MAKALAH SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK UMTS
(Universal Mobile Telecommunication System)
Disusun oleh : Sartika Rizki Hartanti TK 3 B 3.33.07.1.21
JURUSAN ELEKTRO
PROGAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKAS TELEKOMUNIKASI I POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2010
1
UMT
(Uni (Uni
lM
iill
l
AB
T
ni
ti n Syst Syst
AK
UMTS (Univ (Univ r al M bil T l c mm nicati n) merupakan s istem generasi ketiga yang dikembangkan di Eropa. dirancang sehingga dapa t menyediakan bandwit h sebesar 2 Mbits/s. Layanan yang dapa t di ber ber ikan UMTS diupayakan dapa t memenuhi permintaan pemaka i dimanapun berada, ar ti tinya UMTS diharapkan dapat melayani area yang seluas mungk in, jika
tidak
ada cell UMTS pada pada sua tu
daerah dapat di route-kan melalui sat elit. Frekeuns i radio yang d ialokasikan untuk UMTS adalah 1885-2025 MHz dan 2110-2200 MHz. P ita
tersebut
akan
digunakan oleh cell yang kec il (pico cell) sehingga dapat member ikan kapas itas yang besar pada UMTS.
1.
PE
AHULUAN
UMTS merupakan IMT ± 2000 vers i Eropa. Def inisi spectrum layanan UMTS berdasarkan pada kebutuhan ± kebu tuhan para pengguna yang bers ifat spes if ik sesudah tahun 2000, yakn i jar ingan radio bergerak dapa t melayani berbagai macam layanan yang kurang leb ih sama sebaga imana halnya pada jar ingan ± jar ingan kabel (f ix ix d ne d netw tw rk ), ),
B
± ISDN, dan PSTN/N ± ISDN. Dengan m iliaran
dollar investasi yang telah ditanam dalam infrastruk tur sistem GSM, tentu saja
2
operator di Eropa berharap bahwa migrasi ke generasi ketiga tidak mengorbankan secara besar ± besaran infrastruk tur yang sudah d i bangun. Ar tinya, migrasinya masih tetap komit men t erhadap GSM. Untuk itulah, para anggo ta asos ias i MoU GSM ber temu dalam siding pleno ke 38 d i Si prus bulan September 1997. Per temuan diawali dengan konferens i sehar i yang ber temakan ³Komunikas i Bergerak
2.
Masa Depan´, yang pada akh irnya, Eropa mem ilih program UMTS.
ISI
Forum UMTS didir ikan di bulan Juni 1996 oleh para opera tor, fabr ikan ser ta yang berwenang membuat peraturan masing ± mas ing negara peser ta atau para regulator untuk memprediksi kondisi pasar secara akura t, studi tentang spectrum dan regulas i ± regulas i yang di perlukan, maupun untuk pengembangan leb i h lanjut secara umum bag i visi UMTS. Dengan tetap sejalan terhadap komunitas GSM, forum tersebut juga telah menyetujui bahwa pendeka tan t eknis dalam hal standar isasi harus tetap di pel pelihara. Juga setiap perkembangan d i bangun bangun berdasar aturan ± a turan yang telah ada, dan bahwa a turan yang baru baru harus harus d itentukan hanya bilamana ditemukan adanya perbedaan yang esens ial antara UMTS dengan GSM.
Ketika ITU meminta solus i guna memenuhi persyaratan yang akan d itetapkan pada IMT ± 2000, sejumlah t eknologi telah diajukan oleh berbaga i kelompok standard, ba ik oleh kelompok s tandard TDMA maupun CDMA, juga TDD maupun
FDD.
Kelompok
Eropa
melalui
ETSI
mengajukan
WCDMA
menggunakan FDD, Jepang juga WCDMA ba ik dengan TDD maupun FDD. Korea memilik i dua mode CDMA, yang sa tu serupa dengan proposal Jepang dan Eropa, yang kedua serupa dengan CDMA yang d iusulkan Amer ika Utara, yakni CDMA 2000 yang merupakan evolus i dar i IS ± 95 CDMA. Dar i sini keputusan
3
akhirnya adalah penc i p ptaan dua kelompok yang d i ber ber i nama µProyek Kemitraan Generasi Ketiga¶ yang disingkat dengan 3GPP ( T T ird Gene Generati rati n P art art ner ner ip P r r ject ). ). 3GPP bekerja di UMTS yang berbas is WCDMA, sementara 3GPP2 bekerja d i CDMA 2000.
2.1
Akses Radio dan Alokasi Spektrum
Akses radio UMTS dikenal dengan nama Univ Univeer al T err estrial estrial Radi
Access ccess
(UTR A), A), berbas is WCDMA, yang mencakup ba ik dengan teknik FDD maupun TDD. Jar ingannya disebut UTR AN, AN, huruf N terakhir merupakan s ingkatan dar i Netw Netw rk. Untuk antarmuka udaranya, WCDMA mem ilik i lebar pita nominal 5 MHz. Jarak spas i sinyal pembawanya 5MHz, namun d imungk inkan juga dengan spas i sinyal pembawa mula i dar i 4,4 MHz sampa i 5 MHz, dengan jarak var ias i potongan
t etap,
sebesar 200 KHz. Var iasi
terjadinya int erferensi, terutama
ini
di perlukan untuk mencegah
pada blok 5 MHz ber ikutnya jika dialokas ikan
untuk sinyal pembawa la innya. Dengan p ilihan pada teknologi akses WCDMA / FDD, disediakan pasangan hubung tuju 2110 MHz sampa i 2170 MHz dan hubung baliknya 1920 MHz sampa i 1980 MHz. Pemisahan diantara keduanya 190 MHz. Untuk pilihan penduplekan dengan TDD, t elah ditetapkan frekuens inya, 1900 MHz sampa i 1920 MHz dan 2010 MHz sampa i 2025 MHz. Ten tu saja dalam TDD, sinyal pembawa untuk hubung tuju dan hubung bal ik tidak di p pisahkan secara frekuens i.
4
2.2
Arsitektur Jaringan
UMTS menjadi suatu sistem komunikasi yang bersifat multi lingkungan dan mul ti operator, akan beroperas i baik dalam lingkungan publ ic (UMTS publ ic) maupun pr ivat. Dalam semua l ingkungan
itu,
UMTS akan menyed iakan infrastruk tur
untuk melokas ikan terminal ± terminal bergerk ser ta rute ± rute percakapannya.
Jar ingan arsitek tur UMTS didef inisikan secara umum sedem ik ian sehingga berbagai informas i yang memproses berbaga i teknologi dapat digunakan untuk merealisas ikan UMTS. Pendeka tan semacam ini membuka jalan untuk berbaga i jalur migrasi ke UMTS seper ti ti dar i GSM dan jar ingan ± jar ingan t etap, termasuk ent I nt ellig ent
Netw Netw rk (IN), ser ta P rivat rivat e T el ec mm nicati n Netw Netw rk (PTN).
UMTS merupakan sua tu spesif ikasi arsitek tur fungs ional, yang member i kebebasan bag i berbagai pabr ik pembuat perala tan telekomun ikasi bergerak untuk mendesain ars itek tur jar ingan mereka send ir i guna memenuhi berbagai tujuan implemen tasinya.
Jar ingan UMTS dapa t di pandang sebagai tiga bagian modul; jar ingan akses (AN; Acc Access ess Netw Netw rk ), ), jar ingan inti (B N; Backb ne Netw Netw rk ) dan jar ingan layanan (SN; S ervice rvice Netw Netw rk ). ). AN menyediakan terutama fungs i ± fungs i hubungan radio transmisi dasar dan fungs i ± fungs i penyakelaran local yang d i bu butuhkan untuk memungk inkan akses dar i ponsel ke dalam pusa t ± pusat jar ingan tetap melalui interface radio. B N menyediakan dasar infrastruk tur jar ingan tetap dan pusat ± pusat jar ingan yang memilik i kendali panggilan dan kendal i hubungan yang di bu butuhkan oleh UMTS. SN menyed iakan kendali layanan unt uk memani pulas pulasi dan menyimpan data. Manajemen jar ingan disediakan oleh sekurang ± kurangnya sua tu jar ingan manajemen yang terpisah.
Kerja 3GPP telah menghas ilkan beberapa tahapan peluncuran. Peluncuran yang per tama di tahun 1999 yang menggunakan jar ingan inti yang berars itek tur seper ti ti halnya yang di paka paka i oleh s istem GSM / GPR S, S, walaupun ada beberapa
5
kekurangan. Lebih jauh lagi, jar ingan inti di bu butuhkan untuk mendukung ba ik akses radio GSM dan UMTS, yakni baik UTR AN AN maupun Evolus i
BSS
BSS
pada GSM.
GSM memang masih belum berhenti, sebaga i buk ti tinya adalah
munculnya EDGE. Dalam rangka evolus i GSM dan agar GSM b isa memenuhi persayaratan UMTS, kelanjutan evolus i GSM diambil alih oleh 3GPP. Konsekuensinya, yangber tanggung jawab
terhadap
spes if ikasi GSM sebaga i
bagian dar i spesif ikasi khusus UMTS k ini adalah 3GPP, bukan lagi ETSI.
Selama beberapa tahun, berbaga i perbaikan terhadap GSM telah dikembangkan. Nama peluncurannya d ikaitkan dengan tahun, misalnya spes if ikasi yang berka itan dengan tahun peluncuran 1996, peluncuran tahun 1997 dan peluncuran tahun 1998. Pada awalnya, 3GPP memutuskan melanju tkan nama peluncurannya yang dikaitkan tahun yang bersangku tan. Oleh sebab
itu,
spes if ikasi peluncuran
per tama 3GPP dikenal dengan peluncuran 3GPP 1999. Peluncuran 1999 ini tidak hanya mencakup spes if ikas i baru untuk mendukung akses UT R AN, AN, tetapi juga memperkaya vers i ± vers i bagi spes if ikasi GSM yang telah ada sper ti ti untuk mendukung EDGE. Peluncuran 3GPP 1999 tuntas di bulan Maret 2000. Tent u saja ini cenderung memunculkan rev isi dan koreks i sejauh ditemukan kesalahan dan ketidakkons istenan selama uji coba dan penyebaranny pe nyebarannya. a.
Peluncuran ber ikutnya awalnya d inamai peluncuran 3GPP 2000, yang mencakup perubahan besar dalam jar ingan intinya. Perubahannya beg itu berar ti ti tet api tidak dihasilkan dalam sa tu langkah saja. Oleh sebab
itu,
peluncuran 3GPP 2000 ini
di bag bagi menjadi dua peluncuran, yakn i peluncuran 4 dan peluncuran 5. Dalam perjalanannya ke depan, konsep peluncuran tahunan
tidak
lagi diterapkan.
Spesif ikasi peluncuran 4 d i perbaru perbarui di tahun 2001, yang berar ti ti bahwa tidak ada penembahan baru dalam sistemnya, dan sekal i lagi, setiap perubahan hanya bers ifat mengoreksi kesalahan dan terkait dengan masalah ke tidakkons istenan. Peluncuran 5, spes if ikasinya di perbaru perbarui Desember 2001.
6
Untuk sebagian besar peluncuran 3GPP 1999, fokusnya terutama pada jar ingan akses, termasuk interface udara yang secara keseluruhan baru dan perubahannya di perlukan perlukan dalam jar ingan inti untuk menangani jar ingan aksesnya. Peluncuran 4 lebih t erfokus pada perubahan ars itek tur. Gambar 2.1 meng ilustrasikan arsitek tur jar ingan UMTS 3GPP peluncuran 1999. P iranti pengguna yang d isingkat dengan UE (User (User Equipm Equipmen ent t ) memilik i modul identitas pelanggan yang d isebut U MTS S ub scrib scribeer I d dentity e ntity M M d ul e, e, disingkat USIM. USIM ini serupa dengan SIM pada GSM. Interface UE dengan jar ingannya disebut interface Uu, yang merupakan interface
udara WCDMA.
BTS
di UMTS disebut dengan node
pengendal i jar ingan radio yang disingkat dengan
NC R
(Radi (Radi
Contr Contr oll er ) engendalikan sumber ± sumber rad io dar i beberapa node sama dengan
BSC
B.
B,
Sebuah Netw Netw rk
fungs inya
di GSM. Ikatan antara keduanya d isebut Radi Radio o Netw Netwo ork
S ub s y st st em atau R NS, yang memilik i interface lub. Tidak seper ti ti ekuivalennya, yakni interface Abis dalam GSM, interface lub memilik i standard yang terbuka sehingga dimungk inkan masing ± mas ing node yang berbeda.
7
B
dan R NC di bua buat oleh pabr ik
Gambar 2.1
Jika dalam GSM
tidak
lub (ATM)
Arsitek tur UMTS peluncuran 3GPP tahun 1999
ada hubungan an tar BSC, dalam UMTS yang disebu t
dengan U MTS T err estrial estrial Radio adio Access ccess (UTR AN) AN) justru sebaliknya. R NC sat u dihubung dengan R NC lainnya melalui interface lur. UT R AN AN dihubungkan ke jar ingan inti melalui interface lu. Jar ingan inti memilik idua s istem penyakelaran, paket dan rangka ian. Hubungan dar i UTR AN AN ke bagian penyakelaran rangaka in
(
melalui int erface lu ± CS, ini adalah hubungan ke sa tu MSC / VLR . Hubungan
8
lub lub
UTR AN AN ke bagian penyakelaran paket dengan interface lu ± PS, yang merupakan hubungan sebuah R NC ke sebuah SGSN. Dar i Gambar 2.1 dapa t dilihat bahwa semua interface nya berdasar pada mode transfer as inkron (ATM). GTP / IP yang ada di dalam Gambar 2.1 adalah G PRS PRS T unneli unnelin n g P r r ot ocol / I nt er net net P r r ot ocol. Huruf cs dan ps yang terkait dengan protocol lu masing ± mas ing merupakan singkatan dar i circu circuit ± it ± switc switc in g dan g dan pack pack et s t switc in g.
Peluncuran 4 dar i 3GPP mengaraj pada ars itek tur jar ingan yang t erdistr i bus bus i. Gambar 2.2 meng ilustrasikan ars itek tur yang dimaksud. Pada pr insi pnya, MSC di bag bagi menjadi sebuah serv serveer MS r MS C C dan sebuah media gat eway (MGW). Server MSC ber isi manajemen pergerakan dan log ika kendali percakapan yang ada dalam MSC biasa,
tetapi
tidak
memuat
matr iks penyakelaran. Ma tr iks
penyakelarannya ada di dalam MGW, yang dikendalikan oleh server MSC, dan dapat ditempatkan jauh dar i MSC ± nya. Pers inyalan kendal i untuk panggilan ± panggilan yang bers ifat tersakelar rangka ian adalah antara R NC dan server MSC. Jalur media untuk panggilan ± panggilan yang bers ifat tersakelar rangka ian adalah NC R
dan MGW.
Pada umumnya sebuah MGW akan mengamb il percakapan dar i merutekan panggilan
itu
NC R
dan
ke tujuannya melalui paket backbone. Dalam banyak
kasus, paket backbone akan menggunakan Re menggunakan Real al Time Time Trans Trans po port P r r ot ocol (R TP) TP) melalui protocol internet (IP). Seper ti ti yang terlihat pada Gambar 2.2, lalu l intas data paket dar i R NC dilewatkan ke SGSN, dan dar i SGSN ke GGSN melalui backbone IP. Ini member ikan penger ti tian bahwa ba ik data maupun percakapan dalam jar ingan inti menggunakan transpor tasi IP. IP.
Di tempat jauh, jika sebuah percakapan perlu d isalurkan ke jar ingan la in seper ti ti PSTN, MGW di ujung la in yang d ikendalikan oleh gerbang u tama server MSC (GMSC server yang dalam Gambar 2.2 d isingkat dengan GMSCS) akan mengubah percakapan yang berben tuk data paket menjadi standar percakapan
9
digital PCM untuk kemudian diebr ikan ke PSTN. Protocol kendali yang digunakan antara MGW dengan server GMSC ini adalah ITU H.248.
Dalam banyak aksus, sebuah server MSC juga menangan i fungs i ± fungs i sebuah server GMSC. MGW dapa t juga memilik i kemampuan untuk ber interface dengan AN R AN
maupun PSTN. Dalam kasus seper ti ini, panggilan atau percakapan dar i
PSTN akan di proses secara local di MGW, yang berar ti ti merupakan langkah penghema tan.
Arsitek tur jar ingan peluncuran 5 dar i 3GPP menggunakan mul ti media. Langkah evolus inya mewujudkan perubahanmenyeluruh pada model percakapannya. Secara spes if ik, ba ik suara maupun da ta secara luas d itangani dengan cara yang sama pada semua jalan dar i terminal pengguna ke tujuannya. Aspek pen ting dar i arsitek tur
yang
keseluruhannya
IP
ini
adalah kemampuan p iranti
para
penggunanya penggunanya yang menjad i sangat di perkaya perkaya dengan berbaga i jenis layanan.
Seper ti ti diilustras ikan di Gambar 2.2, da ta dan suara interface
tidak
lagi menggunakan
yang terpisah tetapi hanya satu, yakni interface lu yang dapa t membawa
semua medianya. Di dalam jar ingan intinya, int erface ini berakhir di SGSN, jadi tidak
ada lagi media ga t eway yang s ifatnya sendir i ± sendir i antara suara dan da ta
seper ti Cell ti pada peluncuran sebelumnya. Fungs i kendali status percakapan a tau Cell Stat e Contr Contr ol Functi Function on (CSCF) menga tur penci p ptaan, pemeliharaan
dan
peluncuran sesi multi media dar i dank e piranti para penggunanya. Fungs i ini termasuk translas i
dan pengarahannya. Fungs i ± fungs i sumber multi medianya
atau M au M ultime ltimedia Resourc Resourcee Functi Function on (MR F) F) merupakan fungs i yang menjemba tani aplikasi konferensi, digunakan untuk menangani feature layanan seper ti ti percakapan model konferensi ( multi ± party ± party ) dan layanan konferens i bergambar ( vid vid eo eo confer onfer enc ence). e).
10
Gamar 2. 2
Arsitek tur jar ingan peluncuran 5 dar i 3GPP yang bercorak mul ti media
11
.
K ESIMPULAN
Kesimpulan dar i makalah UMTS (Univ (Univeer sal sal M M obil e T el ecommun mmunicati ication on Sy st st em ) yaitu : a. b. c.
Konsep Eropa un tuk layanan mobile ter integras i Berdasarkan teknolog i
GSM dan GPR S
Menyediakan layanan mul ti media dengan ra te sampa i 2 Mbps untuk MS yang diam ser ta sampa i 384 Kbps un tuk MS yang bergerak
d.
Metoda akses yang d igunakan adalah a dalah wideband CDMA (WCDMA)
e.
Bandwidth
f.
µProyek Kemitraan Generas i Ketiga¶ yang disingkat dengan 3GPP ( T T ird
kanal: 5 MHz
Generati eneration on P art art ner ner ship ship P r r o je ject ). ). 3GPP bekerja di UMTS yang berbas is WCDMA, sementara 3GPP2 bekerja d i CDMA 2000. g.
Akses radio UMTS dikenal dengan nama Univ Univeer sal sal T err estrial estrial Radio adio Acc Access ess (UTR A), A), berbas is WCDMA, yang mencakup ba ik dengan tekni k FDD maupun TDD.
h.
12
DAFTAR
PUSTAKA
Sunomo, Drs. 2004. ³ Pen gan gantar Si tar Si st st em Kom Komunika unika si si N irkabe irkabel´. Gras indo. ndo. Jakar Ja kar ta.
htt p://yasd p://yasdinulhuda.f iles.wordpress.com/2007/08/cdma.pdf htt p:// p://telecom.ee.it b.ac. b.ac.id/~tutun/ET3041/ET3041-14.ppt
13
