JARINGAN TELEKOMUNIKASI
1
Referensi
Jaringan Telekomunikasi
2
Tutun Juhana – Program Studi Teknik
Telekomunikasi
Definisi
3
Jaringan akses (access network)
Jaringan yang menghubungkan user dengan jaringan
Last mile
Wireless access network
Definisi (2)
Jaringan Telekomunikasi
4
Broadband (pita lebar)
Transmisi informasi berkecepatan tinggi
Membutuhkan bandwidth (pita transmisi) yang lebar
Secepat apa?
Menurut ITU-T, transmisi broadband adalah transmisi informasi yang berkecepatan lebih dari 2 Mbps
Tidak ada definisi internasional yang spesifik untuk
Broadband
Rentang kecepatan layanan broadband bervariasi
Definisi (3)
5
Menurut rekomendasi ITU-R F.1399-1, layanan
broadband wireless access adalah layanan jaringan
akses pita lebar tanpa kabel yang mampu
memberikan layanan transmisi informasi lebih dari
2 Mbps
The Vision
Jaringan Telekomunikasi
6
Broadband wireless access (BWA) networks
merupakan teknologi kunci yang memungkinkan
disediakannya layanan multimedia dimana saja
kapan saja
Jaringan Telekomunikasi Emerging Future Telecom Network Emerging Future Internet BWA Network Mobile Comm Devices PDAs Laptops
Broadband Wireless Services
Jaringan Telekomunikasi
8
Application Desired Bit-Rate Telephony 9.6 Kbps-64 Kbps Videophone 384 Kbps - 6 Mbps E-mail Mobile Internet Access Fixed Internet Access ~ 1 Mbps peak ~ 5-10 Mbps peak ~ 10-25 Mbps peak Video-on-demand ~ 10-25 Mbps peak
Existing Footprint
Towards convergence
Jaringan Telekomunikasi 10 Ubiquitous Wireless Networks Hotspot Fixed Wireless Fixed NetworksCoverage Enhanced Voice + Transactional Messaging Services Voice Services Coverage + Capacity Data Connectivity And Enhanced Messaging High Speed Wireless Data Services Seamless Networks Wireless Broadband Multimedia Converged Networks Data Integration
Faktor pendorong utama
Ser
vice E
nhan
cements
Konvergensi mendorong pengembangan jaringan multi layanan (multi-service networks) yang berbasis beragam jaringan akses
Multiple Networks - Converged
Jaringan Telekomunikasi
DECT
Wireless Technology Positioning
Jaringan Telekomunikasi
13
0,1 1 10 100
User data rate
Bluetooth Mbps GSM GPRS EDGE 3G/UMTS HSPA WLAN (802.11x) 802.16a,d 802.16e Mobility/Range
Teknologi Seluler
14
Jaringan Telekomunikasi
Struktur dasar jaringan komunikasi seluler
Jaringan komunikasi seluler disebut juga Public Land Mobile Network (PLMN) www.swisscom-mobile.ch
Jaringan Telekomunikasi
Metoda Akses
17
Perkembangan
Sistem Komunikasi Seluler
FDMA
Jaringan Telekomunikasi
19
Global System for Mobile communications (tadinya: Groupe
Spécial Mobile)
Beroperasi pada frek 900-MHz
DCS-1800 (Digital cellular system at 1800 MHz)
Berbasis teknologi GSM tetapi bekerja pada frekuensi 1800 MHz
PCS-1900
Berbasis teknologi GSM tetapi bekerja pada frekuensi 1900 MHz
(alokasi frekuensi GSM di Amerika Utara)
GSM-850 (di Amerika juga) GSM-450
SIM : subscriber identity module
Struktur Jaringan GSM
Jaringan Telekomunikasi
20
+ IMEI = untuk otentikasi IMEI= International Mobile Equipment Identity
Physical Channel
21
Metoda akses yang digunakan pada GSM: FDMA dan TDMA Lebar satu kanal frekuensi : 200 kHz
Masing-masing kanal dibagi ke dalam 8 timeslot
Jumlah user yang menggunakan satu kanal frekuensi bisa sampai 8
Komunikasi dua arah diimplementasikan menggunakan teknik
FDD (frequency-division duplex) dan pemisahan dalam sisi waktu
Duplex distance (jarak antar frekuensi transmisi):
45 MHz untuk frekuensi 900 Mhz dan 75 MHz untuk frekuensi 1800 MHz
Jarak antar timeslot untuk pemisahan dlm.sisi waktu adalah 3 timeslot
Transmisi dilakukan 3 timeslot setelah penerimaan FYI: Bandwidth GSM = 25 MHz
GSM Enhanced Data Services
Jaringan Telekomunikasi
22
Pada awalnya GSM hanya menawarkan transmisi data berkecepatan
rendah (9,6 Kbps)
Circuit-switching based
Untuk memenuhi naiknya permintaan transmisi data dilahirkanlah:
Teknologi pengkodean kanal baru sehingga throughput user bisa sampai 14,4
Kbps
User-user yang berdekatan dengan BS menggunakan pengkodean ini sehingga bisa
mencapai throughput 14,4 Kbps
User-user yang jauh dengan BS menggunakan teknologi pengkodean yang semula
sehingga throughputnya maksimum 9,6 Kbps (agar tidak terganggu interferensi)
Teknologi High-speed Circuit-switched Data (HSCSD)
Throughput ditingkatkan dengan menggabungkan satu sampai empat timeslot di
dalam satu frekuensi carrier
Maximum user data rate = 4 × 14.4 Kbps = 57.6 Kbps.
Circuit-switching based
GPRS (General Packet Radio Service)
Packet-switching based
Implement new coding schemes Data rate: 56 up to 114 Kbps
Enhanced Data rate in GSM Evolution (EDGE)
Data rate: up to 384 Kbps 2,5 G Technology
CDMA
23
CDMA = Coded Division Multiple Access
Pada tahun 90-an, CDMA dipilih sebagai standard
seluler digital Amerika Serikat
Disebut narrowband CDMA (N-CDMA) atau Interim
cdmaOne
Jaringan Telekomunikasi
24
cdmaOne: Keluarga teknologi CDMA IS-95
IS-95A: The first CDMA cellular standard
TIA/EIA IS-95 (Telecommunications Industry Association /
Electronic Industries Association Interim Standard - 95)
Menyediakan koneksi data berbasis circuit-switching pada
kecepatan 14.4 kbps
IS-95B: 2.5G
Disebut juga IS-95B revision
Sistem IS-95B komersial biasanya menawarkan koneksi
3
rdGeneration (3G)
Mobile Communication
Jaringan 3G dirancang untuk
Jaringan Telekomunikasi
26
Meningkatkan secara signifikan kapasitas sistem agar melebihi
generasi ke-2
Menjanjikan kecepatan:
sampai 144 Kbps untuk user yang sedang menaiki mobil kecepatan tinggi sampai 384 Kbps untuk user yang sedang berjalan
sampai 2 Mbps untuk user yang sedang diam
Men-support layanan berbasis IP: voice dan layanan
multimedia
Terintegrasi dengan Internet
Meningkatkan kualitas layanan (Quality of Service (Qos))
Sistem 3G dirancang untuk mendukung beragam kelas layanan:
27
Tahun 90-an, ITU memulai proyek untuk
mengembangkan sistem 3G masa depan
Proyek ini sekarang dikenal dengan sebutan International
Mobile Communications (IMT)-2000
Sebelumnya disebut Future Public Land Mobile Telecommunications Targetnya menjadi standard internasional, tetapi di dalam
prakteknya tidak mudah diwujudkan karena masing-masing negara tidak bisa sepakat
Saat ini dikenal dua penerapan teknologi 3G yang
utama yaitu UMTS (Eropa) dan CDMA2000 (Amerika
Serikat)
3G
28
UMTS
29
UMTS = Universal Mobile Telecommunications System
Konsep Eropa untuk layanan mobile terintegrasi
Berdasarkan teknologi GSM dan GPRS
Menyediakan layanan multimedia dengan rate sampai
2 Mbps untuk mobile station (MS) yang diam serta
sampai 384 Kbps untuk MS yang bergerak
Metoda akses yang digunakan adalah wideband
CDMA (WCDMA)
Jaringan Telekomunikasi
30
HSDPA
31
High Speed Downlink Packet Access
Merupakan layanan packet-based data service dalam
jaringan W-CDMA downlink
Kecepatan transmisi data sampai 8-10 Mbps
Ada yang menyebut-nyebut bahwa HSDPA merupakan
teknologi 3,5G
HSDPA merupakan bagian dari teknologi pada UMTS
yang disebut HSPA (High Speed Packet Access)
Pada sisi uplink, digunakan teknologi HSUPA (High Speed
Uplink Packet Access)
Jaringan Telekomunikasi
3G
CDMA2000
Jaringan Telekomunikasi
34
CDMA2000 merupakan keluarga standard yang
meliputi:
CDMA2000 1X
CDMA2000 1xEV-DO Technologies
CDMA2000 1xEV-DO Rel 0 CDMA2000 1xEV-DO Rev A CDMA2000 1xEV-DO Rev B
CDMA2000 EV-DV
CDMA2000 1X
35
Key features:
Voice Capacity
Bisa mendukung 33-35 sampai 40 panggilan voice per satu kanal FDD
1.25 MHz
Teknologi codec baru, 4GV, untuk CDMA2000 1X akan meningkatkan
kapasitas voice sampai 40%
High-Speed Data
Release 0 : up to 153 kbps
Release 1 : up to 307 kbps
Aplikasi:
circuit-switched voice, short messaging service (SMS), multimedia
messaging service (MMS), games, GPS-based location services, music and video downloads
Handset CDMA2000 1X backwards compatible dengan
CDMA2000 1xEV-DO Technologies
Jaringan Telekomunikasi
36
CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized) menawarkan peak data
rates lebih dari 2 Mbps
CDMA200 1xEV-DO Release 0 (Rel 0) menawarkan high-speed data access
sampai 2.4 Mbps
Pada jaringan komersial, menawarkan throughput 300-700 pada forward link dan
70-90 kbps pada reverse link
CDMA2000 1xEV-DO Revision A (Rev A)
Evolusi dari CDMA2000 1xEV-DO Rel 0 yang menawarkan peak data rate sampai
3,1 Mbps pada forward link dan 1,8 Mbps pada reverse link
Pada jaringan komersial menawarkan throughput 450-800 kbps pada forward link dan
300-400 kbps pada reverse link
CDMA2000 1xEV-DO Revision B
Evolusi dari Rev A
Dapat memberikan peak rates 46.5 Mbps pada forward link dan 27 Mbps pada
reverse link
Baru akan ada tahun 2008
CDMA2000 EV-DV (Evolution-Data/Voice)
Supports downlink (forward link) data rates up to 3.1 Mbit/s and uplink (reverse
37
Jaringan Telekomunikasi
38
Baru tersedia secara komersial tahun 2009
Ultra-high mobile broadband peak data rates
Up to 288 Mbps peak data rate on forward link
Up to 75 Mbps peak data rate on reverse link
Jalur evolusi ke 3G
39Digital, Circuit & Packet Switching (kapasitas lebih besar, konsumsi daya lebih rendah,
kualitas lebih baik, lebih aman
3G
Recaps
Evolusi teknologi seluler
Jaringan Telekomunikasi
40
Analog, Circuit Switching
All IP
1G
Digital, Circuit Switching (kapasitas lebih besar, konsumsi daya lebih rendah,
kualitas lebih baik, lebih aman
Broad range of voice, data and Multimedia apps., seamless access
to the Internet 3G
Recaps
Evolusi layanan seluler
Circuit-switched voice and data (low speed)
All IP
1G
Circuit-switched voice and data, Richer data service (mis. SMS),
Limitted internet access and applications
(higher speed for data services)
2G
Worldwide Interoperability for Microwave Access
(WiMax)
Vs
Long Term Evolution (LTE)
4G and beyond
42
Edholm’s Law
Edholm, Ex-CTO Nortel, memproyeksikan bahwa dengan pertumbuhan rate transmisi fixed maupun wireless seperti sekarang, di dalam beberapa tahun ke depan rate keduanya akan sebanding.
Di masa itu akan lebih menarik menggelar jaringan wireless daripada kabel
Jaringan Telekomunikasi
Persyaratan Kunci 4G
Jaringan Telekomunikasi
High data rate, low latency, packet-optimized radio
access
100 Mbps peak DL rate in 20 MHz allocation 50 Mbps peak UL rate in 20 MHz allocation
Spectrum flexibility
Scalable bandwidths [1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20MHz]
Support for paired and unpaired spectrum assignments
Support for high speed mobility (up to 350 km/h)
Flat backbone architecture (all IP)
Teknologi Mana?
Jaringan Telekomunikasi46
Evolusi sistem berbasis CDMA (3GPP)
3GPP
3GPP2
WCDMA HSDPA HSUPA
CDMA1x EV-DORev 0 EV-DORev A EV-DORev B
LTE
EV-DO Rev C
E v o l u t i o n a r y
Jaringan Telekomunikasi
Evolusi sistem berbasis OFDMA
Mobile WiMAX Revolution
WiMAXMobileMobile WiMAX
Conventional FDM and OFDM
Private and Public
Usage Scenarios
52
Private
53
•Wireless Service Provider Backhaul
•Banking networks
Jaringan Telekomunikasi56
Jaringan Telekomunikasi
Jaringan Telekomunikasi58
Public
Jaringan Telekomunikasi
Jaringan Telekomunikasi60
Spectrum by Region
Jaringan Telekomunikasi 2.3, 2.5, 3.5, 5.8 GHz 2.3, 2.5, 3.7, 5.8 GHz 2.5, 3.5, 5.8 GHz 2.5, 3.5, 5.8 GHz 3.5, 5.8 GHz 2.3, 2.5, 3.5, 5.8 GHz 2.3, 2.5, 3.3, 3.5, 5.8 GHzExpect future WiMAX deployments in spectrum ~ 700 MHz
Long Term Evolution (LTE)
62
3G Evolution
63
LTE Aimed at providing
300 Mbit/s in the downlink 75 Mbit/s in the uplink
one-way latency less than 5 ms (between terminal and base
station)
handover in less than 1 RTT