Membedah Teknologi Jaringan Ponsel GSM dan Ponsel CDMA

Pengenalan teknologi ponsel
yang berbasis GSM dan berbasis
CDMA, mungkin ini dapat
menjadi salah satu bahan
pertimbangan jika kita ingin
membeli sebuah perangkat
ponsel, sebab saat ini perangkat
ponsel bukan lagi digunakan
hanya sekedar berkomunikasi,
melainkan sudah menjadi
mobilitas yang cukup tinggi
dikalangan mereka yang sibuk
dengan bisnisnya. Mereka sudah
tidak perlu lagi pergi ke warnet
ataupun memasang jaringan
telpon kabel yang mungkin
sudah ketinggalan, semua ini
sudah dapat dinikmati dengan
hanya menggunakan
handphone. Pada saat kita ingin
berinternet ria atau kirim email
dan lain sebagainya seputar
dunia internet, sangat dapat dan
mudah untuk menggunakan
ponsel sebagai modem di
komputer yang kita miliki,
mengenai harga juga sangat
dapat dibilang murah, mari kita
pelajari dan kita telusuri lebih
dahulu mengenai teknologi
jaringan ponsel GSM dan Ponsel
CDMA
Teknologi GSM
==============
Saat ini GSM telah mampu
melayani layanan data pesan
SMS dan 14.4-Kbps
circuitswitched data service untuk
data dan fax. Kecepatan transfer
data 14.4 Kbps ini relative lebih
lambat bila dibandingkan
dengan wireline modem yang
pada umumnya memiliki
kecepatan 33.6 dan 56 Kbps.
Untuk meningkatkan
kemampuan layanan data pada
jaringan GSM, maka operator
dan penyedia infrastruktur GSM
(provide) telah menspesifikasikan
pengembangan generasi baru
GSM yakni GSM pase II yang
mampu memberikan layanan
teknologi sebagai berikut :
1. (2G) High-Speed Circuit-
Switched Data (HSCD) dengan
menggunakan beberapa ciruit
cannel
2. (2.5G) GPRS untuk
memberikan layanan akses paket
radio ke jaringan paket data
eksternal semisal X.25 atau
Internet.
3. (2.75G) Enhanced Data Rate
for GSM Evolution (EDGE) yang
menggunakan skema modulasi
baru untuk menghasilkan nilai
troughput yang lebih besar
hingga mencapai tiga kalinya bila
dibandingkan dengan GPRS dan
HSCD.
4. (3G - 3G/WCDMA - Universal
Mobile Telecomunication System
(UMTS), teknologi wireless baru
yang menggunakan infrastruktur
deployment.
5. Pengembangan-
pengembangan GSM tersebut
memungkinakan pengiriman /
komunikasi data dengan nilai
troughput yang lebih besar,
efisiensi spektral yang lebih baik,
dan waktu panggilan setup yang
semakian rendah.
· Teknologi GPRS
General Packet Radio service
atau lebih dikenal dengan istilah
GPRS merupakan layanan
pengiriman data berbasis paket
data pada jaringan GSM. Dengan
adanya teknologi GPRS maka
membuat pengiriman data
mobile pada jaringan GSM
menjadi lebih cepat, murah dan
user-friendly dari sebelumnya.
GPRS juga memperkenalkan
adanya paket switching dan
Internet Protokol pada jaringan
mobile sehingga memberikan
layanan kecepatan transfer data
dan layanan pengaksesan
jaringan internet melalui
perangkat/jaringan mobile
kepada para penggunanya.
Teknologi GPRS dikembangkan
dengan tujuan untuk
memungkinkan operator GSM
memenuhi kebutuhan akan
layanan paket data wireless yang
merupakan dampak dari
meledaknya pertumbuhan
internet dan intranet korporat.
Dengan teknologi GPRS yang
memiliki keunggulan paket-
switched untuk pengiriman data
yang bersifat bursty, maka tidak
memerlukan setup koneksi
terlebih dahulu dan
memungkinkan penggunaan
koneksi secara bersama untuk
memaksimalkan efisiensi
penggunaan sumberdaya.
Tujuan dikembangkannya
teknologi GPRS bagi operator
jaringan GSM adalah untuk
menyediakan layanan
pengiriman data dan
pengaksesan jaringan internet
yang lebih cepat dan murah.
Paket switching pada GPRS
mengandung arti bahwa
sumberdaya radio GPRS hanya
akan digunakan ketika pengguna
melakukan pengiriman atau
penerimaan paket data. Dengan
adanya teknologi paket-switchign
ini maka suatu radio channel
atau bandwidth dapat digunakan
bersama-sama oleh dua atau
lebih pengguna secara
konkuren. Dengan demikian
dengan mode paket switching ini
memungkinkan optimasi yang
lebih baik dalam pemanfaatan
sumberdaya jaringan radio pada
GPRS untuk aplikasi data. Hal ini
memungkinkan aplikasi data
tersebut memiliki karakteristik
transmisi sebagai berikut :
1. Infrequent data transmission
2. Frequent transmision of small
data block yaitu frekuensi
transmisi yang menggunakan
blok data dengan ukuran kecil
sebagai contoh untuk
mendownload beberapa
halaman web (html) melalui
aplikasi web browser hanya
membutuhkan beberapa
kilobyte.
3. Infrequent transmision of
larger data block. Sebagai
contoh transaksi untuk
mengakses penyimpanan data
pada basisdata yang
membutuhkan block data yang
lebih banyak/lebih besar
sehingga membutuhkan waktu
yang cukup lama.
4. Asymmetrical troughput
between uplink and downlink
sebagai contoh pada aplikasi
pengambilan data pada server
yang mana uplink digunakan
untuk mengirimkan sinyal
perintah (signalling command)
sedangkan downlink digunakan
untuk menerima data sebagai
respon dari request.
GPRS telah banyak digunakan
untuk mendukung aplikasi-
aplikasi yang berkaitan dengan
layanan komunikasi data.
Beberapa contoh aplikasi yang
menggunakan teknologi GPRS
diantaranya adalah chat,
pengiriman data/informasi
berbasis teks dan visual,
pengiriman data gambar/image,
web browsing, transfer file
diantaranya MMS (Multimedia
Message Service), aplikasi E-mail
korporat dan internet, SMS, dll.
GPRS dapat melakukan transmisi
data untuk aplikasi-aplikasi di
atas hingga mencapai 0,22bps
hingga 111 Kbps.
GPRS mobile station atau GPRS
terminal dikelompokkan dalam
beberapa kelas yang masing-
masing memiliki kelebihan/
kapabilitas yang berbeda sesuai
dengan kebutuhan masyarakat
akan komunikasi data. Kelas-
kelas GPRS terminal tersebut
diantaranya adalah sebagai
berikut :
1. Class A, yaitu sebuah mobile
station yang dapat membuat
atau menerima panggilan baik
GPRS maupun GSM secara
simultan.
2. Class B, yaitu sebuah mobile
station yang dapat membuat dan
atau menerima panggilan baik
GPRS maupun GSM tapi tidak
secara simultan.
3. Class C, yaitu mobile station
yang dapat diset secara manual
apakah mode GSM atau GPRS.
· Pengiriman dan penerimaan
data pada mobile station GPRS
Area geografis yang dilingkupi
oleh jaringan GPRS dibagi ke
dalam area yang lebih kecil yang
disebut dengan cells dan area
routing. Sebuah cell adalah area
yang dilayanai oleh set/
himpunan radio base stations.
Ketika sebuah GPRS mobile
station ingin melakukan
pengiriman data atau
penerimaan data, maka mobile
station tersebut akan mencari
sinyal radio yang terkuat yang
dapat ditemukan diantara base
stationnbase station yang ada.
Setelah menemukan sinyal radio
terkuat dari suatu base station,
maka mobile station tersebut
akan mengirimkan notifikasi ke
jaringan dari cell untuk memilih
base station yang mengirimkan
sinyal radio terkuat dan
menngunakannya untuk
melayani layanan pengiriman
atau penerimaan data. Secara
periodik mobile station akan
mendengarkan sinyal radio dari
himpunan base station tersebut,
dan jika ditemukan bahwa ada
base station lain yang memiliki
sinyal radio lebih kuat dari base
station saat ini, maka mobile
station tersebut akan mengganti
base station dengan base station
yang baru yang memiliki sinyal
radio yang lebih kuat. Proses ini
disebut dengan istilah reselect.
Routing area adalah himpunan
atau sekelompok cell-cell area
yang berdekatan. Routing area
ini akan berguna dalam proses
location-updating traffic dan
paging traffic. Untuk mobile
station yang secara aktif sedang
melakukan proses pengiriman
atau penerimaan paket data,
maka proses penelusuran lokasi
dilakukan melalui tingkat cell
(jaringan akan menjaga track
dari cell yang saat ini sedang
digunakan). Sedangkan untuk
kondisi moble station yang
dalam keadaan tidak aktif atau
idle, maka penelusuran
dilakukan berdasarkan routing
area (jaringan akan menjaga
track dari routing area).
Pemanfaatan GPRS mobile
station pada aplikasi yang
pengiriman data dengan
menggunakan GPRS pada
umumnya dibuat dengan
arsitektur client/server. Pada
prinsipnya client adalah agen
yang mengirimkan request ke
server untuk kemudian diproses
oleh server dan hasilnya
dikirimkan kembali ke client. Dan
peran GPRS mobile station dapat
diset sebagai client mode atau
server mode. GPRS mobile
station pada umumnya berperan
sebagai client , contohnya adalah
ketika GPRS mobile station
digunaan untuk melakukan
akses internet , intranet, atau
database dengan melakukan
inisialisasi komunikasi GPRS. GPRS
mobile station juga dapat
berperan sebagai server sebagai
contoh ketika digunakan untuk
aplikasi monitoring telemetery
dimana GPRS mobile station
dihubungkan dengan device/
perangkat lain seperti kamera
untuk melakukan monitoring
atau mengambil data telemetry.
maka ketika sebuah mobile
station GPRS akan menggunakan
layanan jaringan paket data
wireless, terlebih dahulu mobile
station tersebut melakukan
attach ke Service GPRS Support
Node (SGSN). Ketika sebuah
SGSN menerima request dari
sebuah mobile station, maka
SGSN akan memastikan apakan
akan memberikan layanan
request tersebut. Beberapa
faktor yang harus diperhatikan
adalah sebagai berikut :
1. Apakah pengguna mobile
station tersebut merupakan
subscriber dari GPRS services
atau tidak. Proses pengecekkan
(verifikasi) informasi subcription
dari mobile station ini disebut
dengan authorization.
2. Proses pencekkan (verifikasi)
informasi tentang identitas dari
mobile station. Hal ini disebut
dengan istilah authentication.
3. Pengecekkan terhadap level
QoS (Quality of Service) dari
request service yang diminta oleh
mobile station. Hal yang
dilakukan diantaranya proses
verifikasi terhadap kemampuan
subscriber untuk membayar
service yang diminta dan juga
verifikasi terhadap kemampuan
jaringan untuk memberikan
layanan sesuai yang diminta (saat
bersamaan jaringan sedang
melayani service terhadap
pengguna yang lain) .
4. Setelah memutuskan untuk
menerima request, maka SGSN
akan menyimpan data track dari
mobile station sehingga
mengetahui lokasi dimana data
paket harus dikirimkan /
diroutekan ke mobile station
(proses penerimaan paket data).
Proses attachment ke SGSN tidak
menjadi jaminan bahwa proses
pegiriman paket data dapat
dilakukan. Agar mobile statin
dapat melakukan proses
pengiriman paket data, maka
mobile subscriber harus terlebih
dahulu mengaktifkan sebuah
PDP address (semisal IP address).
PDP address merupakan network
layer addresess (OSI model layer
3). Sistem GPRS mendukung baik
layer protokol jaringan X.25
maupun IP. Karena itu alamat
PDP dapat berupa X.25, IP, atau
kedua-duanya. Masing-masing
PDP address disimpan dan
dikenali (anchored) pada sebuah
Gateway GPRS support Node
(GGSN). Semua lalu lintas paket
data yang dikirimkan dari
jaringan paket data publik ke
alamat PDP akan melalui GGSN.
Ketika mobile station melakukan
proses pengiriman data, maka
selain melakukan attach ke
SGSN, maka mobile station
tersebut juga harus
mengaktifkan sebuah alamat
PDP. Alamat PDP membangun
sebuah asosiasi antara SGSN
dengan GGSN yang informasinya
disimpan dalam PDP context.
Sebuah mobile station hanya
melakukan attach ke satu SGSN,
tetapi dapat mengaktifkan
beberapa alamat PDP yang
mungkin di-anchored oleh GGSn
yang berbeda.
Ketika mobile station telah
melakukan attach ke SGSN dan
mengaktifkan sebuah alamat
PDP, maka mobile station
tersebut telah siap untuk
melakukan komunikasi dengan
perangkat yang lain. Sebagai
contoh GPRS mobile dapat
berkomunikasi dengan sistem
komputer yang terhubung ke
jaringan X.25 atau jaringan IP.
Dengan demikian proses
pengiriman data (data transfer)
dan Penerimaan data (data
receiving) dengan menggunakan
GPRS dilakukan melalui proses
sebagai berikut :
1. Setup koneksi ke jaringan
GPRS (dilakukan terpisah dengan
jaringan GSM)
2. Mobile station melakukan
prosedur GPRS attach.
Hal-hal yang dilakukan antara
lain :
a. Mobile station melakukan
request attachment ke SGSN.
b. SGSN melakukan
authorization dan autentication
terhadap requirement dari
mobile station.
c. SGSN melakukan verifikasi
terhadap level QoS service yang
diminta oleh mobile station.
d. Jika request attachment
diterima, maka selanjutnya SGSN
akan meyimpan dan memaintain
data lokasi (track) mobile station
dengan melakukan maintain
terhadap database lokasi mobile
station yaitu HLR dan MSC/VLR.
3. Untuk dapat melakukan
pengiriman data, maka mobile
station akan mengaktifkan
alamat PDP. Infromasi yang
dibutuhkan untuk mengaktifkan
alamat PDP ini disimpan dalam
PDP context.
Pemanfaatan Teknologi GPRS
Tujuan utama dari
pengembangan teknologi GPRS
adalah untuk memfasilitasi
interkoneksi antara sebuah
perangkat mobile dengan
jaringan paket-switch data yang
lain dengan melalui akses
kajaringan internet. Dengan
adanya pengenalan mode paket
pada GPRS, maka
memungkinkan integrasi antara
teknologi mobile telephony dan
internet menjadi teknologi
internet bergerak (mobile
internet technology). Teknologi
ini memungkinkan pengguna
telepon seluler (mobile phone)
mendapat layanan baru/
tambahan sebagai berikut :
1. Client-Server Services yang
memungkinkan pengaksesan
data yang tersimpan dalam suatu
basisdata. Contoh penerapan
aplikasi ini adalah pengaksesan
WEB melalui browser.
2. Messaging Services yang
ditujukan untuk komunikasi
antar individu pengguna dengan
memanfaatkan storage server
untuk penanganan pesan
sebagai tempat penyimpanan
pesan sementara / intermediate
sebelum diterima oleh
pengguna. Conoth hasil
layanannya yaitu aplikasi
Multimedia Message Service
(MMS) yang digunakan untuk
pengiriman data pesan
multimedia melalui jaringan GSM
dengan menggunakan telepon
seluler.
3. Real-time conversational
Services yang memberikan
layanan komunikasi dua arah
kepada pengguna secara real-
time. Beberapa contoh
penerapannya adalah pada
aplikasi internet dan multimedia
semisal Voice over IP dan video
conferencing.
4. Tele-action services
GSM-GPRS modem (GPRS
terminal/ GPRS mobile station)
GSM-GPRS modem (GPRS
terminal/mobile station) adalah
perangkat mobile yang
memungkinkan pengguna /
mobile user melakukan
komunikasi data dengan
menggunakan teknologi GPRS.
GSM-GPRS modem yang hadir di
market memiliki karakteristik
yang berbeda. Diantara
karakteristik GSM-GPRS modem
yang ada antaralain sebagai
berikut :
1. Dualband atau treeband
GSM-GPRS modem (EGSM
900/1800 MHZ dan EGSm
900/1800/1900 MHZ).
2. Didesain untuk aplikasi
berbasis GPRS, data, fax, SMS,
dan aplikasi suara.
3. Tegangan masukan antara 8
volt hingga 40 volt.
4. Arus masukan 8 mA saat
kondisi tidak aktif (idle mode)
dan, 150 mA saat komunikasi
berlangsung (aktif) pada GSM
900 @ 12 V, serta 110 mA saat
komunikasi berlangsung pada
komunikasi GSM 1800 @ 12 V
5. Suhu/temperatur berkisar
antara -20 hingga 55 derajat
celcius.
6. Dimensi keseluruhan
80mmX62mmX31mm / Weight :
200 gr
7. Interface komunikasi dengan
RS-232 melalui konektor tipe D-
TYPE dengan 9 pin
8. interface komunikasi dengan
RJ11 voice konektor
9. Power supply dengan Molex
yang memiliki 4 pin konektor
10. Interce komunikasi dengan
konektor SMA antenna
11. Togle spring SIM holder
12. Red LED power on
13. Green LED status dari GSM/
GPRS modul
Untuk melakukan komunikasi
data (baik mengirim atau pun
menerima data) pada GSM-GPRS
modem, maka digunakan
perintah AT+Command.
Tarif GPRS
Tarif GPRS berbeda-beda
tergantung pada provider
jaringan telekomunikasi GSM.
Teknologi CDMA
==============
Pada pertengahan dekade 1990,
International Telecommunication
Union (ITU) memulai usaha
untuk membangun layanan
telekomunikasi untuk pengguna
di manapun dan kapanpun.
Tujuannya adalah
interoperabilitas sistem-sistem
bergerak (mobile) yang sanggup
memberikan layanan bernilai
tambah. Pada 1998, ITU
mengeluarkan proposal Radio
Transmission Technology (RTT)
untuk International Mobile
Telecommunications-2000
(IMT-2000), nama formal untuk
standar 3G. IMT- 2000
menyetujui tiga buah standar
untuk 3G: W-CDMA, CDMA2000,
dan TDSCDMA. W-CDMA
(Wideband Code Division
Multiple Access) didukung oleh
European Telecommunications
Standards Institute (ETSI) dan
operator GSM di Eropa dan
tempat lain. Sedangkan
CDMA2000 didukung oleh
komunitas CDMA Amerika Utara,
dipimpin oleh CDMA
Development Group (CDG).
Standar ketiga (TDSCDMA)
didukung di China. Diawal tahun
1998, W-CDMA diikutsertakan
dalam standar ETSI yaitu UMTS
(Universal Mobile
Telecommunications System).
W-CDMA telah dengan luas
didukung oleh operator GSM di
seluruh dunia. Karena W-CDMA
membutuhkan setidaknya 5 MHz
spektrum, operator yang
mendukung WCDMA
harus membeli spektrum baru,
dengan biaya miliaran dolar,
untuk menggunakan teknologi
ini. W-CDMA menjanjikan
penggunaan layanan suara dan
data dengan kapasitas
maksimum 2 Mbps melalui kanal
5 MHz. Namun dilapangan,
operator percaya bahwa W-
CDMA hanya dapat menangani
hingga 384 kbps.
CDMA2000 banyak digunakan
oleh operator CDMA (cdmaOne)
yang sudah ada. CDMA2000
dirancang untuk beroperasi pada
spektrum yang sama dengan
jaringan cdmaOne sehingga tidak
membutuhkan spektrum baru.
Untuk memperoleh ini, CDMA
menawarkan dua tahap jalur
evolusi. Tahap pertama adalah
teknologi dengan nama
CDMA2000 1xRTT yang
menggunakan sebuah kanal
CDMA 1,25 MHz untuk
memperoleh kecepatan data 153
Kbps dan dua kali kapasitas
suara dibandingkan cdmaOne.
Spektrum yang yang dilepaskan
karena penggunaan 1xRTT
sekarang dapat digunakan untuk
tahap evolusi berikutnya,
CDMA2000 1xEV-DO.
CDMA2000 1xEV-DO
menawarkan kecepatan transfer
data hingga 2.4 Mbps. Pada
makalah ini pembahasan dibatasi
pada CDMA2000 yang
digunakan operator-operator di
Indonesia. Teknologi CDMA
memisahkan panggilan
pengguna satu dengan lainnya
menggunakan kode, bukan
frekuensi. Hasilnya, semua
frekuensi CDMA dapat
digunakan semua sel, sehingga
meningkatkan jumlah total kanal
suara yang tersedia dan
kapasitas sistem secara
keseluruhan. CDMA adalah
teknologi spread spectrum, yang
berarti ia menyebarkan informasi
yang dikandung sinyal tertentu
ke dalam bandwidth yang lebih
besar dari sinyal aslinya. Spread
spectrum telah secara substansial
meningkatkan bandwidth sinyal
pembawa informasi, jauh di atas
kebutuhan komunikasi dasar.
Peningkatan bandwidth, walau
tidak diperlukan untuk
komunikasi, dapat mengurangi
efek yang merugikan dari
interferensi.
CDMA2000
Tujuan CDMA2000 adalah
menyediakan layanan 2.5G dan
3G menggunakan system TIA/
EIA-41 yang terdiri dari sistem
IS-95A, B, dan cdmaOne
Ada beberapa tipe CDMA2000
yaitu:
• CDMA2000 1xRTT
Spesifikasi 1xRTT dikembangkan
oleh Third Generation
Partnership Project 2 (3GPP2),
sebuah kerjasama yang terdiri
dari lima badan standard
telekomunikasi: CWTS di China,
ARIB dan TTC di Jepang, TTA di
Korea dan TIA di Amerika Utara.
CDMA2000 1xRTT menawarkan
layanan dengan kecepatan
hingga 153 kbps dalam rentang
spektrum yang kecil (1,25 MHz
per carrier).
• CDMA2000 1xEV-DO
1xEV-DO, juga dikenal dengan
1X-EV Phase One, adalah sebuah
peningkatan dengan meletakkan
suara dan data pada kanal yang
terpisah guna menyediakan
pengiriman data pada kecepatan
2.4 Mbit/s.
• CDMA2000 1xEV-DV
EV-DV, atau 1X-EV Phase Two
menjanjikan kecepatan data
berkisar dari 3Mbps hingga
5Mbps. Hingga kini telah ada 8
proposal yang dikirim ke komite
standar 3GPP2 untuk rancangan
EV-DV.
• CDMA2000 3xRTT
3xRTT adalah sebuah standar
IMT-2000 (3G) yang disetujui ITU.
Ia adalah bagian dari apa yang
disebut ITU sebagai IMT-2000
CDMA MC. Ia menggunakan
spektrum 5 MHz untuk
memberikan kecepatan data
berkisar antara 2 hingga 4 Mbps.
3.3 CDMA di Indonesia
Saat ini di Indonesia telah ada
setidaknya empat operator
CDMA. Telkom dengan Flexi-
nya, Mobile-8 dengan Fren-nya,
Bakrie Telecommunication
dengan Esia-nya, dan Indosat
dengan StarOne-nya. Teknologi
yang digunakan oleh para
operator CDMA kebanyakan
masih terbatas pada CDMA
1xRTT. Walaupun ada operator,
yaitu Mobile-8, yang
menawarkan CDMA 1xEV-DO
untuk daerah-daerah tertentu di
Jakarta.
Kecepatan transfer data yang
terjadi masih jauh dari kapasitas
CDMA sebenarnya. Misalnya saja
Telkom Flexi yang menggunakan
CDMA 1xRTT, yang seharusnya
mampu mencapai kecepatan 153
kbps, saat ini baru dibuka pada
kecepatan efektif 30 hingga 70
kbps.
Untuk biaya akses data, tarif
yang diberlakukan masing-
masing operator cenderung
sama yaitu Rp 5/Kb.
Perbandingan GSM dan CDMA
Kecepatan Transfer
CDMA menawarkan kecepatan
transfer data yang lebih banding
GSM. Dengan teknologi
CDMA2000 1xRTT secara teoritis
kita dapat menyampaikan data
hingga 153 kbps. Sedangkan
GPRS hanya mencapai 111 kbps.
Cakupan wilayah untuk GPRS
lebih luas dari CDMA karena
teknologi GPRS menggunakan
jaringan GSM yang lebih dahulu
ada, lebih mapan dan mencakup
wilayah area yang lebih luas bila
dibandingkan dengan CDMA.