GSM merupakan teknologi seluler yang perkembangannya paling pesat dan mempunyai pasar terbesar di Indonesia. Sistem GSM memiliki keunggulan seperti keluwesan roaming, keamanan data, kualitas sinyal yang tinggi, portabilitas dan kompatibilitas terhadap sistem lain, dan paling banyak digunakan oleh user bergerak. Aplikasi komunikasi data dan jaringan internet seperti World Wide Web (WWW), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Mobile Banking dan aplikasi-aplikasi multimedia berbasis internet akan bisa dijalankan di atas sistem komunikasi bergerak.
GSM (Global System for Mobile Communications) adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka. Telepon GSM digunakan oleh lebih dari satu milyar orang di lebih dari 200 negara. GSM ini merupakan sistem komunikasi digital yang dikembangkan dengan tujuan untuk menggantikan standard AMPS (Advanced Mobile Phone Services) yang merupakan sistem komunikasi analog. GSM ini bekerja pada frekuensi 900, 1800, 1900 MHz tergantung pada negara dimana GSM tersebut digunakan. Sebagian besar GSM beroperasi dalam band 900 MHz atau 1800 MHz. Beberapa Negara di Amerika (termasuk US dan Kanada) menggunakan band 850 MHz dan 1900 MHz karena band frekuensi 900 MHz dan 1800 MHz telah dialokasikan sebelumnya.
Band frekuensi yang lebih jarang 400 dan 450 MHz digunakan di beberapa negara, terutama Skandinavia, di mana frekuensi ini telah sebelumnya digunakan bagi sistem generasi pertama.
Beberapa kelebihan standard GSM dibandingkan dengan standard AMPS terdahulu adalah sebagai berikut:
Support international roaming
Pengguna GSM dapat berkomunikasi dengan pengguna GSM di negara manapun yang menyediakan layanan GSM. Pengguna GSM juga tetap dapat melakukan komunikasi meskipun pengguna berada di negara lain, asalkan operator GSM yang digunakan telah bekerjasama dengan operator GSM di negara tersebut, bahkan bila standard frekuensi yang digunakan berbeda (dengan catatan bahwa cellphone yang digunakan mempunyai fasiltas multiband frequency)
Low cost mobile sets dan BSS (Base Station Subsystem)
Tiap BSS terdiri dari BTS (Base Transceiver Station) yang berfungsi untuk memodulasikan sinyal RF ke antenna, dan BSC (Base Station Controller) yang berfungsi untuk melakukan pengaturan terhadap masing-masing BTS (frequency hopping, realokasi frequency untuk BTS, handover dan roaming untuk cellphones). Karena GSM menggunakan frekuensi yang lebih tinggi dan modulasi yang lebih baik maka tiap BSS akan mampu mensupport client yang lebih banyak daripada AMPS.
Peningkatan kualitas suara
Peningkatan kualitas suara dimungkinkan karena GSM merupakan sistem digital yang memungkinkan algoritma voice compression yang lebih baik dan kepadatan data yang lebih baik untuk lebar bandwidth yang sama (channel coding yang lebih baik). Disamping itu GSM juga menggunakan standard frekuensi yang lebih tinggi daripada AMPS sehingga mampu melewatkan data yang lebih banyak untuk tiap channel frekuensi.
Perbaikan security dengan penggunaan SIM Card (Subscriber Identity Module) untuk autentikasi ke operator GSM
Pada AMPS tidak disediakan fasilitas autentikasi untuk melakukan subscribe ke BSS sehingga dapat dilakukan hijacking terhadap cellphone yang digunakan oleh pengguna lain. Sedangkan pada GSM tiap cellphone harus dilengkapi dengan SIM-Card yang berfungsi untuk melakukan autentikasi ke
BSS dan kode yang dikirimkan oleh tiap cellphone akan dienkripsi untuk mencegah hijacking terhadap kode tersebut.
Service tambahan yang lebih beragam
GSM mendukung lebih banyak service dan fasilitas, yang paling banyak digunakan adalah GPRS (General Packet Radio Service) yang digunakan untuk transfer data, dan SMS (Short Message Service) yang digunakan untuk mengirim pesan singkat ke pengguna GSM yang lain.
Gambar 2.14 Arsitektur GSM Network
Saat ini standard GSM sudah jauh lebih matang dan penetrasinya sudah jauh melebihi teknologi wireless communication yang lain. Berdasarkan survey yang dilakukan tahun 2001 penggunaan GSM cellphone telah mencapai 72% dari total pengguna cellphone, dan hal ini akan sulit ditandingi oleh teknologi yang lain karena penetrasinya yang sudah terlalu jauh dan teknologi GSM yang memungkinkan untuk terus berkembang di masa depan, misalnya saja layanan 3G yang menyediakan layanan data dengan kecepatan tinggi.
GSM berbeda banyak dengan teknologi sebelumnya dalam pensinyalan dan "channel" pembicaraan adalah digital, yang berarti ia dipandang sebagai sistem telepon genggam generasi kedua (2G). GSM merupakan sebuah standar terbuka yang sekarang ini dikembangkan oleh 3GPP.
2.3.12.1 Konfigurasi Jaringan GSM
Gambar 2.15 Konfigurasi jaringan GSM
PSTN = Public Switched Telephone Network OMC = Operation and Maintenance Center BTS = Base Transceiver Station
AuC = Authentication Center MS = Mobile Station
BSC = Base Station Controller HLR = Home Location Register VLR = Visitor Location Register MSC = Mobile Switching Center EID = Equipment ID
NMC = Network Management Center DCN = Data Communication Network
Jaringan GSM dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu: (Wekiardi, 2008) 1. MS (Mobile Station)
Mobile station ada 3 jenis, antara lain vehicle mounted, portable, dan handheld. MS merupakan bagian terendah pada sistem GSM. MS terdiri dari
peralatan peralatan radio transceiver, display, dan digital signal processor, serta sebuah kartu pintar yang disebut
Subscriber Identity Module (SIM). SIM ini menyediakan mobilitas personal, sehingga pelanggan dapat mengakses layanan. Dengan memasukkan SIM card ke dalam telepon selular GSM, pelanggan dapat menerima semua panggilan telepon, melakukan panggilan, ataupun menerima pelayanan yang lainnya. SIM card terdiri dari International Mobile
Subscriber Identity (IMSI) yang dapat mengidentifikasi pelanggan, kunci pengamanan, atau informasi lainnya. SIM card dapat dilindungi dengan menggunakan password atau Personal Identity Number (PIN).
2. BSS (Base Station Subsystem)
BSS terdiri dari 2 bagian, yaitu Base Transceiver Station (BTS) dan Base Station Controller (BSC). BSS berfungsi untuk mengendalikan radio link dalam hubungannya dengan mobile station.
a. BTS (Base Transciever Station)
BTS menangani radio interface dengan mobile station. BTS merupakan peralatan radio (transceiver dan antenna) yang diperlukan untuk melayani setiap sel pada jaringan. Sejumlah BTS dikendalikan oleh sebuah BSC. Luas jangkauan dari BTS sangat dipengaruhi oleh lingkungan, antara lain topografi dan gedung tinggi. BTS sangat berperan dalam menjaga kualitas GSM, terutama dalam hal frekuensi hoping dan antena diversity.
b. BSC (Base Station Controller)
BSC menyediakan semua fungsi kontrol dan hubungan fisik antara MSC dan BTS. Mempunyai kapasitas switch yang tinggi yang menyediakan fungsi seperti handover, cell configuration data, radio channel setup, frequency hopping dan mengendalikan level daya radio frequency (RF) pada BTS.
Beberapa buah BSC dilayani oleh sebuah MSC.
BSC merupakan penghubung MS dengan MSC. BSC juga menerjemahkan 13 kbps saluran yang digunakan melalui radio link menjadi 64 kbps saluran yang digunakan oleh Public Switched Telephone Network (PSTN) atau ISDN.