Mobile Communication Standards. First Generation (1G) Second Generation (2G) Evolution of 2G ( 2.5G) Third Generation (3G) Fourth Generation (4G LTE)

(1)

Mobile Communication Standards

• First Generation (1G)

• Second Generation (2G)

• Evolution of 2G ( 2.5G)

• Third Generation (3G)

(2)

Perkembangan Sistem Komunikasi Seluler

(3)

Cellular Evolution and Roadmap

GPRS W-CDMA EDGE GSM GSM Europe PDC Japan D-AMPS North America IS-95 North America HSCSD HSDPA PDC+ PDC D-AMPS 1X-RTT EV-DV EV-DO IS-95 IS-95B UMTS CDMA2000 2G 2.5G 3G 3G+ 9.6-14 kbps 114-384 kbps 0.384-2 Mbps >5 Mbps

(4)

First Generation (1G)

 Berbasis teknologi analog

 Standar yang berbeda dikembangkan di berbagai negara.  Nordic Mobile Telephone (NMT) merupakan standar 1G

pertama yang beroperasi pada band 450 MHz, kemudian disusul dengan 900 MHz (NMT-900)

 Masalah roaming antar negara (masalah paling besar muncul di Eropa)

(5)

First Generation (1G)

 Beberapa standar 1G yang dikembangkan



Total Access Communication Systems (TACS) in the

UK and Ireland



NMT-F and RC 2000 in France



NTT in Japan



Advanced Mobile Phone System (AMPS) in the US



C-450 in South Africa

(6)

Second Generation (2G)

 Berbasis teknologi digital. Dengan teknologi ini sumber daya transmisi digunakan dengan efisien, baik dalam

pengembangan standar audio, maupun teknologi modulasi digital.

 2G pertama kali dikembangkan sebagai standar bersama yang digunakan di Eropa, yaitu GSM (Global System for Mobile). Sekarang standar ini digunakan di banyak negara

(7)

Other 2G Standards (1)

 TDMA IS-136

 Pengembangan dari teknologi analog AMPS. Dinamakan juga Digital AMPS

(D-AMPS)

 Pertama kali dikembangkan akhir 1991 dengan tujuan utama untuk

memproteksi investasi substansial yang telah ditanamkan pada teknologi AMPS.

 Digunakan di Amerika Utara

 CDMA IS-95

 Memiliki kapasitas yang besar dengan penggunaan seluruh band frekuensi.

Tiap kanal menggunakan kode unik melalui teknologi akses CDMA (Code Division Multiple Access).

(8)

Other 2G Standards (2)

 Personal Digital Cellular (PDC)

 Merupakan standar digital mobile kedua terbesar

 Digunakan di Jepang, di mana standar ini diperkenalkan tahun 1994

 Personal Handyphone System (PHS)

 Sistem digital yang digunakan di Jepang

 Pertama kali diluncurkan tahun 1995 sebagai alternatif yang murah untuk

sistem seluler.

 Kemampuannya berada di antara teknologi seluler dan cordless. Memiliki

coverage area terbatas serta keterbatasan dalam penggunaan pada kendaraan bergerak.

(9)

Global System for Mobile (GSM)

• Group Special Mobile within the CEPT started to develop GSM in 1982. Later it was standardized by the ETSI and branded as a Global System for Mobile (GSM).

• One of the most important conclusions from the early tests of the new GSM technology was that the new standard should employ Time Division Multiple Access (TDMA) technology.

• After a series of tests, the GSM digital standard was proven to work in 1988

• GSM operates mainly on 900 and 1800 frequency bands. However, in North America it operates on 1900 MHz.

(10)

GSM development

Year Events

1982 CEPT establishes a GSM group in order to develop the standards for a pan-European cellular mobile system

1985 Adoption of a list of recommendations to be generated by the group 1986 Field tests were performed in order to test the different radio

techniques proposed for the air interface

1987 TDMA is chosen as access method (in fact, it will be used with FDMA) Initial Memorandum of Understanding signed by the telecommunication operators (representing 12 countries) 1988 Validation of the GSM system

1989 The responsibility of the GSM specifications is passed to the ETSI 1990 Appearance of the phase I of the GSM specifications

1991 Set date for the official commercial launch of the GSM service in Europe

1992 Actual launch of commercial service, and enlargement of the countries that signed the GSM

1993 Coverage of main roads GSM services start outside Europe 1995 Phase II of the GSM specifications Coverage of rural areas

(11)

Evolution of 2G (



2.5G)

 Menggunakan pengembangan teknologi untuk meningkatkan kapasitas bandwith jaringan untuk dapat menyediakan layanan baru

 Bandwidth standar untuk layanan data pada GSM adalah 9.6 Kbps per time slot. Dengan menggunakan teknologi modulasi yang lebih efisien dapat ditingkatkan menjadi 14.4 Kbps per time slot

 Untuk meningkatkan kapasitas tersedia bagi end user pada jaringan GSM, digunakan dua pendekatan:

 Menggunakan beberapa time slot. Metode ini disebut HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)

 Menggunakan “packet oriented IP based technologies” seperti pada GPRS dan EDGE

(12)

General Packet Radio Service (GPRS)

 Modifikasi dari GSM (2G) berupa Packet Data

 Peningkatan kecepatan (data rate)

 GSM : 9.6 Kbps  GPRS : 20 – 40 Kbps (teoritis max. 144 Kbps)  Perlu mengubah infrastruktur network yg sdh ada

 Server GPRS Support Node (SGSN)

 Utk routing data dari Radio Network Controller ke network cellular yang

berbasis paket

 Gateway GPRS Support Node (GGSN)

 Untuk gateway ke internet

 Kapasitas tergantung dari teknologi yang digunakan: CS1: 9.05 Kbps per time slot;

CS2: 13.4 Kbps per time slot; CS3: 15.6 Kbps per time slot; CS4: 21.4 Kbps per time slot.

(13)

Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE)

 EDGE memiliki karakteristik sama dengan GPRS, tetapi

menggunakan teknik modulasi yang lebih efisien, sehingga kapasitas per time slotnya lebih tinggi (secara teoritis

memungkinkan mencapai 59 Kbps per time slot, atau kapasitas maksimum 472 Kbps.

 Kapasitas tergantung dari teknologi yang digunakan (MsC1 - MsC9). Dengan anggapan realistis kapasitas maksimum per time slot dapat mencapai 48 Kbps, kapasitas overall

maksimum dapat mencapai 384 Kbps

 Mampu memberikan layanan 3G, seperti

 High Quality audio Streaming  Video Streaming

 Online Gaming

(14)

Third Generation (3G)

 Standar komunikasi bergerak 3G merupakan program ITU yaitu proyek IMT-2000 (International Mobile

Telephony 2000), dengan perangkat handset dan jaringan dikenal dengan UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service)

 Teknik multiple access utama yang digunakan pada 3G adalah CDMA, teknologi packet switching yang lebih efisien dalam penggunaan spektrum yang tersedia dibandingkan dengan FDMA dan TDMA

 Dua teknologi utama yang digunakan adalah:

 Eropa: UMTS dengan Wideband CDMA (W-CDMA)

 USA: CDMA2000 with Multi-carrier CDMA (MC-CDMA)

 Sistem 3G umumnya didesain untuk data rate 144 Kbps sampai 2 Mbps.

(15)

W-CDMA

(Wideband Code Division Multiple Access)

 W-CDMA adalah metoda akses yang ditentukan oleh ITU sebagai platform teknis utama untuk UMTS atau layanan bergerak generasi ke-3.

 Layanan W-CDMA beroperasi pada band frekuensi 1920 MHz -1980 MHz dan 2110 MHz - 2170 MHz.

 ITU telah memilih W-CDMA sebagai salah satu sistem telekomunikasi global untuk standar komunikasi

bergerak 3G IMT-2000.

 W-CDMA memiliki kecepatan data sampai 384 kbps

(outdoor environments) dan sampai 2 Mbps (fixed indoor environments)

(16)

CDMA2000

(Code Division Multiple Access 2000)

 CDMA2000 (dengan nama ITU sebagai IMT-2000 CDMA

Multi-Carrier) merepresentasikan teknologi yang meliputi CDMA2000 1X dan CDMA2000 1xEV

 CDMA2000 1X memiliki kapasitas voice yang dapat mencapai dua kali kapasitas jaringan CDMAOne dan

kecepatan maksimum data paket sampai 307 kbps pada keadaan bergerak

 CDMA2000 1xEV meliputi

 CDMA2000 1xEV-DO: Kecepatan data maksimum 2,4 Mbps dan mensuport aplikasi seperti transfer MP3 dan video conferencing

 CDMA2000 1xEV-DV: Dapat mengintegrasikan voice dan layanan multimedia sampai 3,09 Mbps

(17)

Evolusi Mobile Communication

• Analog • Hanya layanan suara (voice) • Beralih ke digital • Layanan utama masih voice • Layanan SMS • Utk sambungan komputer dg modem, kecepatan rendah (7-14 Kbps) • Teknologi antara (2G ke 3G) • Perubahan thd arsitektur 2G (mis. GSM ke GPRS)

• Layanan data yang

lebih maju (mis. WAP, ring tone, logo)

• Arsitektur radio

berubah utk meng-handle peningkatan bandwidth

• “Human Machine

Interface” mulai berubah (mis. PDA)

• Color display

• Bluetooth dan Wireless

LAN • Standar IMT-2000 • Kecepatan data 144 Kbps sampai 2 Mbps • Multimedia messaging • MPEG-4 Video • Akses internet kecepatan tinggi 1G _2G 2.5G 3G

(18)

4G Wireless System

Apa itu 4G?

 Upaya untuk menggabungkan seluruh jenis jaringan selular

 Visi 4G adalah untuk menyatukan semua teknologi wireless dengan band yang super lebar dan fasilitas global roaming.

Kenapa 4G?

 Menanggulangi keterbatasan 3G

 Isu Global roaming yang belum terpenuhi pada 3G, yaitu kemudahan bagi user untuk selalu terhubung dimanapun berada tanpa kendala teknis.

(19)

3G

4G

• Evolusi dari generasi sebelumnya (2G)

• Mengaplikasikan Circuit switched dan Packet Switched

• Kecapatan Data sampai 2 MB/s

• Untuk aplikasi HDTV ada kesulitan tersendiri.

• Network security yang tidak memadai

• Terbentuk sebagai collection semua sistem wireless.

• Mengaplikasikan hanya Packet Switched

• Kecepatan data sampai 100 MB/s

• Mampu utuk HDTV • Peningkatan Network

(20)

(21)

(22)

(23)