifikasikan dengan International Mobile Equipment Identity (IMEI). Pada kasus khusus sebuah IMEI ditandai/didaftarkan invalid bila ponsel dilaporkan dicuri/dirampas dari pemiliknya.
Gambar 2. Arsitektur GSM
Setiap ponsel berkomunikasi dengan BTS terdekat yang menyediakan sejumlah channel yang dedicated disediakan untuk melayani beberapa ponsel pada saat yang bersamaan sekaligus (multiplexing). Setiap transmisi suara oleh suatu ponsel dilakukan melalui single dedicated channel.
Saat pelanggan mengaktifkan ponselnya, pada waktu yang bersamaan pesan dikirimkan pada database pada Network Subsystem melalui BTS, BSC dan MSC. Informasi pada SIM card yang dikirim untuk dilakukan proses autehtifikasi pada sisi Network Subsystem oleh AuC database dan bila telah mendapatkan otorisasi MSC akan mengirimkan akses ijin pada mobile station yang diikuti kode-kode jaringan pada layer LCD pada ponsel. Pesan lain yang juga dikirimkan berisi informasi dimana pelangan berada (proses Location Update). Proses ini akan diupdate dalam interval waktu yang telah ditentukan atau juga dipicu saat pelanggan meninggalkan cell (area yang dicover suatu BTS yang direpresentasikan dengan bentuk heksagon) dan memasuki cell yang lain (setelah proses handover). Saat melakukan panggilan keluar, VLR akan melakukan pemeriksaan apakah diizinkan untuk melakukan panggilan seperti panggilan international dan lain sebagainya.
Saat ada penelpon lain (misal dari fixed phone-PSTN) ingin menghubungi seorang pelanggan ponsel. Langkah yang dilakukan adalah melakukan dial nomor ponsel yang dituju. Panggilan dari PSTN akan masuk ke Gateway MSC (GMSC) yang merupakan pintu gerbang antara jaringan GSM dengan jaringan lainnya. MSC menanyakan database dimana lokasi pelangan yang akan dipanggil. Setelah melakukan Location Update, informasi keberadaan pelanggan yang akan dihubungi dikirimkan ke MSC. MSC kemudian melakukan forward call ke BSC dan selanjutnya BTS dimana pelanggan yang dituju berada pada cell yang dicover BTS. Ponsel pelanggan yang dihubungi akan mulai berdering sampai koneksi terjadi saat panggilan tersebut diterima oleh pihak yang dituju.
Khusus pada jaringan GPRS (2.5 G) terdapat 2 entitas pada jeringan packet swicthingnya yakni Serving GPRS Support Node (SGSN) dan Gateway GPRS Suport Node (GGSN) pada gambar 2 dan gambar 3. SGSN berfungsi mengatur semua trafik data pada jaringan GPRS serta fungsi lainya yang berkaitan dengan autentifikasi pelangan, penyimpan informasi tarif (charging information) serta enkripsi koneksi data dengan ponsel.GGSN adalah gateway antara jaringan GPRS dengan jaringan eksternal (internet).
Gambar 3. Arsitektur infrastruktur jaringan 2.5 G
Pada Gambar 3 pada jaringan GPRS (2.5 G) entitas BSS dapat diklasifikasi merupakan Radio Access Network (RAN) dan entitas Network Subsytem juga dapat juga diklasifikasi merupakan Core Network (terdiri dari oleh Circuit-Switched Domain dan Packet-Switched Domain).
Pada perkembangan GSM (2G) ini akan ditandainya dengan teknologi GSM yang enhanced mulai dari GPRS (2.5G, gambar 3), EDGE (2.75G, gambar 4) dan 3G (gambar 5). Perkembangan teknologi wireless dapat dilihat pada matrik berdasarkan karakteritik mobilitas/range dan kecepatan akses (data ratenya) pada gambar 6 .
Gambar 4. Arsitektur infrastruktur jaringan EDGE (2.75G)
Gambar 5. Arsitektur infrastruktur jaringan 3G