Bab II Landasan Teori
2.5. Teknologi GSM
Kelahiran GSM diawali dengan tuntutan untuk memenuhi kebutuhan bersama terhadap satu sistem jaringan baru yang dapat menjadi standar jaringan yang berlaku dan dapat diterapkan di seluruh kawasan Eropa. Dalam sistem baru itu juga harus terdapat kemampuan yang dapat mengantisipasi mobilitas pengguna serta kemampuan melayani lebih banyak pengguna untuk menampung penambahan jumlah pengguna atau pelanggan baru. Karena hal ini tidak dapat dilakukan dengan mempertahankan sistem analog, maka kemudian diputuskan untuk merombak sistem dan menggantinya dengan sistem digital. Standar baru diperkenalkan dengan nama Global Standard for Mobile Communications (GSM).
GSM pada awalnya adalah kepanjangan dari Groupe Speciale Mobile, sebuah badan gabungan dari para ahli yang melakukan studi bersama untuk menciptakan standar GSM tersebut.
Teknologi GSM memiliki karakteristik yang dapat menangani suara secara efisien namun memiliki keterbatasan dalam kemampuan transfer data aplikasi internet. Komunikasi data pada GSM dijalin melalui mekanisme circuit-switched connection yang berarti hubungan diawali dengan dial dari pengguna dan diakhiri dengan pemutusan hubungan. Apabila pengguna ingin mengakses data lagi maka mereka harus melakukan dial lagi. Hal inilah yang menjadikan keterbatasan GSM dimana pengguna akan selalu dibebani biaya koneksi selama waktu mereka membuka mengakses data. Untuk memecahkan masalah tersebut maka dibutuhkan teknologi paket data untuk GSM menggunakan packet-switched connection.
Paket data untuk GSM diperkenalkan pertama kali dengan diluncurkannya General Packet Radio Service (GPRS). GPRS merupakan teknologi yang disisipkan di atas jaringan GSM untuk menangani komunikasi data pada jaringan. Dengan kata lain dengan menggunakan handset GPRS, komunikasi data tetap berlangsung di atas jaringan GSM dengan GSM masih menangani komunikasi suara dan transfer data ditangani oleh 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 station dan serverGSM.
GSM sangat digandrungi oleh masyarakat karena berbagai keunggulannya. GSM menggunakan kartu Subscriber Identification Module (SIM) yang amat praktis dan mudah dipindahkan dari satu telepon seluler ke telepon seluler lain. SIM ini digunakan untuk menyimpan PIN (Personal Identifiaction Number) dari si pemakai telepon seluler GSM tersebut, kartu ini berukuran dua macam : awalnya berukuran ISO(Fullsize) dan bila sudah dipotong menjadi ukuran plug-in (mini).
GSM merupakan sistem telepon seluler ketiga yang masuk ke Indonesia. Meski di awalnya sempat ada anekdot yang mengatakan bahwa GSM singkatan dari “Geser Sedikit Mati”, namun zaman kemudian membuktikan bahwa hal tersebut tidak menggoyahkan kepopuleran GSM ini karena jangkauannya yang pertama kali dapat mencapai seluruh propinsi di Indonesia. Dari sisi kuantitas selanjutnya, GSM telah benar-benar menjadi “primadona” telepon seluler di Indonesia, karena di awal tahun 2004 sudah tercatat sekitar 18 juta pelanggan telepon seluler dan 95% lebih diantaranya adalah menggunakan sistem GSM ini. Hal utama harus diperhatikan dalam pemilihan penyedia layanan GSM ini yakni teliti dahulu jangkauan dan fasilitas yang ditawarkan oleh tiap provider tersebut, karena berbeda-beda antar satu daerah dengan daerah lainnya.
Menilik sistemnya, oleh karena suara dipancarkan secara digital atau diacak, maka praktis sistem GSM ini masih jauh relatif lebih aman daripada sistem pendahulunya AMPS, apalagi GSM menggunakan frekuensi yang jauh lebih tinggi, yakni 900 mhz dan bahkan dialokasikan juga di 1800Mhz.
2.5.1 GPRS (General Packet Radio Service)
General Packet Radio Service atau lebih dikenal dengan istilah GPRS merupakan layanan penerimaan data berbasis paket data pada jaringan GSM. Dengan adanya teknologi GPRS maka membuat pengiriman data mobile pada jaringan GSM menjadi lebih cepat, murah dan user-friendly dari sebelumnya. GPRS juga memperkenalkan adanya paket switching dan internet protokol pada jaringan mobile sehingga memberikan layanan kecepatan transfer data dan layanan pengaksesan jaringan internet melalui perangkat/jaringan mobile kepada para penggunanya.
Teknologi GPRS dikembangkan dengan tujuan untuk memungkinkan operator GSM memenuhi kebutuhan akan layanan paket data wireless yang merupakan dampak dari meledaknya pertumbahan internet dan intranet korporat. Dengan teknologi GPRS yang memiliki keunggulan paket-switched untuk pengiriman data yang bersifat bursty, maka tidak memerlukan setup koneksi terlebih dahulu dan memungkinkan penggunaan koneksi secara bersama utnuk memaksimalkan efisiensi penggunaan sumber daya.
Tujuan dikembangkannya teknologi GPRS bagi operator jaringan GSM adalah untuk menyediakan layanan pengiriman data dan pengaksesan jaringan internet yang lebih cepat dan murah.
a. Paket switching pada GPRS mengandung arti bahwa sumberdaya radio GPRS hanya akan digunakan ketika pengguna melakukan pengiriman atau penerimaan paket data. Dengan adanya teknologi paket-switching ini maka suatu radio channel atau bandwidth dapat digunakan bersama-sama oleh dua
atau lebih pengguna secara konkruen. Dengan demikian mode paket switching ini memungkinkan optimasi yang lebih baik dalam pemanfaatan sumber daya jaringan radio pada GPRS untuk aplikasi data.
GPRS telah banyak digunakan untuk mendukung aplikasi-aplikasi yang berkaitan dengan layanan komunikasi data. Beberapa contoh aplikasi yang menggunakan teknologi GPRS diantaranya adalah chat, pengiriman data/informasi berbasis teks dan visual, pengiriman data gambar/image, web browsing, transfer file diantaranya MMS (Multimedia Message Service), aplikasi E-mail korporat dan internet, SMS, dan lain-lain. GPRS dapat melakukan transmisi data untuk aplikasi-aplikasi di atas hingga mencapai 0,22 bps hingga 111 Kbps.
2.5.2 Pengiriman dan penerimaan data pada mobile station GPRS
Area geografis yang dilingkupi oleh jaringan GPRS dibagi ke dalam area yang lebih kecil yang disebut dengan cells dan area routing. Sebuah cell adalah area yang dilayani oleh set/himpunan radio base stations. Ketika sebuah GPRS mobile station ingin melakukan pengiriman data atau penerimaan data, maka mobile station tersebut akab mencari sinyal radio yang terkuat yang dapat ditemukan diantara base station-base station yang ada. Setelah menemukan sinyal radio terkuat dari suatu base station, maka mobile station tersebut akan mengirimkan notifikasi ke jaringan dari cell untuk memilih base station yang mengirimkan sinyal radio terkuat dan menggunakannya untuk melayani layanan pengiriman atau penerimaan data. Secara periodik mobile station akan
mendengarkan sinyal radio dari himpunan base station tersebut, dan jika ditemukan bahwa ada base station lain yang memiliki sinyal radio lebih kuat dari base station saat ini, maka mobile station tersebut akan mengganti base station dengan base station yang baru yang memiliki sinyal radio yang lebih kuat. Proses ini disebut dengan reselect. Routing area adalah himpunan atau sekelompok cell -cell area yang berdekatan. Routing area ini akan berguna dalam proses location-updating traffic dan paging traffic. Untuk mobile station yang secara aktif sedang melakukan proses pengiriman atau penerimaan paket data, maka proses penelusuran lokasi dilakukan melalui tingkat cell (jaringan akan menjaga track dari cell yang saat ini sedang digunakan). Sedangkan untuk kondisi mobile station yang dalam keadaan tidak aktif atau idle, maka penulusuran dilakukan berdasarkan routing area (jaringan akan menjaga track dari Routing area).
Gambar 4. Arsitektur GPRSmobile station pada aplikasi GPRS
Pemanfaatan GPRS mobile station pada aplikasi yang pengiriman data dengan menggunakan GPRS pada umumnya dibuat dengan arsitektur client/server. Pada prinsipnya client adalah agen yang mengirimkan request ke server untuk kemudian diproses oleh server dan hasilnya dikirimkan kembali ke client. Dan peran GPRS mobile station dapat diset sebagai client mode atau
server mode. GPRS mobile station pada umumnya berperan sebagai client, contohnya adalah ketika GPRSmobile station digunakan untuk melakukan akses internet, intranet, atau database dengan melakukan inisialisasi komunikasi GPRS. GPRS mobile station juga dapat berperan sebagai server sebagai contoh ketika digunakan untuk aplikasi monitoring telemetry dimana GPRS mobile station dihubungkan dengan device/perangkat lain seperti kamera untuk melakukan monitoring atau mengambil data telemetry.
Gambar 5. Arsitektur Komunikasi pada GPRS (tunneling)
Pada gambar 5, tergambar bahwa ketika sebuah mobile station GPRS akan menggunakan jaringan paket data wireless, terlebih dahulu mobile station tersebut melakukan attach ke Service GPRS Support Node (SGSN). Ketika sebuah SGSN menerima request dari sebuah mobile station , maka SGSN akan memastikan apakah akan memberikan layanan request tersebut. Beberapa faktor yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut :
a. Apakah pengguna mobile station tersebut merupakan subscriber dari GPRS services atau tidak. Proses pengecekan (verifikasi) informasi subscription dari mobile station ini disebut dengan authorization.
b. Proses pengecekan (verifikasi) informasi tentang identitas dari mobile station. Hal ini disebut dengan istilah authentication.
c. Pengecekkan terhadap level QoS (Quality of Service) dari request service yang diminta oleh mobile station . Hal yang dilakukan diantaranya proses verifikasi terhadap kemampuan jaringan untuk memberikan layanan sesuai yang diminta (saat bersamaan jaringan sedang melayani service terhadap pengguna yang lain).
Setelah memutuskan untuk menerima request, maka SGSN akan menyimpan data track dari mobile station sehingga mengetahui lokasi dimana data paket harus dikirimkan/diroutekan ke mobile station (proses penerimaan paket data).
Proses attachment ke SGSN tidak menjadi jaminan bahwa proses pengiriman paket data dapat dilakukan. Agar mobile station dapat melakukan proses pengiriman paket data, maka mobile subscriber harus terlebih dahulu mengaktifkan sebuah PDP address (semisal IP address).
PDP address merupakan network layer addresess (OSI model layer 3). Sistem GPRS mendukung baik layer protokol jaringan X.25 maupun IP. Karena itu alamat PDP dapat berupa X.25, IP, atau kedua-duanya. Masing-masing PDP address disimpan dan dikenali (anchored) pada sebuah Gateway GPRS Support Node (GGSN). Semua lalu lintas paket data yang dikirimkan dari jaringan paket data publik ke alamat PDP akan melalui GGSN. Ketika mobile station melakukan proses pengiriman data, maka selain melakukan attach ke SGSN, maka mobile station tersebut juga harus mengaktifkan sebuah alamat PDP. Alamat PDP
membangun sebuah asosiasi antara SGSN dengan GGSN yang informasinya disimpan dalam PDP context. Sebuah mobile station hanya melakukan attach ke satu SGSN, tetapi dapat mengaktifkan beberapa alamat PDP yang mungkin di-anchored oleh GGSN yang berbeda.
Ketika mobile station telah melakukan attach ke SGSN dan mengaktifkan sebuah alamat PDP, maka mobile station tersebut telah siap untuk melakukan komunikasi dengan perangkat yang lain. Sebagai contoh GPRS mobile dapat berkomunikasi dengan sistem komputer yang terhubung ke jaringan X.25 atau jaringan IP. Dengan demikian proses pengiriman data (data transfer) dan penerimaan data (data receiving) dengan menggunakan GPRS dilakukan melalui proses berikut :
1. Setup koneksi ke jaringan GPRS (dilakukan terpisah dengan jaringan GSM) 2. Mobile station melakukan prosedur GPRS attach.
Hal-hal yang dilakukan antara lain :
a. Mobile station melakukan request attachment ke SGSN.
b. SGSN melakukan authorization dan autentication terhadap requirement dari mobile station .
c. SGSN melakukan verifikasi terhadap level QoS service yang diminta oleh mobile station .
d. Jika request attachment diterima, maka selanjutnya SGSN akan menyimpan dan memaintain data lokasi (track) mobile station dengan melakukan maintain terhadap database lokasi mobile station yaitu HLR dan MSC/VLR.
3. Untuk dapat melakukan pengiriman data, maka mobile station akan mengaktifkan alamat PDP. Informasi yang dibutuhkan untuk mengaktifkan alamat PDP ini disimpan dalam PDP context.
2.5.3. Pemanfaatan Teknologi GPRS
Tujuan utama dari pengembangan teknologi GPRS adalah untuk memfasilitasi interkoneksi antara sebuah perangkat mobile dengan jaringan paket-switch data yang lain dengan melalui akses ke jaringan internet. Dengan adanya pengenalan mode paket pada GPRS, maka memungkinkan integrasi antara teknologi mobile telephony dan internet menjadi teknologi internet bergerak (mobile internet technology). Teknologi ini memungkinkan pengguna telepon seluler (mobile phone) mendapat layanan baru atau layanan tambahan sebagai berikut :
a. Client-Server Services yang memungkinkan pengaksesan data yang tersimpan dalam suatu basis data. Contoh penerapan aplikasi ini adalah pengaksesan WEB melalui browser.
b. 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. Contoh hasil layanannya yaitu aplikasi Multimedia Message Service (MMS) yang digunakan untuk pengiriman data pesan multimedia melalui jaringan GSM dengan menggunakan telepon seluler.
c. Real-time Conversational Service yang memberikan layanan komunikasi dua arah kepada pengguna secara real-time. Beberapa contoh penerapannya adalah pada aplikasi internet dan multimedia semisal Voice Over IP dan Video Conference.
2.5.4. Tarif GPRS
Tarif GPRS berbeda-beda tergantung pada provider jaringan telekomunikasi GSM. Di Indonesia tarif GPRS yang disediakan oleh Telkomsel (HALO), IM3 (Smart dan Bright), Telkomsel (Simpati), XL Bebas, dan Matrix (Satelindo) dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 1. Tarif GPRS
Provider Biaya Akses VIA WAP Biaya Akses VIA WEB
Telkomsel (HALO) Rp. 25 / Kb p. 25 / Kb
IM3 (Smart dan Bright) Rp. 10 / Kb Rp. 10 / Kb
Telkomsel (Simpati) Rp. 30 / Kb Rp. 30 / Kb
XL Bebas Rp. 25 / Kb Rp. 25 / Kb
Matrix (Satelindo) Rp. 10 / Kb Rp. 10 / Kb