MAKALAH PERKEMBANGAN GPRS DAN EDGE

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Alloh SWT, yang atas rahmat-Nya maka tim penyusun dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “Teknologi GPRS & EDGE”.

Penulisan makalah adalah merupakan salah satu tugas dan persyaratan untuk menyelesaikan tugas mata kuliah Jaringan Internet.

Dalam Penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki tim penyusun. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.

Semoga makalah ini memberikan informasi bagi masyarakat dan bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan bagi kita semua.

Makassar, 17 Maret 2013

Tim Penyusun

DAFTAR ISI

Kata Pengantar 1

Daftar Isi 2

BAB I PENDAHULUAN 3

1.1 Latar Belakang Masalah 3

1.2 Tujuan Pembahasan 4

1.3 Manfaat Penulisan 4

BAB II PEMBAHASAN 5

2.1 Pengertian GPRS 5

2.2 Sejarah GPRS 6

2.3 Perkembangan GPRS 7

2.4 Implementasi GPRS 7

2.5 Macam-Macam Sinyal GPRS 8

2.6 Keunggulan Teknologi GPRS 9

2.7 Manfaat Teknologi GPRS 9

2.8 Arsitektur Dan Antarmuka Sistem GPRS 10

2.9 Apa itu EDGE ? 21

2.10 Sejarah Perkembangan Teknologi EDGE 22

2.11 Implementasi EDGE 23

2.12 Arsitektur EDGE 24

2.13 Bagaimana EDGE Mencapai Kecepatan ? 24

BAB III PENUTUP 28

3.1 Kesimpulan 28

DAFTAR REFERENSI 29

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kemajuan teknologi dalam hal pengukuran besaran listrik saat ini berkembang pesat. Salah satunya adalah penyampaian informasi besaran listrik jarak jauh. Perkembangan alat ukur yang semakain canggih sangatmembantu dunia industri dalam hal pemantauan kinerja peralatan industri yang dibutuhkan secara real time untukmenjaga dan meningkatkan produktifitas. Saat ini kebutuhan sistem pemantau tidak hanya dibutuhkan di lokasi industri tersebut berada, namun juga dibutuhkan pemantauan yang dapat dilakukan dari tempat lain yang berada jauh dari industri tersebut.

Jika kita pengguna internet dan sepertinya tiada hari tanpa berinternet ria untuk mengecek e-mail, browsing web site, chating, mencari literature laporan/skripsi, download program dan lain sebagainya. Mungkin yang kita lakukan selama ini adalah pergi ke warnet. Namun hobi tersebut untuk sementara tidak dapat dilakukan karena kita mengadakan perjalanan keluar kota.

Pada saat itu yang dibutuhkan adalah teknologi GPRS yang memungkinkan kita untuk dapat ber-internet dimana pun berada selama sinyal GPRS tersebut ada. Teknologo telah cukup lama ditawarkan oleh operator GSM (Handphone). GPRS mendistribusikan paket data akses internet sampai 114 Kbps. Transfer data menuju jaringan internet (Web Server) melalu jaringan GPRS selular.

GPRS merupkan sistem transmisi berbasis paket untuk GSM yang menggunakan prinsip “tunneling”, ia menawarkan laju data yang lebih tinggi. Laju datanya secara kasar sampai 160 kbps dibandingkan dengan 9,6 kbps yang dapat disediakan oleh rangkaian tersakelar GSM. Kanal-kanal radio yang ganda dapat dialokasikan bagi seorang pengguna dank anal yang sama dapat pula digunakan secara berbagi (Sharing) di antara beberapa pengguna sehingga menjadi sangat efisien

General Packet Radio Service (GPRS) adalah suau teknologi pengiriman dan penerimaan data menggunakan sistem packet switching sistem, pecket switching ini menggantikan sistem circuit switching yang telah digunakan sebelumnya. Packet switching adalah sebuah sistem di mana data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan dan diubah kembali menjadi data semula. Sistem ini dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket perdetik. Transmisi melalui PLMN (Public Land Mobile Network) dengan menggunakan Internet Protocol (IP)

1.2 Tujuan Pembahasan

Tujuan dari penulisan makalh ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui sejarah dan perkembangan GPRS.

2. Untuk mengetahui cara kerja dari teknologi GPRS

3. Untuk mengetahui keunggulan dari teknologi GPRS

4. Memungkinkan kita untuk dapat ber-internet dimana pun berada selama sinyal GPRS tersebut ada.

1.3 Manfaat Penulisan

Manfaat yang diharapkan tim penyusun dari penyusunan makalah ini adalah disaat pengembangannya sistem GPRS ini dapat dijadikan alternative pilihan dalam penerapan ber-internet, monitoring yang hemat , efisien, efektif dan tidak melupakan factor keamanan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 PENGERTIAN GPRS

GPRS (singkatan bahasa Inggris: General Packet Radio Service, GPRS) adalah suatu teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat jika dibandingkan dengan penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD. Sering disebut pula dengan teknologi 2,5G.

GPRS merupakan sistem transmisi berbasis paket untuk GSM yang menggunakan prinsip 'tunnelling'. Ia menawarkan laju data yang lebih tinggi. Laju datanya secara kasar sampai 160 kbps dibandingkan dengan 9,6kbps yang dapat disediakan oleh rangkaian tersakelar GSM.

GPRS merupakan teknologi baru yang memungkinkan para operator jaringan komunikasi bergerak menawarkan layanan data dengan laju bit yang lebih tinggi dengan tarif rendah ,sehingga membuat layanan data menjadi menarik bagi pasar massal. Para operator jaringan komunikasi bergerak di luar negeri kini melihat GPRS sebagai kunci untuk mengembangkan pasar komunikasi bergerak menjadi pesaing baru di lahan yang pernah menjadi milik jaringan kabel, yakni layanan internet. Kondisi ini dimungkinkan karena ledakan penggunaan internet melalui jaringan kabel (telepon) dapat pula dilakukan melalui jaringan bergerak. Layanan bergerak yang kini sukses di pasar adalah, laporan cuaca, pemesanan makanan, berita olah raga sampai ke berita-berita penting harian. Dari perkembangan tersebut, dapat dirasakan dampaknya pada kemunculan berbeagai provider HP yang bersaing menawarkan tarif GPRS yang semakin terjangkau.

Dalam teorinya GPRS menjanjikan kecepatan mulai dari 56 kbps sampai 115 kbps, sehingga memungkinkan akses internet, pengiriman data multimedia ke komputer, ''notebook'' dan ''handheld computer''. Namun, dalam implementasinya, hal tersebut sangat tergantung faktor-faktor sebagai berikut:

§ Konfigurasi dan alokasi time slot pada level BTS

§ Software yang dipergunakan

§ Dukungan fitur dan aplikasi ponsel yang digunakan

Ini menjelaskan mengapa pada saat-saat tertentu dan di lokasi tertentu akses GPRS terasa lambat, bahkan lebih lambat dari akses CSD yang memiliki kecepatan 9,6 kbps.

2.2 SEJARAH GPRS

Kemunculan GPRS didahului dengan penemuan telepon genggam generasi 1G dan 2G yang kemudian mencetuskan ide akan penemuan GPRS. Penemuan GPRS terus berkembang hingga kemunculan generasi 3G, 3,5G, dan 4G. Perkembangan teknologi komunikasi ini disebabkan oleh keinginan untuk selalu memperbaiki kinerja, kemampuan dan efisiensi dari teknologi generasi sebelumnya.

§ Generasi 1G: analog, kecepatan rendah (low-speed), cukup untuk suara. Contoh: NMT (Nordic Mobile Telephone) dan AMPS (Analog Mobile Phone System).

§ Generasi 2G: digital, kecepatan rendah - menengah. Contoh: GSM dan CDMA2000 1xRTT. 2G merupakan jaringan telekomunikasi seluler yang diluncurkan secara komersial pada GSM di Finlandia oleh Radiolinja pada tahum 1991.

§ Time Division Multiple Access (TDMA): membagi frekuensi radio berdasarkan satuan waktu. Teknologi ini memungkinkan untuk melayani beberapa panggilan secara sekaligus melakukan pengulangan-pengulangan dalam irisan waktu tertentu yang terdapat dalam satu channel radio.

§ Personal Digital Cellular: Cara kerja mirip dengan TDMA, PDC lebih banyak digunakan di negara Jepang.

§ iDEN: teknologi berbasis CDMA dengan arsitektur GSM memungkinkan untuk membuka aplikasi Private Mobile Radio dan Push to Talk.

§ Digital European Cordless Telephone: teknologi ini berbasis TDMA digunakan untuk keperluan bisnis dalam skala menengah ke atas.

§ Personal Handphone Secvice: teknologi ini tidak jauh berbeda dengan DECT, kecepatan transmisinya jauh lebih cepat dan digunakan dalam lingkungan yang lebih luas.

§ IS-CDMA: Teknologi ini meningkatkan kapasitas sesi penelponan dengan menggunakan metode pengkodean yang unik untuk setiap kanal frekuensi yang digunakan.

§ GSM: teknologi GSM menggunakan sistem TDMA dengan alokasi kurang lebih delapan di dalam satu channel frekuensi sebesar 200kHz per satuan waktu. Kelebihan dari GSM ini adalah interface yang tinggi bagi para provider dan penggunanya.

2.3 PERKEMBANGAN GPRS

a. Generasi 2,75G

Generasi 2,75G dikenal dengan generasi EDGE. EDGE diperkenalkan oleh AT&T di Amerika Serikat pada tahun 2003. Secara teknis sebetulnya EDGE telah memenuhi standar 3G yang ditetapkan oleh ITU. Teknologi ini dapat mengirimkan data lebih cepat dari 2.5G.

b. Generasi 3G

Teknologi 3G terbagi menjadi GSM dan CDMA.Teknologi 3G sering disebut dengan mobile broadband karena keunggulannya sebagai modem untuk internet yang dapat dibawa ke mana saja.

c. Generasi 3,5G

Generasi 3,5G merupakan pengembangan dari 3G yang memungkinkan pengiriman data lebih cepat. Pada 3G, kecepatan transmisi maksimal 384kbps, sementara pada 3,5G kecepatan transmisi maksimal mencapai 3,6Mbps. Generasi 3G dan 3,5G mendukung layanan video call yang memungkinkan penelpon dan penerima saling bertatap muka.

d. Generasi 4G

Belakangan ini industri nirrkabel mulai mengembangkan teknologi 4G, meskipun sebenarnya teknologi 4G ini seperti Long Term Evolution (LTE) hanya merupakan evolusi dari teknologi 3G PP dan Ultra Mobile Broadband (UMB) berasal dari 3GPP2, sehingga sulit untuk membedakan dengan jelas teknologi 3G dan 4 G. Salah satu teknolgoi 4G yaitu WiMaX mobile standard telah diterima oleh ITU untuk ditambahkan pada IMT-2000, sehingga teknologi baru ini masih digolongkan ke dalam keluarga 3G. International Telecommunication Union (ITU) sedang mempelajari kemampuan mobile broadband yang disebut IMT-advanced yang disebut teknologi generasi keempat (4G). Diharapkan ITU segera melaksanakan penggunaan IMT-2000 (3G) dan IMT-Advanced (4G), konsekuensinya ITU harus menambah pita baik dibawah 1 GHz maupun diatas 2GHz.

2.4 IMPLEMENTASI GPRS

GPRS merupakan implementasi teknologi packet-switching pada lingkungan GSM,sebagai pengembangan lebih lanjut dari teknologi GSM generasi kedua (2G),yang ada dasarnya adalah sebuah teknologi circuit-switching.GPRS sering juga disebut sebagai teknologi GSM Fase 2+ sebelum menuju teknologi 3G yang merupakan teknologi packet-switching. Dalam teknologi packet-switching,koneksi ke jaringan hanya dilakukan pada saat ada data yang dikirim sekaligus dalam satu ´paket´ sehingga lebih efisien dibanding koneksi permanen pada teknologi circuit-switching, serta memungkinkan kecepatan transmisi data sampai dengan 115Kbps, dibandingkan dengan 9,56 Kbps pada sistem GSM 900.
Implementasi GPRS memungkinkan penerapan Internet Protocol (IP) pada jaringan GSM disamping interkoneksi dengan jaringan data lain melalui protokol standard seperti TCP/IP atau X.25. Pemakaian spektrum gelombang yang lebih efisien juga memungkinkan operator GSM untuk menghadirkan beragam jenis layanan nilai-tambah untuk pemilihan segmen pasar yang lebih besar,sehingga lebih menguntungkan pengguna jasa seluler.

2.5 MACAM-MACAM SINYAL GPRS

a. Sinyal 2G

Kepanjangan dari sinyal 2G adalah Second Generation Biasanya dimiliki oleh Handphone China atau handphone yang tidak mementingkan kecepatan internet.

Macam-macam sinyal 2G adalah GPRS dan EDGE

§ EDGE = Enchanced Data For Global Evolution. EDGE adalh sinyal yang lebih baik dari pada GPRS tetapi tetap saja lamban. Kecepatan Maksimum dari EDGE adalah 236 Kbps

§ GPRS=General Packet Radio Service. GPRS adalah suatu teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat dibandingkan dengan penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD. Kecepatan Maksimum dari GPRS adalah 115 Kbps

b. Sinyal 3G

Kependekan dari Third Generation Biasanya dimiliki oleh Smartphone jaman sekarang yang memiliki fitur Internet. dan Juga beberapa Modem.

Macam - macam sinyal 3G ; HSDPA dan UMTS

§ HSDPA: High Speed Download Packet Access . Adalah kecepatan Maksimum yang dimiliki indonesia saat ini. Kecepatan maksimum 3.1 Mbps. Bisa Digunakan untuk Broadband.

§ UMTS: Universal Mobile Telecommunications System. UMTS adalah salah satu teknologi telepon genggam 3G (generasi ke-3). Sekarang ini bentuk yang paling banyak digunakan adalah W-CDMA yang distandarisasi oleh 3GPP. 384Kbps.

c. Sinyal 4G

Kependekan dari Fourth Generation Tidak dimiliki oleh Handphone atau Smartphone Biasa. Sinyal ini adalah Sinyal Tercepat yang Telah ada pada tahun ini.

2.6 KEUNGGULAN TEKNOLOGI GPRS

Pengembangan teknologi GPRS di atas GSM dapat dilakukan secara efektif tanpa menghilangkan infrastruktur lama, yaitu dengan penambahan beberapa hardware dan upgrade software baru pada terminal/station dan server GSM. Kecepatan transfer data GPRS dapat mencapai hingga 160 kbps. Teknologi GPRS memiliki 3 fitur keunggulan, yaitu:

a. Allways Online. GPRS menghilangkan mekanisme dial kepada pengguna pada saat ingin mengakses data, sehingga dikatakan GPRS selalu online karena transfer data dikirim berupa paket dan tidak bergantung pada waktu koneksi.

b. An Upgrade to existing networks (GSM dan TDMA). Adopsi sistem GPRS tidak perlu menghilangkan sistem lama karena GPRS dijalankan di atas infrastruktur yang telah ada.

c. An Integral part of EDGE and WCDMA. GPRS merupakan inti dari mekanisme pengiriman paket data untuk teknologi 3G selanjutnya.

2.7 MANFAAT TEKNOLOGI GPRS

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 (VOIP) dan video conferencing.

2.8 ARSITEKTUR DAN ANTARMUKA SISTEM GPRS

Arsitektur sistem GPRS adalah pengembangan dari arsitektur sistem GSM dengan tambahan berupa komponen-komponen baru yang digunakan untuk komunikasi data radio paket. Serta sejumlah antarmuka yang mendukung aliran paket data antar tiap komponen dalam jaringan GPRS. Berikut adalah gambar arsitektur jaringan GPRS :

Perangkat infrastruktur tambahan pada sistem jaringan GPRS memiliki fungsi sebagai berikut:

• Serving GPRS Support Node (SGSN )

SGSN berfungsi seperti MSC dalam sistem GSM yaitu memantau lokasi MS / mobility management, paging, kompresi data, perhitungan trafik, charging, security dan mengatur proses pengaksesan data. SGSN akan mendeteksi dan meregister setiap MS dan bertanggung jawab terhadap proses lalu lintas paket data menuju MS yang berada dalam area pelayanannya. SGSN akan memancarkan/menerima paket data dari/menuju MS. SGSN menyimpan data lokasi dari MS untuk keperluan mobility management.

• Gateaway GPRS Support Node (GGSN )

GGSN adalah antarmuka dari jaringan GPRS ke jaringan paket data eksternal (PDN). GGSN berfungsi menyediakan fasilitas internetworking dengan external packet switch network dan dihubungkan dengan SGSN via internet protocol (IP). GGSN akan beperan sebagai sebuah antarmuka logik bagi PDN, dimana GGSN akan memancarkan dan menerima paket data dari SGSN atau PDN.

2.8.1 Komponen-Komponen utama GPRS

Komponen-komponen utama jaringan GPRS adalah :

GGSN (Gateway GPRS Support Node): gerbang penghubung jaringan GPRS ke jaringan internet. Fungsi dari komponen ini adalah sebagai interface ke PDN (Public Data Network), information routing, network screening, user screening, address mapping.
SGSN (Serving GPRS Support Node): gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS. Komponen ini berfungsi untuk mengantarkan paket data ke MS, update pelanggan ke HLR, registrasi pelanggan baru.
PCU : komponen di level BSS yang menghubungkan terminal ke jaringan GPRS.

2.8.2 Cara Kerja GPRS

SGSN bertugas :

Mengirim paket ke Mobile Station (MS) dalam satu area
Mengirim sejumlah pertanyaan ke HLR untuk memperoleh profile data pelanggan GPRS (management mobility)
Mendeteksi MS-GPRS yang baru dalam suatu area servis yang menjadi tanggung jawabnya (location management)
SGSN dihubungkan ke BSS pada GSM dengan koneksi Frame Relay melalui PCU (Packet Control Unit) di dalam BSC

GGSN bertugas :

Sebagai interface ke jaringan IP external seperti : public internet atau mobile service provider
Meng-update informasi routing dari PDU (Protokol Data Units) ke SGSN.

GPRS menggunakan sistem komunikasi packet switch sebagai cara untuk mentransmisikan datanya. Packet switch adalah sebuah sistem di mana data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan dan diubah kembali menjadi data semula. Sistem ini dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket per detik. Transmisi dilakukan melalui PLMN (Public Land Mobile Network) dengan menggunakan IP backbone. Karena memungkinkan untuk pemakaian kanal transmisi secara bersamaan oleh pengguna lain maka biaya akses GPRS, secara teori, lebih murah daripada biaya akses CSD.

GPRS didesain untuk menyediakan layanan transfer packet data pada jaringan GSM dengan kecepatan yang lebih baik dari GSM. Kecepatan yang lebih baik ini didapat dengan menggunakan Coding Scheme (CS) yang berbeda dari GSM.

2.8.3 Karakteristik dari Komunikasi Data

Ada dua cara untuk mentransmisikan data yaitu:

• Komunikasi Circuit Switch ( SC ) Voice

• Komunikasi Paket Switch( PS ) Data/GPRS

2.8.3.a Paket Switching

1. Data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket)lalu ditransmisikan dan diubah kembali menjadi data semula.

2. Dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket perdetik

3. Memungkinkan untuk pemakaian kanal transmisi secara bersamaan oleh pengguna lain

4. Transmisi melalui PLMN (Public Land Mobile Network )dengan menggunakan IP backbone

2.8.4 GPRS Register (GR)

• GR menyimpan informasi routing dan memetakan international mobile subscriber identity (IMSI) ke alamat-alamat protokol jaringan PDN (PDP). GR biasanya diletakkan di HLR jaringan GSM karena memiliki fungsi yang sama yaitu memuat seluruh informasi data pelanggan GPRS untuk keperluan routing ataupun pengiriman data.
• Packet Control Unit (PCU), PCU berfungsi mengatur penggunaan kanal radio untuk layanan paket data GPRS. Perangkat PCU adalah antarmuka pada base station subsystem (BSS) yang diletakkan pada komponen base station controller (BSC).

Selain itu arsitektur jaringan GPRS juga memiliki beberapa buah antarmuka baru yang telah distandarisasi oleh ETSI yaitu :

• Gb, merupakan antarmuka antara SGSN dan PCU yang yang ada di dalam BSS. Antarmuka ini digunakan untuk mentransportasikan data pelanggan dan signalling massege dari/menuju SGSN.

• Gn, merupakan antarmuka yang digunakan untuk menyediakan virtual connections antara SGSN dan GGSN pada jaringan backbone GPRS yang diimplementasikan dengan menggunakan teknologi IP LAN/WAN.

• Gi, merupakan antarmuka yang menghubungkan GGSN dengan jaringan paket data eksternal (PDN) berbasis internet protocol (IP).

• Gr, merupakan antarmuka yang menghubungkan SGSN dengan HLR yang memungkinkan SGSN mengakses informasi data pelanggan.
• Gs, merupakan antarmuka optional yang memungkinkan koordinasi antara jaringan GSM dengan jaringan GPRS.

• Gc, merupakan antarmuka optional yang menghubungkan GGSN dengan HLR sehingga GGSN dapat mengakses informasi lokasi dan data pelanggan di HLR

• Gf, merupakan antarmuka yang menghubungkan SGSN dengan EIR dan berfungsi untuk memeriksa regisrasi perangkat pelanggan.

2.8.5 Kanal Lapis Fisik (Layer) & Antarmuka Udara Sistem GPRS

Sistem GSM/GPRS memiliki bandwidth 25 MHZ pada frekuensi kerja 890-915 MHz untuk uplink dan 935-960 MHz untuk downlink. Dengan menggunakan sistem multiplexing FDM/TDM terdapat 124 frekuensi carrier dengan bandwidth sebesar 200 KHz. Beberapa kanal tersebut disebut dengan cell alocation yang dialokasikan untuk sebuah BTS dalam satu sel. Berikut ini adalah gambar GSM/GPRS frekuensi carrier, metode duplexing dan struktur frame TDMA.

Setiap time slot (TS) merupakan satu kanal trafik (TCH). Panjang satu frame TDMA adalah 4,613 ms dengan panjang satu time slot 576,9 μs. Data rate maksimum yang dapat dicapai setiap TCH adalah 9,6 Kbps. Apabila diinginkan data rate yang lebih tinggi dapat digunakan beberapa TCH secara simultan untuk satu terminal MS. Trafik data pada sistem GPRS adalah asymmetric dimana jumlah time slot yang digunakan serta data rate uplink dan downlink berbeda. Struktur multiframe untuk PDCH pada sistem GPRS terdiri dari 52 frame TDMA, dibagi kedalam 12 frame paket data (B0 – B11) dimana tiap 4 frame membentuk satu blok yang ditransmisikan secara berurutan, 2 frame untuk PTCCH dan 2 frame kosong (idle). Distribusi blok multiframe GPRS adalah
sebagai berikut :

2.8.6 Skema Coding Sistem GPRS

Untuk mengakomodasi layanan komunikasi paket data GPRS dan melindungi paket data yang ditransmisikan dari kerusakan/error, dilakukan modifikasi pada protokol lapis fisik yaitu tambahan teknik channel coding (CS). Teknik Channel coding yang digunakan dalam sistem GPRS menyerupai teknik coding yang digunakan sistem GSM konvensional berupa pengkodean siklis (CRC) seperti block coding, dan convolutional coding.

Seperti terlihat pada tabel diatas, teknologi GPRS memiliki empat buah skema coding yaitu : CS-1, CS-2, CS-3, dan CS-4. Skema coding ini digunakan untuk kanal-kanal trafik logik, dimana masing-masing channel coding mempunyai bit rate yang berbeda. Nilai throughput tiap skema coding diperoleh dengan membagi besarnya data yang dikirim dengan panjang satu frame kanal logika (4 burst data) sebesar 20 ms, untuk setiap pengiriman data. Teknik channel coding ini telah distandarisasi oleh ETSI pada GSM 05.03.

Pembagian Kanal GPRS

Pada sistem GPRS kanal fisik yang didedikasikan untuk user GPRS dinamakan Packet Data Channel (PDCH) yang berupa kanal serial. Minimal terdapat satu PDCH yang bertindak sebagai master untuk mengakomodasi fungsi signalling, informasi broadcast, sinkronisasi, alokasi kanal, paging dan transfer data. PDCH yang lain berlaku sebagai slave yang hanya membawa paket data dan dedicated signalling.

Tabel. Skema coding untuk kanal-kanal trafik logic GPRS

2.8.7 Pembagian Kanal GPRS

Seperti terlihat pada table diatas kanal logik pada GPRS dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu kanal trafik dan kanal signalling (kontrol ) yang meliputi :

Packet Data Traffic Channel (PDTCH)

Kanal ini dialokasikan untuk transfer data satu atau beberapa MS. PDTCH dalam sistem GPRS ada yang bersifat tetap (fixed allocation channel) dan sementara (on demand allocation channel). Untuk transfer paket sebuah MS dapat menggunakan lebih dari satu PDTCH secara serial yang biasa disebut multislot

Packet Broadcast Control Channel (PBCCH)

PBCCH adalah kanal signalling un-directional point to multipoint dari BSS ke MS yang digunakan untuk memancarkan (broadcast) informasi tentang kondisi kanal dan jaringan GPRS untuk semua terminal GPRS dalam satu sel. Selain informasi tentang GPRS, PBCCH juga memancarkan informasi tentang kondisi layanan circuit switch, sehingga BCCH dalam sistem GSM tidak lagi diperlukan.

Packet Common Control Channel (PCCCH)

PCCCH adalah kanal signalling bidirectional point to multipoint yang mentransmisikan signal informasi untuk manajemen akses jaringan seperti alokasi kanal dan paging. MS menggunakan kanal ini ketika mereka ingin mengakses jaringan untuk menginisialisasi transfer paket uplink atau merespon paging massage untuk menginisialisasi transfer paket downlink.

Kanal ini terbagi menjadi empat bagian yaitu :

1. Packet Random Access Channel (PRACH) yang digunakan MS untuk meminta satu atau lebih kanal PDTCH
2. Packet Access Grant Channel (PAGCH) yang digunakan untuk mengalokasikan satu atau lebih kanal PDTCH pada sebuah MS
3. Packet Paging Channel (PPCH) yang digunakan BSS dalam menentukan lokasi MS (paging) untuk transmisi paket downlink
4. Packet Notification Channel (PNCH) yang berfungsi memberikan informasi MS tentang data PTM yang datang (multicast atau group call).

Dedicated Control Channel

Merupakan kanal signalling bidirectional pont to point yang terdiri dari :

• Packet Associated Control Channel (PACCH) yang membawa sinyal informasi MS berisi acknowledgment, informasi kontrol daya, dan timing advance. Satu PACCH diasosiasikan dengan satu atau beberapa buah PDTCH yang diperuntukkan bagi satu MS
• Packet Timing Advance Control Channel (PTCCH) yang digunakan untuk sinkronisasi frame . Koordinasi antara kanal logik pada circuit switch dan packet switch sangatlah penting. Jika kanal PCCCH tidak tersedia pada sebuah sel, MS dapat menggunakan common control channel (CCCH) pada konvensional GSM untuk menginisialisasi transfer paket. Selain itu jika kanal PBCCH juga tidak tersedia, MS akan menggunakan broadcast control channel (BCCH) untuk memperoleh informasi kondisi jaringan radio.

PDCH bisa dialokasikan sebagai dedicated PDCH, misalnya operator mengalokasikan sejumlah kanal untuk penggunaan layanan GPRS. PDCH juga bisa di set sebagai on demand PDCH, yaitu menyediakan kanal GPRS secara dinamis yang bersifat sementara (temporary), yang mana resource ini dialokasikan dan dibebaskan berdasarkan pertimbangan beban trafik. Dedicated PDCH tidak bisa digunakan untuk trafik circuit switch. Sedangkan on demand PDCH bisa dibebaskan pada saat terjadi kongesti karena kedatangan pelanggan untuk layanan circuit swith. Penggunaan on demand.

PDCH tidak mempengaruhi probabilitas blocking komunikasi suara dalam satu sel. On demand PDCH kembali kosong ketika tidak ada pelanggan GPRS yang menggunakannya, sedangkan dedicated PDCH akan kembali menjadi kanal fisik dasar ketika tidak ada pelanggan mobile GPRS yang menggunakannya.

2.8.8 Sistem Protokol GPRS

Sistem protokol yang diterapkan pada sistem GPRS merupakan protokol khusus yang terpisah dari sistem GSM. Protokol ini berfungsi untuk mengontrol
transfer informasi seperti error correction, error recovery, flow control, multiplexing dan demultiplexing, segmentasi paket dan mengatur transmisi data paket yang dibebankan pada kanal-kanal radio sistem GSM. Pada jaringan GPRS sistem protokol dibangun pada setiap komponennya (MS, BSS ,SGSN) seperti yang ditunjukkan pada gambar. Antarmuka MS dan BSS mempunyai sistem protokol standar IEEE 802 yang dimodifikasi.

Kanal GSM RF adalah lapis yang paling bawah yang merupakan protokol lapis fisik. Lapis-lapis protokol diatasnya secara rekursif menerima layanan dari layer yang ada dibawahnya. Dan memberikan layanan kepada lapis protokol diatasnya. Pengiriman paket data melalui akses jamak TDMA dilakukan secara bertahap pada setiap lapis protokol. Pada lapis protokol, data yang diterima dari lapis diatasnya dipecah menjadi burst normal. Pada lapislapis protokol diatas lapis fisik setiap paket ditambahkan beberapa bit untuk keperluan kontrol. Berikut ini adalah gambar protokol dan fungsi masing-masing bagian
protokol dalam sistem jaringan GPRS :

2.8.9 Protokol Medium Access Control

Protokol MAC adalah lapis protokol diatas protokol lapis fisik. Protokol MAC mengatur penggunaan protokol lapis fisik dalam hal pengaturan akses kanal dari MS ke BTS dan mengatur proses retransmisi apabila akses dinyatakan gagal. Pada sistem GPRS lapis MAC mempunyai peranan penting dalam mengatur mekanisme akses pada kanal antarmuka udara. Algoritma MAC yang digunakan adalah Variabel Rate Reservation Access (VRRA).

Protokol Logikal Link Control (LLC)

Protokol LLC adalah protokol lapis setingkat diatas lapis RLC/MAC. LLC berfungsi untuk membangun kanal logika sementara sebagai sarana dalam pengiriman paket data antara MS dan SGGN.

Sub Network Dependent Convergence Port (SNDCP)

Lapis SNDCP digunakan untuk transfer paket data antara MS dan SGSN yang memetakan protokol-protokol yang berbeda pada lapis diatasnya ke dalam link tunggal di lapis LLC. Fungsi ini berkaitan dengan fungsi multiplexing paket data, proses kompresi header, kompresi/dekompresi data dan informasi kontrol serta segmentasi paket dari lapis network.

BSS GPRS Protocol (BSSGP)

BSSGP adalah lapis fisik yang bertanggung jawab untuk menyampaikan data routing dan informasi Qos antara PCU dan SGSN melalui antarmuka Gb.

Network Service (NS)

Lapis protokol ini juga melalui antarmuka Gb dan bertanggung jawab untuk transmisi data, pembagian paket dan mengatur link layer antara PCU dan SGSN yang menggunakan NUC atau frame relay sebagai media dasar physical bearer.

GPRS Tunneling Protocol (GTP)

GTP adalah protokol yang berfungsi mentransmisikan paket-paket data (PDN) yang telah mengalami proses encapsulate di GSN antara SGSN dan GGSN via jaringan IP GPRS backbone.

2.8.10 GPRS Traffic Mode

2.9 APA ITU EDGE ?

EDGE(Enhanced Data Rate for Global Evolution) merupakan perkembangan jaringan GSM yang didesain untuk membagi sumber daya kanal radio secara 'dinamis' antara layanan 'packet services' dengan layanan 'circuit switch GSM'. EDGE biasa disebut sebagai Ehnanced GPRS (EGPRS). Enhanced artinya ditingkatkan sehingga EDGE merupakan pengembangan dari sistem GPRS. Standar EDGE menawarkan akses berbasis 'packet switch' dimana sumber daya kanal fisik yang ada akan dibagi secara efisien antara pemakai yang sedang aktif. Kanal frekuensi yang ada diberikan kepada pelanggan hanya ketika diperlukan oleh user. Dengan menggunakan teknologi ini sejumlah user akan membagi kanal radio dengan mengadaptasi kecepatan data masing-masing, sehingga kecepatan data yang tinggi akan diperoleh ketika banyak sumber daya yang sedang tidak digunakan.

EDGE memberikan akses data rate mencapai 473.6 kbps , 3 kali jika dibandingkan dengan GPRS dalam hal pengiriman data secara paket. Selain itu EDGE sangat mudah untuk diimplementasikan sehingga operator tidak perlu membangun jaringan baru yang membutuhkan biaya yang sangat besar. Hal ini dikarenakan EDGE memperkenalkan teknik modulasi 8-PSK.

2.10 SEJARAH PERKEMBANGAN TEKNOLOGI EDGE

EDGE mengalami perkembangan dari beberapa generasi terdahulu. Perkembangan teknologi ini didahului oleh AMPS sebagai teknologi komunikasi seluler generasi pertama pada tahun 1978, hingga sekarang (tahun 2006), perkembangan nya sudah sampai pada teknologi generasi ke-4, walaupun masih dalam tahap penelitian dan uji coba. GSM sendiri sebagai salah satu teknologi komunikasi mobile generasi kedua, merupakan teknologi yang saat ini paling banyak digunakan di berbagai negara. Dalam perkembangannya, GSM yang mampu menyalurkan komunikasi suara dan data berkecepatan rendah (9.6 - 14.4 kbps), kemudian berkembang menjadi GPRS yang mampu menyalurkan suara dan juga data dengan kecepatan yang lebih baik, 115 kbps.

Pada fase selanjutnya, meningkatnya kebutuhan akan sebuah system komunikasi mobile yang mampu menyalurkan data dengan kecepatan yang lebih tinggi, dan untuk menjawab kebutuhan ini kemudian diperkenalkanlah EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) yang mampu menyalurkan data dengan kecepatan hingga 3 kali kecepatan GPRS, yaitu 384 kbps.

Pada pengembangan selanjutnya, diperkenalkanlah teknologi generasi ketiga, salah satunya UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service), yang mampu menyalurkan data dengan kecepatan hingga 2 Mbps. Dengan kecepatan hingga 2 Mbps, jaringan UMTS dapat melayani aplikasi-aplikasi multimedia (video streaming, akses internet ataupun video conference) melalui perangkat seluler dengan cukup baik. Perkembangan di dunia telekomunikasi seluler ini diyakini akan terus berkembang, hingga nantinya diperkenalkan teknologi-teknologi baru yang lebih baik dari yang ada saat ini. Akhir-akhir ini, para ilmuwan berusaha mengembangkan teknologi telekomunikasi seluler dengan jangkauan yang sangat lebar, tingkat mobilitas tinggi, layanan yang terintegrasi, dan berbasikan IP (mobile IP). Teknologi ini diperkenalkan dengan nama “Beyond 3G” atau 4G.

2.11 IMPLEMENTASI EDGE

Seperti namanya, EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), adalah teknologi yang dikembangkan dengan teknologi dasar GSM dan GPRS. Sebuah sistem EDGE dikembangkan dengan tetap menggunakan perangkat yang terdapat pada jaringan GSM/GPRS. Jadi EDGE tidak bisa sendiri. Sebuah sistem GPRS terdiri dari SGSN (Serving GPRS Support Node) dan GGSN (Gateway GPRS Support Node), yang merupakan jaringan corenya, yang ditambahkan pada sebuah jaringan GSM sebelumnya. Sedangkan pada sisi radionya, jaringan GPRS membutuhkan penambahan PCU pada perangkat radio jaringan GSM sebelumnya. Gambar di bawah ini menunjukan diagram jaringan GPRS secara umum.

Pengimplementasian EDGE pada jaringan existing GPRS hanya memerlukan penambahan pada sisi radio aksesnya saja. Sedangkan pada sisi jaringan intinya, EDGE menggunakan perangkat dan protokol yang sama dengan yang digunakan pada jaringan GPRS sebelumnya. Perbedaan jaringan GPRS dan EDGE hanya terdapat pada sisi radio akssnya saja, sedangkan pada sisi jaringan intinya, EDGE dan GPRS menggunakan piranti dan protokol yang sama. Sebuah jaringan GPRS dapat diupgrade menjadi sebuah jaringan dengan sistem EDGE hanya dengan menambahkan sebuah EDGE Transceivier Unit (TRU) pada sisi radio aksesnya.

2.12 ARSITEKTUR EDGE

EDGE memiliki arsitektur dan antarmuka yang sama dengan GPRS. Arsitektur jaringan EDGE terlihat pada gambar yang mengalami perubahan adalah pada BTS yakni penambahan sistem modulasi perangkat pemancar dan penerima untuk modulasi 8-PSK pada BTS lama sehingga BTS yang baru dapat melayani sistem EDGE / GPRS dan juga GSM/GPRS.

Pada BSC untuk PCU (Packet Control Unit) terdapat penambahan software agar dapat berkomunikasi dengan SGSN (Serving GPRS Support Node) dan BTS. Serta peng-update-an software pada SGSN.

2.13 BAGAIMANA EDGE MENCAPAI KECEPATAN ?

EDGE adalah sebuah cara untuk meningkatkan kecepatan data pada radio link GSM. Dengan menggunakan teknik modulasi dan coding scheme yang berbeda dengan system GPRS sebelumnya, serta dengan melakukan pengaturan pada protocol radio link-nya, EDGE menawarkan kapasitas dan thoughput yang secara significant jauh lebih besar dari yang dimiliki oleh system GPRS. Jadi secara umum ada tiga aspek teknik baru pada EDGE jika kita bandingkan dengan GPRS, yaitu :

• Teknik Modulasi
• Teknik Coding
• Radio Access Network (RAN)

2.13.1 Modulasi pada EDGE

Untuk mendapatkan kecepatan transfer yang lebih tinggi dari GPRS yang menggunakan modulasi GMSK (Gausian Minimum Shift Keying), EDGE menggunakan teknik modulasi yang berbeda dengan GPRS yaitu 8PSK (8-Phase Shif Keying). Gambar dibawah ini menunjukan visualisasi dari modulasi GMSK pada GPRS dan 8PSSK pada EDGE yang digambarkan pasa sebuah diagram I/Q, dimana I adalah sumbu real dan Q adalah sumbu imajiner.

Dengan menggunakan modulasi 8PSK, sebuah symbol dikodekan dengan menggunakan 3 bit, sedangkan pada GMSK sebuah symbol dikodekan dengan 1 bit. Karena GMSK dan 8PSK mempunyai simbol rate yang sama, yaitu sebesar 270 ksimbol/s, maka secara keseluruhan modulation rate pada 8PSK akan menjadi 3 kali lebih besar daripada GMSK, yaitu sebesar 810 kb/s.
Jika kita perhatikan dari gambar visualisasi modulasi GMSK dan 8PSK di atas, jarak antar simbol pada 8PSK adalah lebih pendek daripada jarak antar simbol pada GMSK, karena dalam 8PSK ad 8 simbol sedengkan pada GMSK hanya ada 2 simbol. Makin pendek jarak antar simbol mengakibatkan besar level sinyal antar satu simbol dengan simbol lainnya lebih susah untuk dibedakan. Sehingga kemungkinan terjadinya error lebih besar. Tapi pada kondisi sinyal radio yang cukup baik, perbedaan jarak antar simbol ini tidak terlalu berpengaruh terhadap kwalitas data yang dikirim. Pada saat kondisi sinyal radio yang buruk, maka diperlukan penambahan extra bit yang akan digunakan sebagai sebagai error correction, sehingga data yang salah diterima dapat diperbaiki. Sehingga kwalitas data pada EDGE tidak kalah dengan kwalitas data pada GPRS yang menggunakan MPSK. Lagi pula, dalam EDGE juga digunakan modulasi MPSK yang digunakan pada CS1 sampai dengan CS4 - nya, dan juga dalam EDGE ada proses “packet adjustment” yang dapat merubah jenis CS yang digunakan bila terjadi kesalahan pada data yang dikirim. Mekanisme “packet adjustment” ini akan dijelaskan selanjutnya pada su bab Coding Scheme.

2.13.2 Teknik Coding

Pada EDGE dikenal 9 macam teknik coding, yaitu MCS (Modulation Coding Scheme ) 1 sampai dengan MCS9. Sedangkan pada GPRS hanya digunakan 4 buah teknik coding, yaitu CS (coding Scheme) 1 sampai dengan SC4. Empat teknik coding pertama pada EDGE, MCS1 sampai dengan MCS4, menggunakan modulasi GMSK, sama seperti yang digunakan pada GPRS. Sedangkan 5 teknik coding lainnya, MCS5 sampai dengan MCS9, menggunakan modulasi 8PSK. Gambar di bawah ini menunjukan jenis teknik modulasi yang digunakan pada GPRS dan EDGE beserta kecepatan maksimum yang dapat dicapai.

Baik pada GPRS ataupun EDGE, tingkatan Coding Scheme yang lebih tinggi menawarkan kecepatan data yang lebih tinggi pulaTtapi di samping itu, makin tingggi tingkatan coding scheme-nya, maka ketehanannya terhadapa error makin rendah. Artinya Makin tinggi kecepatan packet data, maka makin mudah paket data itu mengalami kesalahan dalam pengirimannya. Hal ini karena, makin tinggi tingkatan coding schemenya, maka tingkatan mekanisme “error correction” yang digunakan makin rendah.
Walaupun MCS1 sampai dengan MCS4 pada EGDE sama-sama menggunakan modulasi GMSK seperti CS1 sampai dengan CS4 pada GPRS, tetapi keduanya memiliki kecepatan yang berbeda. Hal ini karena adanya penggunaan header yang berbeda. Pada EDGE, packet datanya mengandung header yang memungkinkan dilakukannya re-segmentasi packet data. Artinya, apabila suatu packet data dikirimkan dengan menggunakan level coding scheme yang tinggi (kecepatan lebih tinggi, error correction kurang) dan data tidak diterima dengan baik pada sisi penerima. Maka setelah dilakukan permintaan pengiriman ulang (re-transmition) packet data yang salah terima itu, pada pengiriman selanjutnya, coding scheme yang digunakan dapat diganti dan disesuaikan dengan kondisi radio interface. Artinya, pada pengiriman selanjutnya, packet data akan dikirimkan dengan menggunakan coding scheme yang lebih rendah, yang memiliki mekanisme error correction yang lebih baik. Sehingga diharapkan pada pengiriman kedua ini data dapat diterima dengan baik di sisi penerima. Sedangkan pada GPRS, re-segmentasi packet data ini tidak dapat dilakukan. Sehingga apabila suatu packet data telah dikirim dengan menggunakan suatu coding scheme tertentu. Maka walaupun data titerima salah di sisi penerima, pada saat pengiriman berikutnya,data tetap akan dikirim dengan menggunakan coding scheme yang sama. Sehingga kemungkinan packet data itu salah diterima di sisi penerima masih sama besar dengan sewaktu pengiriman pertama. Dengan demikian dapat dicapai keseimbangan antara kecepatan transfer dan kwalitas data yang ditransfer.

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Kemunculan GPRS didahuli dengan penemuan telepon genggan generasi 1G dan 2G yang kemudian mencetuskan ide akan penemuan GPRS. Penemuan GPRS terus berkembang hingga muncul generasi 3G, 3.5G dan 4G2. GPRS adalah suatu teknologi pengiriman dan penerimaan data menggunakan sitem packet switchingKomponen utama GPRS terdiri dari Gateway GPRS Support Node, Serving GPRS Support Node dan Packet Control Unit

PUSTAKA COMPUTER

MAKALAH PERKEMBANGAN GPRS DAN EDGE

Artikel terkait :

1 komentar :

Bottom Kiri

Followers

Arsip Blog

Mengenai Saya

KELENDER