TEKNOLOGI SELULER

TEKNOLOGI SELULER

Teknologi seluler yang digunakan sekarang menganut konsep sel yang kita pahami dalam bidang biologi. Sel sebagai bagian terkecil dari makhluk hidup juga dikenal pada teknologi GSM atau CDMA sebagai daerah layanan terkecil dari jaringan GSM atau CDMA. Sel-sel ini mempunyai identitas yang jelas dan berbeda dengan sel-sel lain pada jaringan GSM/CDMA. Berbeda baik dalam internal jaringan maupun antar jaringan operator. Tiap sel melayani daerah layanan (coverage area) yang berbeda dengan sel lain. Luasannya juga berbeda tergantung kepadatan pengguna pada tingkatan daerahnya. Semakin padat pengguna ponsel semakin sempit luasan daerah layanannya.

Satu sel ini umumnya dilayani oleh satu BTS (Base Transmitter-Receiver System) yang dipancarkan oleh Antena yang dipasang pada menara-menara operator. Makanya, di kota seperti Surabaya ini saja sudah memilik ratusan menara BTS milik berbagai operator seluler. Tidak perlu jauh-jauh, coba kita lihat kampus Ubaya Tenggilis ada berapa menara yang berdiri di sekitarnya. Ada 6 menara ! Dua di antaranya ada di dalam kampus. Satu menara bisa memiliki satu atau lebih BTS, dan ini tergantung dengan tingkat kepadatan penggunaanponsel.

Jadi dari 6 sel tersebut memiliki prioritas sinyal, kalau diurutkan maka sel yang bakal melayani para pengguna adalah dari sel yang memiliki sinyal yang besar dan yang terakhir adalah yang paling lemah sinyalnya. Semakin dekat kita dengan menara BTS semakin besar pula sinyal yang diterima.

INDENTITAS PENGGUNA

Baik teknologi GSM maupun CDMA, masing-masing mempunyai aturan penomoran pelanggan yang standar (sama). Nomor pelanggan standar ini disebut IMSI yang merupakan kependekan dari International Mobile Subscriber Identity. Nomor ini bukan yang kita kenal selama ini, yang selalu kita pakai untuk nomor tujuan menelepon atau kirim SMS. Nomor IMSI terdiri dari 15 digit, dimana 3 digit pertama adalah kode negara dan 2 digit berikutnya adalah kode operator sedangkan sisanya adalah kode pengguna. IMSI ini tersimpan di dalam SIM card pelanggan.
IMSI adalah nomor pelanggan, sedangkan IMEI (International Mobile Equipment Identity) adalah nomor identitas ponsel. Setiap pengguna mengaktifkan ponselnya maka dua nomor identitas ini (IMSI dan IMEI) akan selalu melakukan aktivasi di dalam sentral operator via HLR (Home Location Register) dan VLR (Visitor Location Register).

Di sinilah jejak para pengguna mulai terekam. Dimanapun pengguna berada selama masih ada sinyal hinggap di ponselnya. Apabila ponsel mati, paling tidak jejak terakhir masih tertangkap di HLR/VLR, dimana dia terakhir berada.
Jadi selama ponsel diaktifkan, ada dua identitas yang dipegang oleh sentral operator yaitu IMSI dan IMEI. Apabila kita ganti SIM Card (berarti ganti nomor IMSI) dan dengan ponsel yang sama (berarti dengan IMEI yang sama) maka pihak operator akan dengan mudah mengenali dan mencari pengguna tersebut cukup dengan mendeteksi nomor IMEI-nya saja. Tapi inikan Indonesia Bung ! Orang dengan mudah mengganti IMEI (biasa dikenal dengan istilah IMEI tembus) hanya datang ke WTC dengan imbalan tertentu, sedangkan kalau di Jakarta ada ITC Roxy Mas. Wah persoalan jadi lain dong....!? Bisakah operator mengetahui jejaknya ? Tentu secara teknis masih bisa, hanya dengan metode yang berbeda.

Tracking Jejak Pengguna dengan Seluler

Apabila ponsel aktif semua lalulintas pengguna tertentu dapat terus dimonitor melalui IMSI dan IMEI milik pengguna, di daerah mana pengguna ini menelopon, ber-SMS, ke siapa saja yang dikontak olehnya, isi pembicaraan, isi SMS, lama kontak dan lain sebagainya. Semua informasi yang dibutuhkan oleh aparat tinggal menghubungi operator selulernya.
Ambil kasus penculikan anak di atas, ketika penculik menghubungi ortunya melalui ponsel untuk meminta uang tebusan, jejak penculik sudah terekam ketika terjadi koneksi telepon. Gagal nyambungpun jejak pengguna sudah terekam karena mereka telah menggunakan fasilitas sentral telepon. Penculik menelepon menggunakan IMEI dan IMSI yang sudah terekam. Kemudian tinggal mencari di daerah mana gerangan si penculik menelepon. Apabila daerah sudah diketahui melalui sel BTS mana yang dipakainya. Rincian lokasi dapat ditelusuri melalui jarak BTS dengan penculik via parameter TA (timing advance) dan level sinyal.

Selanjutnya aparat yang akan memonitor lokasi persisnya melalui observasi lapangan.Semakin canggih teknologi seluler yang ditawarkan oleh operator dan digunakan oleh pengguna, semakin mudah lokasi pengguna dilacak dan dimonitor. Apalagi teknologi seluler ini dilengkapi dengan teknologi GPS, semakin sulit anda bersembunyi

Teknologi telekomunikasi yang paling populer dan pesat perkembangannya pada saat ini adalah seluler. Pada tahun 1978 teknologi seluler masih dalam proses uji coba di Amerika Serikat, namun pada saat ini jutaan orang yang sudah menggunakan piranti telekomunikasi seluler seperti handphone, PDA dan sebagainya. Selain untuk komunikasi suara , penggunaan jaringan seluler telah berkembang ke bentuk komunikasi data seperti video, gambar, animasi dan teks.

Pada dasarnya teknologi seluler merupakan hasil pengembangan dari teknologi radio yang dikombinasikan dengan teknologi telepon. Dari kombinasi ini dihasilkan teknologi telekomunikasi seluler dengan pirantinya yang bersifat wireless (tanpa kabel), portable (mudah dibawa) dan mobile (dapat dibawa berpindah tempat).

Untuk mengenal lebih jauh tentang teknologi seluler maka kita harus memahami konsep dari :

1. Jaringan seluler

Sedangkan MTSO bertugas sebagai pengatur lalulintas komunikasi yang menerima dan menghubungkan panggilan dari pengguna piranti seluler ke jaringan PSTN (telepon rumah), memonitor kualitas sinyal komunikasi dan mengatur perpindahan base station yang menangani komunikasi dengan suatu piranti seluler.

Untuk memahami jaringan seluler maka kita harus mengenal konsep dari

2. Sel dan Sektor

Untuk memasang jaringan telekomunikasi seluler pada suatu daerah maka pertama kali dilakukan pemetaan atas daerah tersebut menjadi sejumlah wilayah kecil yang disebut sel. Setiap sel berbentuk hexagon (segi enam) yang saling berimpit satu sama lain membentuk pola seperti sarang lebah yang melingkupi daerah tersebut.

Ukuran wilayah sel umumnya bervariasi dari radius 2 mil hingga 10 mil tergantung pada keadaan topografi, kepadatan bangunan dan tingkat keramaian jalur komunikasi.

Dari peta formasi sarang lebah dari sel selanjutnya ditentukan sejumlah titik-titik sudut pada pertemuan antara tiga sel sebagai sel site. Sel site merupakan lokasi pemasangan stasiun telekomunikasi radio seluler yang disebut base station.

Setiap base station dilengkapi dengan piranti komunikasi radio seluler berupa sistem radio transceiver yang terkomputerisasi yang bekerja pada kisaran frekuensi 800 atau 1900 MHz beserta menara dan antena transmisi.
Setiap sel umumnya dibagi dalam tiga sektor. Antena base station memancarkan sinyal transmisi berdaya rendah yang daerah cakupannya hanya sebuah sektor pada setiap sel yang terletak di sekitar base station. Sedangkan daerah sektor sel yang lain akan dicakup oleh sinyal dari base station lain yang terdekat.

Frekuensi dan Kanal

Teknologi radio termasuk seluler menggunakan gelombang radio sebagai pembawa sinyal komunikasi data maupun suara. Frekuensi gelombang radio untuk jaringan seluler telah ditetapkan secara internasional pada band (daerah frekuensi ) 800 MHz dan 1900 MHz untuk sistem PCS.

Pada band 800 MHz hanya 50 MHz yang dialokasikan untuk jaringan seluler. Rentang frekuensi 50 Mhz ini dibagi atas 2 blok yakni blok pertama dengan daerah frekuensi 824,04 MHz s/d 848,97 MHz digunakan untuk gelombang transmisi dari piranti seluler sedangkan blok ke dua pada frekuensi 869,04 MHz s/d 893,97 MHz untuk gelombang sinyal dari base station.

Penggunaan dua blok frekuensi yang terpisah ditujukan agar tidak terjadi interferensi antara frekuensi gelombang base station dengan piranti seluler.
Komunikasi pada jaringan seluler bersifat full duplex yakni pengguna dapat mengirim serta menerima sinyal secara bersamaan. Untuk menyediakan hubungan komunikasi secara full duplex harus digunakan sepasang frekuensi yang disebut kanal.

Sebuah kanal merupakan pasangan antara frekuensi transmit (Tx) dari base station dan frekuensi receive (Rx) dari piranti seluler. Base station menyediakan satu kelompok kanal untuk setiap sektor. Sebuah sektor memiliki 4 hingga 80 kanal, dan setiap kanal memakai pasangan frekuensi yang terpisah oleh rentang 45 Mhz.

Contoh :

Kanal1:Tx879.990Rx834.990
Kanal 2 : Tx 879.360 Rx 834.360

Kanal komunikasi terdiri dari dua jenis yakni kanal kendali dan kanal suara. Kanal kendali umumnya ditetapkan sebagai kanal pertama pada tiap sel. Kanal kendali juga disebut kanal setup karena digunakan pada proses setup panggilan. Sedangkan kanal suara dipakai sebagai pembawa sinyal komunikasi suara dan data antara piranti seluler dan base station.

Untuk menggambarkan komunikasi antara base station dan piranti seluler maka ditetapkan path atau arah komunikasi. Path maju adalah arah transmisi sinyal dari base station ke piranti seluler, sedangkan path balik adalah transmisi dari piranti seluler ke base station.

3. Frequensi Reuse

Pelayanan selular dicakup oleh beberapa kelompok sel yang disebut cluster. Satu cluster terdiri dari beberapa sel (K sel). K bisa berharga 3, 4,7, 9, 12.

Warna yang sama menunjukkan sel-sel ko-channel yang menggunakan frekuensi yang sama.

Prosedur Pemanggilan

Untuk menghubungi suatu piranti seluler dilakukan dengan melakukan pemanggilan. Prosedur penanganan panggilan dapat dibedakan menuru jenis panggilan yakni:

Panggilan Aktif

Pada kondisi panggilan aktif, pengguna melakukan panggilan untuk dihubungkan ke nomor telepon tertentu.

Proses komunikasi pada panggilan aktif dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Piranti seluler mendeteksi sinyal kanal kendali arah maju yang diterimanya lalu memilih kanal yang paling kuat sinyalnya. Sinyal yang terkuat umumnya berasal dari base station yang paling dekat ke pengguna.
2. Piranti seluler secara otomatis melakukan registrasi dengan mengirim sinyal pada kanal kendali arah balik yang berisi informasi nomor telepon, serial number dan ID lokalnya.
3. Base station meneruskan sinyal kanal kendali arah balik ke MTSO.
4. MTSO memeriksa status pelanggan pada database. Bila status pelanggan masih aktif maka MTSO menetapkan sebuah kanal suara untuk pelanggan tersebut lalu mengirim informasi penetapan kanal suara tersebut dengan sinyal kanal kendali arah maju.
5. Base station menerima konfirmasi dari MTSO lalu membuka kanal suara tersebut untuk pelanggan dan mengirim konfirmasi ke piranti seluler.
6. Kanal suara sudah terbuka dan dapat digunakan untuk komunikasi dan kanal kontrol ditutup. Sinyal kendali komunikasi antara base station dan piranti seller selanjutnya akan ditumpangkan pada kanal suara sebagai tone

Panggilan Pasif

Bila pengguna menerima panggilan maka disebut dengan panggilan pasif. Proses komunikasi pada panggilan pasif lebih sederhana sebagai berikut

1. MTSO mengirim kanal kendali arah maju yang merupakan kanal panggilan yang memuat nomor telepon seluler yang dituju.
2. Piranti mengenali nomor telepon selulernya yang termuat pada kanal panggilan dan memberi tanggapan dengan mengirim pesan konfirmasi telah menerima kanal panggilan dengan kanal kendali arah balik ke MTSO
3. MTSO mengirim informasi penetapan kanal suara untuk menerima panggilan pada BTS pada sel yang ditempati piranti tujuan dari panggilan.
4. Base station membuka kanal suara yang ditetapkan MTSO dan memberi konfirmasi pada piranti seluler bahwa kanal suara telah tersedia

Teknik Multiplexing

Untuk mengoptimalkan penggunaan kanal komunikasi pada jaringan seluler digunakan teknik multiplexing. Multiplexing adalah penempatan beberapa sinyal komunikasi pada suatu kanal

Teknik multiplexing dapat dibedakan menurut metoda yang digunakan atas :

F D M A

FDMA (Frequency Division Multiple Access) melakukan pembagian spektrum gelombang dalam beberapa kanal frekuensi. Setiap panggilan hubungan akan memperoleh kanal tersendiri.

Metode FDMA paling tidak efisien dan umumnya digunakan pada jaringan analog seperti AMPS

T D M A

TDMA (Time Divison Multiple Access) merupakan metode pengembangan dari FDMA yakni setiap kanal frekuensi masih dibagi dalam slot waktu sekitar 10 ms. Data pada setiap hubungan komunikasi diubah dalam format digital dengan waktu pencuplikan data (sampling) 30 ms.

Data cuplikan dari tiga hubungan Komunikasi selanjutnya ditempatkan pada sebuah antrian penggunaan kanal frekuensi. Masing-masing data cuplikan akan mendapat sebuah slot waktu untuk pengiriman pada kanal.

Metoda TDMA digunakan pada jaringan GSM (Global System for Mobile Communication)

C D M

CDMA (Code Division Multiple Access) merupakan metoda multiplexing yang paling canggih dan rumit. Seluruh daerah frekuensi digunakan bersama-sama tanpa pembagian kanal. Untuk membedakan antara masing-masing hubungan digunakan sistem pengkodean dengan modulasi frekuensi (pengubahan pola frekuensi pembawa) secara unik untuk masing-masing hubungan.