GSM/UMTS network architecture tutorial (Indonesia)

Tutorial DasarArsitekturJaringan GSM/UMTS ejlp12@gmail.com, 30 July 2009

1GGenerasipertama (1G) merupakansistemseluler analog.Jaringankomersialmulai 1998Nordic Mobile Telephone (NMT) di Scandinavia danbeberapanegaradiEropaAdvanced Mobile Phone Service (AMPS) di US, Australia, AsiaTotal Access Communications System (TACS) di UK danbeberapanegaradiEropa

2GSistem wireless digitalKapasitas, utilitasspektrum, kualitassuarameningkat . KonsumsidayamenurunStandarisasi core networkMulaidikembanganlayanan data

2G4 standarutama yang banyakdipakaiadalah:Global System for Mobile (GSM) communications danturunanannya. GSM sepertijuga AMPS, menggunakanteknologi TDMA Digital AMPS (disebutjuga D-AMPS, US-TDMA, IS-136, atau TDMA)Code-Division Multiple Access (CDMA) 2000 1x atau IS-95Jaringan IS-95 dikenaljugadengannamaCdmaOnedikembangkanoleh QualcommPersonal Digital Cellular (PDC) atau PHSPertama kali bernamaJapanesse Digital Celullar (JDC) yang merupakanstandar 2G diJepang

GSMPadadasarnya GSM menggunakan band 900 MHz, tetapibeberapaturunan GSM menggunakan band 1800 dan 1900, yaitu: Digital Cellular/Communication(?) System 1800 (DCS-1800 atau GSM-1800) Personal Communication System-1900 (PCS-1900 atau GSM-1900) European Telecommunications Standards Institute (ETSI) jugamembuatspesifikasiuntuk GSM-400 dan GSM-800

Digital cordless systemsSystem initidakmemilikikomponenjaringan (network component), biasanyahanyaterdiridarisebuah base station dansejumlah handset.Lingkupareanya pun terbatasbiasanyahanyasatu area gedung.CT2, Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT),Personal Handyphone System (PHS).

2.5GGSMPeningkatan data rate per user (25kbps)Layanan Data (GPRS) denganpenambahan packet-switched core networkCDMA IS-95B (64kbps)

2.75G/GSMEDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) or EGPRS (Enhanced GPRS)Perbaikanpadajaringanakses radio GERAN (GSM EDGE Radio Access Network) Perbaikanmodulasi 8-Phase Shift Keying (8PSK)kecepatanlebihtinggi 126-473,8 kbpskapasistastransmisi data lebihtinggiKualitas audio streaming, video steraming, on line gaming. high speed download, hiqh speed network connection, push to talk, dll

3GVisiUniversal global roamingMendukungkomunikasi multimedia (voice, data & video)Peningkatan data rates384 kbps saatbergerak2 Mbps saat ‘diam’Increased capacity (more spectrally efficient)IP architecture

3G Standard (IMT-2000)IMT-SC* Single Carrier (UWC-136): EDGEGSM evolution (TDMA); 200 KHz channels; sometimes called “2.75G”IMT-MC* Multi Carrier CDMA: CDMA2000Evolution of IS-95 CDMA, i.e. cdmaOneIMT-DS* Direct Spread CDMA: W-CDMANew from 3GPP; UTRAN FDDIMT-TC** Time Code CDMANew from 3GPP; UTRAN TDDNew from China; TD-SCDMAIMT-FT** FDMA/TDMA (DECT legacy)

3G/UMTSUniversal Mobile Telecommunication System (UMTS) distandarisaioleh 3GPPTeknologi W-CDMA (Wideband Code-Division Multiple Access)Peningkatankecepatanaksessampai 384 kbps danterus1920- 1980 Mhzuntuk down link, 2120-2180 Mhzuntuk up linkUsing Wideband-AMR (Adaptive Multi-rate) for voice codec makes quality enchancement

3G/CDMA 2000 Distandarisasioleh 3GPP2CDMA2000 1x (IS-2000 and IS-856)menggunakan 1.25 MHz, data rates sampai 144 kbps (1X RTT)

3.5GUMTS/HSDPA3GPP Release 5CDMA 1xEV-DO Revision B atau CDMA2000 3x

3.75GUMTS/HSUPA/HSPA3GPP Release 6CDMA 2000 1X EV-DV (Evolution of Data Voice) atau CDMA Release C & D (EV-DV)Tahun 2005 Qualcomm menghentikanpemengembangan EV-DV.

GSM Sub-SystemArsitektur GSM terdiridari 3 Sub-System yaitu: Mobile Station (MS) atauteleponselularME (IMEI) + SIM (IMSI) Base Station Sub-System (BSS) mengontrolhubungan radio (radio link) dengan MS Network Sub-System (NS) atau Network Switching Sub System (NSS) Operation Sub-System (OSS)

BTStranceiver yang mendefinisikansebuahsel (cell) menanganihubungan radio link dengan MS (pemrosesansinyal, transimisinyal, encoding dan decoding suara)berkomunikasidengan BSC menggunakanAter interface

BSCmengatur radio resource yang ditanganiolehsatu BTS ataulebih (RRM)menangani radio-channel setup, frequency hopping, handover antar BSC

MSCperangkatdasar switching (call handling)mengelola logical radio-link channel yang dibutuhkansaat call terjadimengelola signaling protocol antara MSC-BSSmengatur inter-BSS atau inter-MSC handoversmengumpulkan data untuk chargingsebuah MSC biasanyamenaganibanyak BSC

AuCMenyimpan parameter-parameter untukotentikasipelangganketikamenggunakanjaringan GSM, yaitu:Authentication Keys (Ki), Algoritma A3 Algoritma A8Menghasilkan 3 parameter otentikasiSigned Response (SRES), RAND, CipherKey (Kc) Parameter otentikasitersebutkemudiandisimpannyadi VLRRAND = 128-bit random yang di-generate olehAuCSRES = 32-bit one-way hash dari RAND danKi yang dikalkulasidenganAlgoritma A3Kc = 64-bit dari RAND danKi yang dikalkulasidenganAlgoritma A8

HLRMenyimpan data pelanggan, secarapermanendiantaranyaIMSI, MSISDNsupplementary service yang digunakanpembatasanlayanan (service restrictions)informasitentanglayananteleservicesdan bearer lokasiterkinidari MS untuk call routingBeberapa data diupdatesecaraberkalamisalnyalokasi subscriber (VLR, Cell ID)

VLRVLR menyimpansementaradaridata pelangganlokalataupelanggan roaming (MSISDN, TMSI)location area dimana MS teregistercopy data dari subscriber dari HLRdata yang digunakanuntukproses encryption Men-generate MSRN

GSM Architecture – Phase 2/2+

Pembagian domainSC DomainPS Domain

SGSN (Serving GPRS Support Node)Penyimpansementara data subscriber (seperti VLR)Mobility management (attach/detach, location update)Otentifikasi, enkripsiLogical link management, TunnelingRouting packet (downlink)Charging/Billing

GGSNPenghubungke external PS networks (internet ataujaringan X.25)GTP Tunneling (menambahkanataumenghilangkan GTP dan layer protokoldibawahnya)

Additional ElementsDNS ServersWAP GatewayBoarder GatewaySMSCMMSCRBT Server

UMTS Release 99Difinalisasipadatahun 2000GSM RAN (Radio Access Network) digantikan UTRAN (UMTS Radio Access Network), yaituMenggunakan WCDMA sebagai air interface, tapijugamendukung GSM/EDGE/GPRS radio-access network.Pita frekuensi (bandwidth) yang lebihlebarMacrodiversity, soft handoverUL/DL konfigurasi RAB yang lebihfleksibelDedicated and shared resource usageHandovers dari/ke GSM

UMTS Release 4Hampirtidakadaperubahanpada FDDDiperkenalkan Low ChipRate TDDMendukung MMSPemisahanantara user-plane (Transport) dan control-plane pada domain CS. Pemisahantersebutdilakukandenganmemperkenalkanarsitektur Mobile Switching Server yaitumenggunakan MGW (Media Gateway) sebagaielemen yang mengatur user-plane dan MSS (Mobile Switching Server) sebagaielemen yang pengotrol MGW.Domain CS dapatberbasis IP (tidaklagiharus TDM/ATM)

UMTS Release 5 HSDPA menggunakan Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ), link adaptation, ordemodulasi yang lebihtinggiuntukmeningkatkanefisiensispektralyaitumenggunakan 16QAM Hybrid ARQ Turbo Codes Core network mengalamiperubahanyaituadanyaarsitektur IMS (IP Multimedia Solution) denganmemperkenalkanjaringan yang berbasis IP danelemen-elemenfungsionalbaru yang mendukung VoIP (Voice overIP) yang menggunakanprotokol SIP (Session Initiation Protocol). IP UTRAN (Layer 2 antara RNC dan GGSN tidakharusberbasis ATM)

UMTS Release 6HSUPA denganmenggunakan Enhanced Dedicated Channel (E-DCH) Multicast and broadcast service menggunakan Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS)Extended location based services (LBS), with built in anonymizationPS streaming service with adaptation to available network resources (GERAN/GPRS, UTMS, WLAN)DRMCharging Management Framework (for extended payment system)

UMTS Release 7Disebutjuga HSPA+ atau HSPA EvolvedOrdemodulasi yang lebihtinggi (HOMs) Multi-antenna techniques (MIMO)Arsitektur RAN: "one tunnels solution" (OTS), mulaimenuju Flat ArchitectureOptimasipada VoIP lewat HSPA

UMTS Release 8 danselanjutnyaLTELTE-Advanced

GSM/UMTS network architecture tutorial (Indonesia)

Recommended

More Related Content

What's hot (20)

Viewers also liked (20)

Similar to GSM/UMTS network architecture tutorial (Indonesia) (20)

More from ejlp12 (17)

Recently uploaded (7)

GSM/UMTS network architecture tutorial (Indonesia)