Cellular Network

Jaringan Seluler (cellular network) atau yang biasa dipanggil mobile Networks merupakan jaringan radio terdistribusi yang melewati area-area yang disebut sel, dimana tiap sel melayani minimal satu transceiver yang biasa diketahui sebagai cell site ataupun base station.
Pada jaringan seluler tiap sel menggunakan set frekuensi yang saling berbeda dengan sel tetangganya, hal ini berfungsi untuk menghindari adanya interferensi dan menyediakan bandwidth yang terjamin untuk tiap sel.
Ketika sel-sel yang saling bertetanggaan satu sama lain ini digabungkan, maka mereka hal ini akan membuat adanya cakupan wilayah radio yang lebih luas secara geografis. Hal inilah yang membuat transceiver-transceiver portabel seperti ponsel, pager, dan alat komunikasi seluler lainnya dapat berkomunikasi antar satu sama lain, dan juga dengan transceiver tetap seperti telepon rumah yang berada pada jaringan tersebut.

GSM (Global System for Mobile Communication)

GSM merupakan set standar yang dikembangkan oleh  European Telecommunications Standards Institute (ETSI) untuk menggambarkan protokol-protokol untuk jaringan seluler generasi kedua (2G) yang digunakan oleh mobile phone.
Standar GSM dikembangkan sebagai pengganti dari generasi pertama jaringan seluler. Standar ini mulai diperluas dengan juga memasukkan komunikasi data, pertama menggunakan circuit switched transport, kemudian menggunakan transport data melalui GPRS (General Packet Radio Services) dan EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution).
Standar ini masih terus dikembangkan hingga kini dengan mulai adanya standar-standar baru seperti UMTS (3G) dan yang terbaru kini adalah LTE (4G).

Arsitektur GSM

Secara garis besar terdiri dari 4 subsistem yang terkoneksi dan berinteraksi antar sistem dan dengan user melalui Networks interface, subsistem tersebut adalah:

1. Mobile System: Merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan pembicaraan. Terdiri atas Mobile Equipment dan Subscriber Identity Module.
2. Base Station: Terdiri atas Base Station Controller dan Base Transceiver Station. Dimana fungsi dari BSS adalah mengontrol tiap-tiap BTS yang terhubung kepadanya. Sedangkan fungsi dari BTS adalah untuk berhubungan langsung dengan MS dan juga berfungsi sebagai pengirim dan penerima sinyal.
3. Network Subsystem: Terdiri dari MSC, HLR, dan VLR. MSC atau Mobile Switching Controller adalah inti dari jaringan GSM yang berfungsi untuk interkoneksi jaringan, baik antara seluler maupun dengan jaringan PSTN. Home Location Register atau HLR berfungsi untuk menyimpan semua data dari pelanggan secara permanen. Untuk VLR atau Visitor Location Register berfungsi untuk data dan informasi pelanggan.
4. Operation and Support System: Merupakan subsistem dari jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendalian di antaranya adalah fault management, configuration Management, dan inventor management.

Alokasi Frekuensi Operator GSM di Indonesia

Alokasi frekuensi GSM yang dipakai di Indonesi a sama dengan yang dipakai di sebagian besar dunia terutama Eropa yaitu  pada pita 900 MHz, yang dikenal sebagai GSM900, dan pada pita 1800 MHz, yang dikenal sebagai GSM1800  atau DCS (Digital Communication System), seperti yang ditunjukkan di Gambar 1 berikut:

Frekuensi downlink adalah frekuensi yang dipancarkan oleh BTS-BTS untuk berkomunikasi dengan handphone-handphone pelanggan dan juga  menghasilkan apa yang disebut sebagai coverage footprint operator sedangkan frekuensi uplink adalah frekuensi yang digunakan oleh handphone-handphone pelanggan agar  bisa terhubung ke jaringan.

Untuk uplink, alokasi frekuensi GSM900 dari 890 MHz samp ai 915 MHz sedangkan untuk downlink dari 935 sampai 960 MHz. Perhatikan , dalam frekuensi MHz, baik uplink maupun downlink memiliki alokasi frekuensi yang berbeda, namun dengan penomoran kanal ARFCN keduanya sama karena kedua-dua nya adalah pasangan kanal dupl eks yang dipisahkan selebar 45 MHz.

Lebar pita spektrum GSM900 sendiri adalah  25 MHz dan penomoran kanal ARFCN-nya dimulai dari 0 dan seterusnya; dengan lebar pita per kanal GSM adalah 200 kHz (0.2 MHz) maka jumlah total kanal untuk GSM900 adalah 25/0.2 = 125 kanal. Namun tidak semua kanal ini dapat dipakai: ada dua kanal yang  harus dikorbankan sebagai system guard band pada kedua ujung batas spektrum masing-masing yaitu ARFCN 0 di batas bawah dan ARFCN 125 untuk batas atas. Jadi ARFCN  efektif yang dipakai untuk GSM900 adalah ARFCN 1 sampai 124.

Untuk GSM1800 (DCS) alokasi frekuensi upl ink-nya dari 1710 MHz-1785 MHz sedangkan downlink dari 1805 MHz sampai 1880 MHz dimana alokasi frekuensi antara uplink dan downlink terpisah selebar 95 MHz. Dengan demikian, berbeda dengan GSM900, GSM1800 memiliki lebar pita kurang lebih 3 kali lebih lebar dibanding GSM900. untuk GSM1800 penomoran kanal ARFCN-nya dimulai dari 511 dan berakhir 886 (375  kanal total, 3 kali lebih banyak dari GSM900) di mana 511 dikorbankan sebagai system guard band pada ujung bawah dan 886 dipakai sebagai system guard band pada ujung atas.

Di Indonesia, ada lima operator GSM (Telkomsel, Indosat, XL, Axis dan Three) yang mengantongi ijin operasi. Alokasi frekuensinya  ditunjukkan oleh Gambar 2 dan 3 (Data diberikan oleh “sumber yang  dapat diandalkan”). Seperti  yang ditunjukkan oleh Gambar-Gambar tersebut, hanya tiga operator yang mendapat alokasi frekuensi untuk pita GSM900 sedangkan untuk pita GSM1800 semua operator kebagian.

Referensi

Tanenbaum, Andrew S. 2003. Computer Networks Fourth Edition. Mexico: Prentice Hall.

http://en.wikipedia.org/wiki/Public_switched_telephone_network

http://en.wikipedia.org/wiki/GSM

http://www.scribd.com/doc/53709979/Arsitektur-GSM

http://te.ugm.ac.id/~risanuri/siskom/SISTEM_GSM.pdf