PLMN (Public Land Mobile Network)

PLMN (Public Land Mobile Network)

                Sistem komunikasi yang digunakan untuk memberikan layanan jasa telekomunikasi bagi pelanggan bergerak yang terdiri dari sejumlah mobile station (MS) yang dihubungkan dengan jaringan radio ke infrastruktur perangkat switching yang berinterkoneksi dengan sistem lain seperti PSTN.

}  Pada awal perkembangannya PLMN hanya dilayani oleh satu sel besar dalam satu area tertentu.

◦        MS yang meninggalkan atau mendekati perbatasan area cakupan

◦        Loss karena tidak mendapatkan sinyal dari pemancar

}  Kemudian berkembang menjadi sistem seluler

◦        cakupannya diperkecil dan di susun dalam bentuk sel-sel sehingga menyusun menjadi area yang luas.

MS ( Mobile Station )

}  Mobile Station (MS) berupa Mobile Equipment (ME) + SIM ( Subscriber Identity Module)

}  MS terdiri dari Unit kontrol, tranceiver Radio dan Antena.

}  Unit Kontrol terdiri dari perangkat telephone, tombol-tombol, indikasi audio/visual untuk menunjukkan proses penyambungan.

}  Tranceiver melakukan transmisi duplex ke BTS

}  Pelanggan yang membawa MS disebut Mobile Subscriber

}  MS saling berkomunikasi melalui radio interface

}  Gain antena MS yang digunakan rata-rata sebesar 2 dB

}  Power Pancar rata-rata 23dBm ( tergantung jarak MS ke BTS)

}  MS dapat mengubah- ubah frekuensi yang digunakan untuk disesuaikan dengan salah satu frekuensi BTS

BTS ( Base Tranceiver System )

}  BTS merupakan perangkat transceiver radio pada suatu area dalam suatu jaringan telekomunikasi seluler

}  BTS berbentuk sebuah tower dengan ketinggian tertentu

}  BTS dilengkapi dengan antena pemancar dan penerima

}  BTS menangani protokol radio link dengan Mobile Station lewat Um interface yang juga dikenal dengan air interface ( radio link)

BSC ( Base Station Controller )

}  BSC berfungsi mengontrol dan mengatur beberapa BTS

}  BSC bertanggung jawab untuk memelihara koneksi ( hubungan radio) saat panggilan dan kepadatan lalu lintas panggilan pada areanya dan meneruskan ke Network Subsystem.

}  BSC berfungsi untuk menangani setup radio-channel frequency hopping, serta proses handover.

}  Dimana pada BTS ke BSC bisa di hubungkan dengan :

                -Microwave -Fiber optik -Satelit

Dan interface yang di gunakan adalah abis interface sering disebut

PCMB. Menggunakan kabel 2 Mbps (kabel E1)

}  BSC --- TRAU

Untuk menghubungkannya dapat menggunakan kabel 2 Mbps (E1)

sering disebut PCMS dan interface nya disebut Asub interface

}  TRAU --- MSC

Untuk menghubungkannya menggunakan kabel 2 Mbps (E1) sering

disebut PCMA dan interfacenya disebut A interface.

TRAU (Transcoding and Rate Adaptation Unit)

}  Fungsinya Membagi kapasitas 1 TS (64 Kbps) menjadi 4 TS (16 Kbps) agar mengurangi biaya transmisi, dengan meminimalkan   sumber transmisi antara BSC dan MSC,

}  Interkoneksi antar perangakat sering menggunakan kabel E1. dimana

    1 E1 memiliki kapsitas 2048 Kbps= 2 Mbps.

}  Dalam 1 E1 dibagi menjadi 32 TS  dimana tiap TS kapasitasnya 64 kbps.

}  Namun biasanya digunakan hanya 30 TS saja. Dalam 30 TS  ini dapat menampung 120 percakapan secara bersamaan.

}  Fungsi TRAU disini adalah untuk membagi 1 TS menjadi 4 bagian agar mengurangi biaya transmisi. Menjadi 1 Ts kapasitasnya 16 Kbps.

MSC (Mobile services switching center) 

}  MSC merupakan inti dari sebuah sistem seluler.

}  MSC  melakukan penyambungan ( switching) antar MS dan MS ke PSTN

}  Sistem seluler tidak terikat pada hirraki karena semua MS berhubungan langsung dengan MSC

}  MSC berfungsi untuk melakukan proses pengendalian aktivitas BTS dan MS

HLR ( Home Location Register )

}  HLR adalah bagian basis data pada NSS di MSC berisi informasi pelanggan dan informasi setiap pengguna yang berlokasi dan terdaftar dalam sistem GSM/ CDMA di kota tempat MSC tersebut berada.

}  HLR Pesawat merutekan secara tepat melalui PSTN setiap percakapan ke ponsel yang sedang menjelajah (roaming) ke HLR pelanggan yang sedang mengunjunginya.

}  HLR lookup merupakan aplikasi untuk mengecek dimana suatu nomor telepon terdaftar.

VLR ( Visitor location register )

}  VLR adalah basis data yang berisi informasi sementara tentang pelanggan, dimana diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang datang berkunjung. VLR selalu terintegrasi dengan MSC.

•  VLR berisi database sementara dari pelanggan
• VLR digunakan untuk pelanggan lokal dan yang sedang melakukan roaming.
• VLR memiliki pertukaran data yang luas daripada HLR.
• VLR diakses oleh MSC untuk setiap panggilan, dan MSC dihubungkan dengan VLR
• Setiap MSC terhubung dengan sebuah VLR, tetapi satu VLR dapat terhubung dengan beberapa MSC

AUC (Aunthetication center)

}  AUC ini menyediakan autentikasi dan enkripsi parameter untuk memverifikasi identitas pengguna dan menjamin kerahasiaan dari setiap panggilan.

}  AUC melindungi operator jaringan dari tipe-tipe penggelapan atau kecurangan yang berbeda yang telah ditemukan saat ini di dunia selular

EIR (Equipment identity register)

}  EIR adalah basis data yang berisi informasi tentang identitas dari perlengkapan mobile untuk mencegah panggilan dari pencurian, unauthorized, atau stasion bergerak yang rusak.

}  AUC dan EIR di implementasikan sebagai node yang berdiri sendiri atau kombinasi node AUC/EIR.

• EIR berisi IMEI (international Mobile Equipment Identities), yang merupakan nomor seri perangkat + tipe code tertentu
• Mobile Equipment dibagi menjadi tiga kelompok :

ü  Black list

ü  Grey list

ü  White list

GMSC (Gateway MSC)

}  gateway adalah node yang digunakan untuk saling mengubungkan dua jaringan.

}  Gateway kadang diimplementasikan di dalam MSC.

}  MSC kemudian mengacu ke GMSC

Handover

}  Handover adalah proses pengalihan kanal traffic secara otomatis pada MS yang sedang digunakan untuk berkomunikasi tanpa terjadinya pemutusan hubungan.

Macam- macam Handover

}  Intra cell handover, pemindahan informasi yang dikirim dari satu kanal ke kanal yang lain pada sel yang sama. Dilakukan karena terjadi gangguan interferensi atau operasi pemeliharaan.

}  Intra-BSC handover, yaitu handover yang dikontrol oleh BSC .BTS yang lama dan baru sama-sama dibawah kendali sebuah BSC .Handover ditangani seluruhnya oleh BSC. MSC menerima informasi lokasi sel baru yang digunakan MS dari BSC.

}  Intra-MSC Handover (handover yang terjadi dalam sebuah MSC) BTS lama yang baru berada dibawah sebuah MSC tapi dikendalikan oleh BSC yang berbeda.

}  Inter-MSC handover (handover antar dua MSC). BTS lama dan yang baru berada pada MSC area yang beda.

SWITCHING SYSTEM PADA GSM

}  Pada dasarnya fungsi switching dan kontrol switch pada PLMN menggunakan sistem switching yang sama dengan PSTN/ISDN, perbedaannya adalah :

◦       Sebuah MSC mempunyai pelanggan temporer yang tidak mempunyai nomor yang fix dalam area pelayanan MSC tersebut.

◦       Routing antar MSC didasarkan pada nomor-nomor pelanggan yang bersifat temporer selama pelanggan tersebut melakukan panggilan di MSC lain à nomor roaming.

◦       Pada PSTN à ruting dilakukan hanya sekali dan hubungan yang terjadi akan dipertahankan sampai dengan panggilan berakhir

◦       Pada PLMN à MS bergerak selama hubungan dilakukan à terjadi ruting baru dan handover, handover à antar BTS atau Melewati MSC lain.

◦       Pada PSTN à trafik terkonsentrasi pada jaringan akses baik di sentral lokal maupun di Konsentrator

◦       Pada PLMN à trafik terkonsetrasi pada interface udara à Multiple akses

SWITCHING SYSTEM PADA GSM

}  Konsentrasi dilakukan pada Akses udara à jumlah kanal trafik yang terbatas, dikontrol oleh BSC yang menetapkan kanal-kanal yang idle untuk MS.

}  Antara BTS à BSC  : menggunakan timeslot PCM

}  BSC à menghubungkan kanal trafik antara BTS dan MSC, menghubungkan sinyal suara yang terkode melalui switch yang ada di BSC.

}  BSC à melakukan switching yang dibutuhkan selama panggilan berlangsung, saat MS bergerak dari satu sel ke sel lainnya dalam daerah pelayanan BSC

}  MSC à menswitch kanal trafik 64 KBps antara GMSC dengan salah satu BSC-nya. MSC harus terus mengawasi pergerakan dari MS yang sedang dilayani.

}  MSC à harus mampu melakukan switching dengan MSC lain bila pelanggannya bergerak ke sel lain yang berbeda MSC selama panggilan berlangsung

}  GMSC à menswitch kanal trafik 64 KBps antara jaringan lain dengan MSC lain dalam PLMN, PSTN, ISDN, PLMN lain dan jaringan lainnya yang berhubungan.

}  GMSC à interface PLMN yang berhubungan dengan jaringan lain pada hirarki jaringan Nasional maupun Internasional.

SWITCHING SYSTEM PADA GSM

}  Pada Saat GMSC menerima panggilan dari jaringan lain, GMSC à menentukan MSC atau PLMN yang berhubungan yang pada saat itu dapat dicapai oleh MS pemanggil.

}  HLR à mengiformasi MSC mana yang dapat digunakan dan nomor temporer yang akan digunakan untuk pensinyalan yang didapatkan dari VLR yang berhubungan à GMSC

SWITCHING SYSTEM PADA GSM
Switching yang terjadi saat handover

}  Swtiching ulang terjadi saat handover karena MS bergerak dari satu sel ke sel lainnya baik dalam satu MSC maupun menuju MSC yang lainnya à operator harus mampu melakukan switching tanpa menggangu hubungan yang sedang terjadi à berhubungan dengan strategi penangan akses udara dan trafik pada jaringan.

Ada lima jenis handover yang biasa dilakukan :

}  InTra-cell handover                         

}  Kanal baru dipilih disebabkan interferensi atau gangguan lainnya pada kanal yang sedang digunakanà switching terjadi pada satu BSC

}  Intra-BSC handover                       

}  Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh BSC yang sama à switching terjadi pada satu BSC

}  Intra-MSC handover                      

}  Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh BSC yang berbeda tetapi pada MSC yang sama à switching terjadi pada dua BSC dan satu MSC

}  Inter-MSC handover                     

}  Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh MSC pada MSC pada PLMN yang sama à switching terjadi beberapa MSC

}  Inter-system handover

}  Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh PLMN yang lain à switching terjadi antar PLMN

}  Arsitektur pada jaringan mobil yang besar, dapat terdiri dari beberapa MSC dan jika perlu dibantu dengan tandem  yang dihububungkan dengan MSC.

}  Alternative a Seluruh MSC dihubungkan satu dengan yang lainnya tanpa memperhatikan area pelayanan secara geografis.

}  Alternative b, Ada sentral tandem, seluruh trafik antar MSC di rutekan ke sentral tandemà trafik demand yang tidak tentu.

}  Alternative c, kombinasi a dan b, hubungan langsung antar MSC hanya untuk beban trafik yang tinggià optimal untuk kebanyakan kasus.

Arsitektur Mobile Switching Centre (MSC) dan Gateway MSC (GMSC)

}  MSC dan GMSC merupakan suatu stored programme control (SPC), berbasis distributed microprosesor, radio-telephone exchange termasuk didalamnya teknik switching digital. Sub-sistem MSC terdiri dari :

◦       Switch Matriks

◦       Automatic Message Accounting (AMA)

◦       Timing system

◦       Land Call management

◦       Mobile Call managemment

◦       Mobility Management

◦       Service Management Subsystem

◦       Interface SS7

◦       Subsistem VLR

◦       Interface ke AuC

Arsitektur Mobile Switching Centre (MSC) dan Gateway MSC (GMSC)

Switching Matriks

}  Single stage, matriks non-blocking berdasarkan konsep interpolasi Time Switch.

}  Matriks harus modular dan dapat di-expand dengan menambahkan modul sesuai kebutuhanSetiap matriks modul mempunyai 8.000 inlet, untuk total matriks switch 256.000 inlet à jumlah modulnya adalah 32 modul.

}  Pada dasarnya time switch tunggal bekerja dengan cara read dan wirite data dari satu memori. Dalam proses informasi yang berada dalam timeslot yang terpilih dipindah-tempatkan. Pada proses time switching à multipleks dan demultipleks pada input dan output matriks à dalam beberapa kasus proses ini dapat dipisahkan sebelum diterapkan ke memori.

}  Perpindahan informasi antara dua timeslot yang berbeda dilaksanakan oleh rangkaian timeslot interexchange (TSI).

}  Data yang masuk ditulis secara berurutan/sequensial ke lokasi memori dan data yang keluar dibaca sesuai lokasi yang ada control storage.

Arsitektur Mobile Switching Centre (MSC) dan Gateway MSC (GMSC)

}  Pada kasus ini dalam alamat memori Control Storage, alamat j dan i disimpan dalam lokasi memori i dan j à di output à data input kanal i di slot j dan data input kanal j disimpan di slot i.

}  Ada dua cara proses pengontrolan memori pada time switch yaitu write à sequensial, read à random dan write à random, read à sequensial.

Arsitektur Mobile Switching Centre (MSC) dan Gateway MSC (GMSC)

Automatic Message Accounting (AMA)

}  Prosesor AMA à mengumpulkan data billing untuk panggilan yang berbeda, dengan format data yang cocok dan mengirimkannya ke pusat biling melalui link X.25. Rekaman billing dapat dicopi ke magnetic tape (optional).

}  Dari rekaman data ini, statistik data yang terkumpul dapat di turunkan dan dikirim ke OMC à baik secara periodik maupun diminta oleh OMC.

}  Statistik data Trafik juga sapat dikopi ke magnetic tape.

Timing System

}  GSM biasanya menggunakan konfihurasi Master Slave untuk sinkronisasi dengan konsep PDH à slave dapat merecover sendiri frekuensi clocknya sesuai dengan master tanpa harus menggunakan pengunci fasa ke master.

}  Jaringan bisanya menggunakan osilator yang mempunyai presisi yang tinggi atau dapat di hubungkan secara eksternal ke source yang stabil.

}  Terdapat di referensi clock à primer dan sekunder (stanby), stabilitas clock 1 x 10-9  (1 slip/hari).

}  Contoh                 :              

}  Frame mempunyai kecepatan 8.000 frame/s dan stabilitas clock 1 x 10-9, slip cyclenya = 109/(8.000 x 60 x 60) = 34.7 jam = 1,5 hari, jadi rata-rata 1 slip/36 jam.

Arsitektur Mobile Switching Centre (MSC) dan Gateway MSC (GMSC)

Sistem Interface X.25

}  Interface X.25 dibutuhkan untuk mengirim data ke OMC dan Billing Centre à card interface X.25 dibutuhkan di MSC.

}  Jaringan X.25 dibangun menggunakan dua blok bangunan dasar à signalling point (OMC, Billing Centre dan MSC) dan packet switch (untuk memaketkan data sebelum ditransmisikan)

Arsitektur Mobile Switching Centre (MSC) dan Gateway MSC (GMSC)

Land Call Management

}   Land Call Management à melaksanakan fungsi-fungsi yang berhubungan dengan monitor trunk di PSTN dan Trunk ke BSC, translasi digital yang didial, pemrosesan incoming dan outgoing call, fungsi-fungsi yang berhubungan diantaranya :

–   Mengawasi daftar Sentral yang idle ke PSTN

–   Mengawasi Sentral Transit yang idle ke MSC lainnya

–   Pengukuran trafik ke PSTN

–   Translasi ruting database

–   Mengawasi trunk yang idle ke BSC

–   Pengukuran trafik pada trunk sibuk ke BSC

–   Memroses land-originating dan terminating call setup

–   Monitoring alarm

Mobile Call Management

}  Mensetup panggilan dari MS ke MS.

}  Pemrosesan Handover, yang mencakup dua BSC yang berbeda

Mobility Management

}  Mengidentifikasi lokasi MS berada dengan cara location update, menandai IMSI dan proses melepaskannya kembali, dan traffik yang berhubungan.

VLR Subsystem

}  Bertanggung jawab mengawasi MS yang sedang roaming di daerahnya, dengan melakukan proses sbb:

◦       Mengalokasi dan memanage TMSI

◦       Pemrosesan Location update

◦       Pemrosesan melepaskan IMSI

◦       Membangkitkan pencatatan lokasi

◦       Melengkapi deregistrasi implisit

◦       Melaksanakan prosedur deregrestrasi

◦       Mengalokasikan dan melepaskan MSRN yang ditawarkan

◦       Mengalkoasikan dan melepaskan nomor handover yang ditawarkan

Kelebihan PLMN

}  PLMN/mobile network memiliki keunggulan di luas cakupan, memiliki kemampuan bergerak dan memiliki kapasitas yang besar

}  Menggunakan lebar pita frekuensi secara lebih efisien, ekonomis, dan lebih efektif.

Kekurangan PLMN

}  Jaringan akses publik yang komersial (layanan voice) lebih banyak menggunakan mode circuit switch, dimana ketersediaan kanal komunikasi menjadi syarat utama terbangunnya hubungan. Mode circuit switched mempunyai keterbatasan dalam penyediaan layanan komunikasi wireless bergerak yang lebih cepat, dengan kapasitas yang lebih besar dan cakupan yang lebih luas karena sangat tergantung pada ketersediaan frekuensi bandwidth.