3G
SEJARAH
Ada pun perkembangan teknologi nirkabel dapat dirangkum sebagai berikut:
1. Generasi pertama: analog, kecepatan rendah (low-speed), cukup untuk suara. Contoh: NMT (Nordic Mobile Telephone) dan AMPS (Analog Mobile Phone System)
2. Generasi kedua: digital, kecepatan rendah - menengah. Contoh: GSM dan CDMA2000 1xRTT
3. Generasi ketiga: digital, kecepatan tinggi (high-speed), untuk pita lebar (broadband). Contoh: W-CDMA (atau dikenal juga dengan UMTS) dan CDMA2000 1xEV-DO.
Antara generasi kedua dan generasi ke-3, sering disisipkan Generasi 2,5, yaitu digital, kecepatan menengah (hingga 150 Kbps). Teknologi yang masuk kategori 2,5G adalah layanan berbasis data seperti GPRS (General Packet Radio Service) & EDGE (Enhance Data rate for GSM Evolution) pada domain GSM dan PDN (Packet Data Network) pada domain CDMA.
DEFINISI
Secara umum, ITU-T, sebagaimana dikutip oleh FCC mendefinisikan 3G sebagai sebuah solusi nirkabel yang bisa memberikan kecepatan akses:
• Sebesar 144 Kbps untuk kondisi bergerak cepat (mobile).
• Sebesar 384 Kbps untuk kondisi berjalan (pedestrian).
• Sebesar 2 Mbps untuk kondisi statik di suatu tempat.
TEKNOLOGI 3G
Pada saat ini ada dua cabang dari pengembangan 3G, yaitu dari sisi GSM (Global System for Mobile Communication)yang dipelopori oleh 3G Partnership Project dan CDMA (Code Division Multiple Access) yang dipelopori oleh 3G Partnership Project 2 (3GPP2). Kedua teknologi tidak kompatibel dan sesungguhnya saling berkompetisi.
Salah satu alasan mengapa layanan 3G dapat memberikan throughput yang lebih besar adalah karena penggunaan teknologi spektrum tersebar yang memungkinkan data masukan yang hendak ditransimisikan disebar di seluruh spektrum frekuensi. Selain mendapatkan pita lebar yang lebih besar, layanan berbasis spektrum tersebar jauh lebih aman daripada timeslot dan/atau frequency slot.
Jaringan 3G tidak merupakan upgrade dari 2G; operator 2G yang berafiliasi dengan 3GPP perlu untuk mengganti banyak komponen untuk bisa memberikan layanan 3G. Sedangkan operator 2G yang berafiliasi dengan teknologi 3GPP2 lebih mudah dalam upgrade ke 3G karena berbagai network element nya sudah didesain untuk ke arah layanan nirkabel pita lebar (broadband wireless). Layanan 3G juga telah digembar-gemborkan namun pada kenyataannya, banyak ditemui kegagalan. Negara Jepang dan Korea Selatan adalah contoh dimana layanan 3G berhasil. Hal ini sangat mungkin disebabkan oleh faktor:
1. Dukungan pemerintah. Pemerintah Jepang tidak mengenakan biaya di muka (upfront fee) atas penggunaan lisensi spektrum 3G atas operator-operator di Jepang (ada tiga operator: NTT Docomo, KDDI dan Vodafone). Sedangkan pemerintah Korea Selatan, walau pun mengenakan biaya di muka, memberikan insentif dan bantuan dalam pengembangan nirkabel pita lebar (Korea Selatan adalah negara yang menggunakan Cisco Gigabit Switch Router terbanyak di dunia) sebagai bagian dalam strategi pengembangan infrastruktur.
2. Kultur masyarakatnya. Layanan video call, yang diramal menjadi killer application tidak terlalu banyak digunakan di kedua negara tersebut. Namun, layanan seperti download music dan akses Internet sangat digemari. Operator seperti NTT Docomo (Jepang) memberikan layanan Chaku Uta untuk download music. Sedangkan di Korea, layanan web presence seperti Cyworld yang diberikan oleh SK Tel, sangat digemari. Dengan layanan ini, pelanggan bisa mengambil foto dari handset dan langsung memuatnya ke web portal miliknya di Cyworld. Layanan ini kemudian ditiru oleh Flickr dengan handset N73.
3. Keragaman layanan konten. Docomo dan SKTel tidak menggunakan WAP standar sebagai layanan konten nya. Docomo mengembangkan aplikasi browser yang disebut iMode, sedangkan SKTel mempunyai June dan Nate.
EVOLUSI MENUJU 3G
Jaringan Telepon Telekomunikasi selular telah meningkat menuju penggunaan layanan 3G dari 1999 hingga 2010. Jepang adalah negara pertama yang memperkenalkan 3G secara nasional dan transisi menuju 3G di Jepang sudah dicapai pada tahun 2006. Setelah itu Korea menjadi pengadopsi jaringan 3G pertama dan transisi telah dicapai pada awal tahun 2004, memimpin dunia dalam bidang telekomunikasi.
Operator dan jaringan UMTS Pada tahun 2005, evolusi jaringan 3G sedang dijalankan untuk beberapa tahun dikarenakan kapasitas yang terbatas dari jaringan 2G yang ada. Jaringan 2G diciptakan dengan tujuan utama adalah data suara dan transmisi yang lambat. Dikarenakan cepatnya arus perubahan pada permintaan pengguna, kebutuhan akan nirkabel mereka tidak terpenuhi.
"2.5G" (Dan juga 2,75G) adalah teknologi seperti pelayanan data i-mode, telepon berkamera, pertukaran rangkaian data berkecepatan tinggi (atau disebut juga High-Speed Circuit-Switched Data atau disingkat HSCSD) dan Pelayanan paket radio umum (atau dikenal dengan General Packet Radio Service atau GPRS)diciptakan untuk menyediakan beberapa funsi utama seperti jaringan 3G, tapi tanpa transisi penuh ke jaringan 3G. Pelayanan-Pelayanan ini diciptakan untuk memperkenalkan kemungkinan dari penerapan teknologi nirkabel untuk pengguna dan penigkatan permintaan untuk pelayanan 3G.
Salah paham tentang 3G
Ada beberapa pemahaman yang salah tentang 3G di dalam masyarakat umum.
1. Layanan 3G tidak bisa tanpa ada cakupan layanan 3G dari operator. Hanya membeli sebuah handset 3G, tidak berarti bahwa layanan 3G dapat dinikmati. Handset dapat secara otomatis pindah ke jaringan 3G bila, pelanggan tidak menerima cakupan 3G. Sehingga bila seseorang sedang bergerak dan menggunakan layanan video call, kemudian terpaksa berpindah ke jaringan 2G, maka layanan video call akan putus.
2. Layanan 3G berada pada frekuensi 1.900 Mhz. ITU-T memang mendefinisikan layanan 3G untuk GSM pada frekuensi 1.900 Mhz dengan lebar pita sebesar 60 Mhz. Namun, pada umumnya, teknologi berbasis CDMA2000 menggunakan spektrum di frekuensi 800 Mhz, atau yang biasa dikenal sebagai spektrum PCS (Personal Communication System)
CDMA
Code division multiple access (CDMA) adalah sebuah bentuk pemultipleksan (bukan sebuah skema pemodulasian) dan sebuah metode akses secara bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu (seperti pada TDMA) atau frekuensi (seperti pada FDMA), namun dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan mengunakan sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan pemultipleksan.
CDMA juga mengacu pada sistem telepon seluler digital yang menggunakan skema akses secara bersama ini,seperti yang diprakarsai oleh Qualcomm.
CDMA adalah sebuah teknologi militer yang digunakan pertama kali pada Perang Dunia II oleh sekutu Inggris untuk menggagalkan usaha Jerman mengganggu transmisi mereka. Sekutu memutuskan untuk mentransmisikan tidak hanya pada satu frekuensi, namun pada beberapa frekuensi, menyulitkan Jerman untuk menangkap sinyal yang lengkap.
Sejak itu CDMA digunakan dalam banyak sistem komunikasi, termasuk pada Global Positioning System (GPS) dan pada sistem satelit OmniTRACS untuk logistik transportasi. Sistem terakhir didesain dan dibangun oleh Qualcomm, dan menjadi cikal bakal yang membantu insinyur-insinyur Qualcomm untuk menemukan Soft Handoff dan kendali tenaga cepat, teknologi yang diperlukan untuk menjadikan CDMA praktis dan efisien untuk komunikasi seluler terrestrial.
Keuntungan CDMA
Teknologi CDMA sendiri memiliki berbagai keuntungan jika diaplikasikan dalam sistem seluler. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :
• hanya membutuhkan satu radio yang dibutuhkan untuk beberapa sektor/cell
• tidak membutuhkan equalizer untuk mengatasi gangguan spektrum sinyal
• dapat bergabung dengan metode akses lainnya, tidak membutuhkan penghitung waktu (guard time) untuk melihat rentang waktu dan penjaga pita (guard band) untuk menjaga intervensi antarkanal
• tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan frekuensi
• memiliki kapasitas yang halus untuk membatasi para pengguna akses
• memiliki proteksi dari proses penyadapan
Fitur CDMA
• Sinyal pesan pita sempit ( narrowband ) akan digandakan dengan penyebaran sinyal pita lebar ( wideband ) atau pseudonoise code
• Setiap user mempunyai pseudonoise (PN) code sendiri sendiri.
• Soft capacity limit: performansi sistem akan berubah untuk semua pengguna begitu nomer pengguna meningkat.
• Near-far problem (masalah dekat-jauh)
• Interference terbatas:kontrol daya sangat diperlukan
• lebar bandwidth menimbulkan keaneka ragaman,sehingga meggunakan rake receiver
• Akan membutuhkan semua komputer yang pernah dibuat oleh manusia diatas bumi untuk memecahkan kode dari satu setengah percakapan dalam sistem CDMA!
GSM
GSM (Global System for Mobile komunikasi: berasal dari Groupe Special Mobile) adalah standar paling populer untuk telepon selular di dunia. Its promotor, GSM Association, memperkirakan bahwa 80% dari pasar ponsel global menggunakan standar. [1] GSM digunakan oleh lebih dari 3 milyar orang di lebih dari 212 negara dan wilayah. [2] [3] Its ubiquity membuat roaming internasional sangat umum di antara operator telepon selular, yang memungkinkan pelanggan untuk menggunakan ponsel mereka di berbagai belahan dunia. GSM berbeda dari para pendahulu yang baik dalam sambutannya signaling dan Saluran digital, dan karena itu dianggap sebagai generasi kedua (2G) mobile phone system. Ini juga berarti bahwa komunikasi data yang mudah untuk membangun ke dalam sistem.
Ubiquity of the GSM standar yang telah keuntungan baik untuk konsumen (yang memperoleh manfaat dari kemampuan untuk menjelajah dan beralih operator telepon tanpa berpindah) dan juga ke jaringan operator (peralatan yang dapat memilih salah satu dari sekian banyak vendor menerapkan GSM [4]) . GSM juga memelopori-biaya yang rendah (ke jaringan operator) alternatif untuk panggilan suara, dengan layanan pesan singkat (SMS, juga disebut "pesan teks"), yang sekarang telah didukung oleh ponsel standar lainnya juga. Keuntungan lain adalah bahwa standar termasuk satu nomor telepon darurat di seluruh dunia, 112 [5]. Ini memudahkan bagi wisatawan untuk menyambung ke layanan darurat tanpa mengetahui nomor darurat lokal.
Versi standar yang terbalik-kompatibel dengan ponsel GSM yang asli. Misalnya, Release'97 dari standar ditambahkan kemampuan data paket, dengan General Packet Radio Service (GPRS). Release'99 diperkenalkan transmisi data kecepatan tinggi menggunakan Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
Sejarah
Pada tahun 1982, European Conference of Pos dan Telekomunikasi administrasi (CEPT) menciptakan Groupe Special Mobile (GSM) untuk mengembangkan sebuah standar untuk sistem telepon selular yang dapat digunakan di seluruh Eropa. [6] Dalam tahun 1987, sebuah memorandum of understanding telah ditandatangani oleh 13 negara untuk mengembangkan suatu sistem telepon selular di seluruh Eropa. [7] [8] Terakhir, sistem yang dibuat oleh SINTEF timah oleh Torleiv Maseng terpilih [9].
Pada tahun 1989, GSM adalah tanggung jawab ditransfer ke Eropa Telekomunikasi Standar Institute (ETSI) dan tahap I dari spesifikasi GSM telah diterbitkan pada tahun 1990. Jaringan GSM pertama diluncurkan pada tahun 1991 oleh Radiolinja di Finlandia dengan kerjasama teknis pemeliharaan infrastruktur dari Ericsson. [10] Pada akhir tahun 1993, lebih dari satu juta pelanggan yang menggunakan jaringan telepon GSM yang dioperasikan oleh 70 operator di 48 negara.
Seluler Radio Network
Artikel utama: Jaringan Selular
GSM adalah jaringan selular, yang berarti tersambung ke ponsel dengan cara mencari sel di sekitar segera.
Ada lima ukuran sel yang berbeda dalam jaringan GSM-makro, mikro, pico, femto dan payung sel. Cakupan wilayah masing-masing sel bervariasi sesuai dengan pelaksanaan lingkungan. Makro sel dapat dianggap sebagai sel dimana stasiun pangkalan antena dipasang pada tiang atau bangunan di atas rata-rata tingkat atas atap. Mikro adalah sel sel antena yang tinggi adalah di bawah rata-rata tingkat atas atap, mereka biasanya digunakan di wilayah perkotaan. Picocells adalah sel-sel kecil yang cakupan diameter adalah beberapa belasan meter, mereka dipakai terutama dalam ruangan. Femtocells sel yang dirancang untuk digunakan di tempat tinggal atau usaha kecil dan lingkungan yang terhubung ke jaringan penyedia layanan melalui sebuah koneksi internet broadband. Payung sel yang digunakan untuk menutup shadowed daerah yang lebih kecil dan sel-sel mengisi kesenjangan antara cakupan sel mereka.
Sel horisontal radius bervariasi tergantung pada ketinggian antena, antena dan perambatan mendapatkan kondisi dari beberapa ratus meter untuk beberapa puluhan kilometer. Lagi jarak GSM spesifikasi dalam mendukung praktis digunakan adalah 35 kilometer (22 mil). Ada juga beberapa implementasi dari konsep yang diperpanjang sel, di mana sel radius dapat ganda atau bahkan lebih, tergantung pada antena sistem, jenis lahan dan waktu sebelumnya.
Jangkauan indoor juga didukung oleh jaringan GSM dan dapat dicapai dengan menggunakan indoor picocell base station, atau didistribusikan dengan pengulang indoor indoor antena makan melalui kuasa splitters, mengirimkan sinyal radio dari antena ke luar rumah yang terpisah didistribusikan indoor antena sistem. Ini biasanya digunakan ketika banyak panggilan kapasitas ruangan yang diperlukan, misalnya di pusat perbelanjaan atau bandara. Namun, ini bukan merupakan prasyarat, sejak cakupan indoor juga disediakan di gedung-penetrasi radio sinyal dari dekat sel.
Modulasi yang digunakan dalam GSM adalah Gaussian minimum-shift keying (GMSK), salah satu jenis terus-tahap frekuensi shift keying. Dalam GMSK, sinyal yang akan menuju modulated carrier smoothed pertama adalah dengan Gaussian rendah lulus filter sebelum makan untuk menjadi alat modulasi frekuensi, yang sangat mengurangi gangguan saluran ke tetangga (gangguan saluran berdekatan).
GSM Pedoman Monitor
Artikel utama: rentang frekuensi GSM
Jaringan GSM yang beroperasi di beberapa rentang frekuensi (dipisahkan ke dalam rentang frekuensi GSM untuk 2G dan UMTS frekuensinya untuk 3G). Sebagian besar jaringan 2G GSM beroperasi pada 900 MHz atau 1800 MHz bands. Beberapa negara di Amerika (termasuk Kanada dan Amerika Serikat) menggunakan 850 MHz dan 1900 MHz karena band 900 dan 1800 MHz frekuensinya telah dialokasikan. Sebagian besar jaringan GSM 3G di Eropa yang beroperasi di frekuensi 2100 MHz band
Jarang yang 400 dan 450 MHz frekuensinya ditugaskan di beberapa negara di mana frekuensi ini sebelumnya digunakan untuk pertama-generasi sistem.
GSM-900 menggunakan 890-915 MHz untuk mengirim informasi dari stasiun mobile ke base station (uplink) dan 935-960 MHz untuk arah yang lain (downlink), menyediakan 124 RF saluran (saluran nomor 1-124) spasi di 200 kHz . Duplex spacing of 45 MHz yang digunakan. Di beberapa negara GSM-900 band telah diperpanjang untuk mencakup rentang frekuensi yang lebih besar. Ini diperpanjang GSM ', E-GSM, menggunakan 880-915 MHz (uplink) dan 925-960 MHz (downlink), menambahkan 50 channel (saluran nomor 975-1023 dan 0) yang asli band GSM-900. Timne divisi multiplexing digunakan untuk membolehkan delapan penuh menilai atau enambelas setengah sambutannya menilai saluran per frekuensi saluran radio. Ada delapan radio timeslots (memberikan delapan periode burst) dikelompokkan ke dalam apa yang disebut sebagai bingkai TDMA. Setengah menilai menggunakan saluran alternatif dalam bingkai yang sama timeslot. Saluran data untuk menilai semua saluran 8 adalah 270,833 kbit / s, dan durasi frame adalah 4,615 ms.
Transmisi listrik di handset dibatasi hingga maksimal 2 watt di GSM850/900 dan 1 watt dalam GSM1800/1900.
Voice Codecs
GSM telah menggunakan berbagai codec suara ke memperonyokkan 3,1 kHz audio menjadi antara 5,6 dan 13 kbit / s. Awalnya, dua codec, yaitu setelah jenis data saluran mereka dialokasikan, digunakan, disebut Half Rate (5,6 kbit / s) dan Full Rate (13 kbit / s). Ini menggunakan sistem berdasarkan input linear coding (LPC). Selain menjadi efisien dengan bitrates, codec ini juga dibuat lebih mudah untuk mengidentifikasi lebih penting bagian audio, memungkinkan udara antarmuka lapisan untuk memprioritaskan dan melindungi ini bagian sinyal.
GSM telah lebih ditingkatkan pada tahun 1997 [12] dengan Enhanced Full Rate (EFR) codec, yang 12,2 kbit / s codec yang menggunakan penuh menilai saluran. Akhirnya, dengan pengembangan UMTS, EFR telah refactored menjadi variabel-menilai codec disebut AMR-Narrowband, yang berkualitas tinggi dan kuat terhadap gangguan bila digunakan pada saluran penuh nilai, dan kurang kuat, namun masih relatif tinggi kualitas baik bila digunakan dalam radio kondisi setengah menilai saluran.
Jaringan struktur
Struktur jaringan GSM
Jaringan GSM di belakang terlihat oleh pelanggan yang besar dan rumit untuk menyediakan semua layanan yang diperlukan. Hal ini dibagi menjadi beberapa bagian dan ini adalah masing-masing dibahas dalam bagian tersendiri.
* The Base Station Subsystem (base stasiun dan pengendali).
* The Network dan Switching Subsystem (bagian dari jaringan yang paling mirip dengan jaringan tetap). Hal ini hanya kadang-kadang juga disebut jaringan inti.
* GPRS Core Network (opsional pada bagian yang memungkinkan sambungan paket berbasis Internet).
* Semua elemen dalam sistem untuk menggabungkan berbagai layanan GSM seperti panggilan suara dan SMS.
Subscriber Identity Module
Salah satu kunci fitur GSM adalah Pelanggan Identity Module (SIM), yang umum dikenal sebagai kartu SIM. SIM adalah dpt kartu pintar yang berisi informasi pengguna langganan dan buku telepon. Hal ini memungkinkan pengguna untuk menyimpan informasi nya setelah berpindah sesuai. Atau, pengguna juga dapat mengubah operator sambil menahan handset hanya dengan mengubah kartu SIM. Beberapa operator akan blok ini dengan ponsel yang memungkinkan untuk menggunakan hanya satu SIM, atau hanya sebuah SIM yang dikeluarkan oleh mereka, praktek ini dikenal sebagai penguncian SIM, dan melanggar hukum di beberapa negara.
Di Australia, Amerika Utara dan Eropa banyak operator mengunci mereka menjual mobiles. Hal ini dilakukan karena harga ponsel biasanya subsidi dengan penghasilan dari kepelangganan, dan operator akan mencoba untuk menghindari subsidising saingan dari mobiles. J pelanggan biasanya dapat menghubungi operator selular untuk menghapus kunci untuk biaya, memanfaatkan layanan swasta untuk membuka kuncinya, atau cukup menggunakan software dan website yang tersedia di Internet untuk membuka handset sendiri. Meskipun sebagian besar situs web menawarkan unlocking untuk biaya, beberapa melakukannya secara gratis. Penguncian yang berlaku untuk handset, diidentifikasikan oleh International Mobile Equipment Identity (IMEI) nomor, bukan untuk account (yang diidentifikasi oleh kartu SIM).
Di beberapa negara seperti Bangladesh, Belgia, Kosta Rika, India, Indonesia, Malaysia, dan Pakistan, semua ponsel yang dijual dibuka. Namun, di Belgia, adalah haram bagi operator di sana menawarkan berbagai bentuk subsidi pada harga ponsel. Hal ini juga terjadi di Finlandia sampai 1 April 2006, ketika penjualan subsidi kombinasi sesuai dan account menjadi hukum, meskipun ada operator untuk membuka kunci telepon gratis setelah periode tertentu (maksimal 24 bulan).
GSM keamanan
GSM dirancang dengan tingkat keamanan. Sistem ini dirancang untuk mengotentikasi pelanggan yang menggunakan pra-berbagi kunci dan tantangan-respon. Komunikasi antara pelanggan dan base station dapat dienkripsi. Pengembangan UMTS memperkenalkan sebuah opsional USIM, yang menggunakan otentikasi kunci yang lebih panjang untuk memberikan keamanan yang lebih besar, serta saling otentikasi jaringan dan pengguna - sedangkan GSM hanya mengotentikasi pengguna ke jaringan (dan bukan sebaliknya). Keamanan model itu menawarkan kerahasiaan dan otentikasi, tetapi otorisasi kemampuan terbatas, dan tidak ada non-penolakan. GSM menggunakan beberapa algoritma cryptographic untuk pengamanan. Yang A5 / 1 dan A5 / 2 streaming ciphers digunakan untuk memastikan over-the-air privasi suara. A5 / 1 dikembangkan pertama yang lebih kuat dan algoritma yang digunakan dalam Eropa dan Amerika Serikat; A5 / 2 adalah lebih lemah dan digunakan di negara-negara lain. Kelemahan serius telah ditemukan di kedua algoritma: adalah mungkin untuk istirahat A5 / 2 secara real-time dengan ciphertext hanya menyerang, dan pada bulan Februari 2008, Pico Komputasi, Inc mengungkapkan nya kemampuan dan rencana untuk mengkomersialisasikan FPGAs yang memungkinkan A5 / 1 menjadi rusak dengan serangan pelangi tabel [1]. Sistem yang mendukung beberapa algoritma sehingga operator mengganti Mei cipher yang satu dengan yang lebih kuat.
Postingan
