3G NETWORK

3G NETWORK

GAMBARAN UMUM TEKNOLOGI JARINGAN SELULER 3G (UMTS / WCDMA)

3.1  Tinjauan Umum

3G (third-generation technology): UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) merupakan teknologi generasi ketiga (3G) yang menggunakan teknologi WCDMA (Wideband Code-Division Multiple Access). merupakan sebuah standar yang ditetapkan oleh International Telecommunication Union (ITU) yang diadopsi dari IMT-2000 untuk diaplikasikan pada jaringan telepon selular. Istilah ini umumnya digunakan mengacu kepada perkembangan teknologi telepon nirkabel versi ke-tiga. Melalui 3G, pengguna telepon selular dapat memiliki akses cepat ke internet dengan bandwidth sampai 384 Kbps

3.2  Arsitektur Jaringan WCDMA

 

       `                                   Gambar. 3.1 Arsitektur WCDMA

3.2.1.  UE (User Equipment)

User Equipment merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk dapat memperoleh layanan komunikasi bergerak. UE dilengkapi dengan smart card yang dikenal dengan nama USIM (UMTS Subscriber Identity Module) yang berisi nomor identitas pelanggan dan juga algoritma security untuk keamanan seperti authentication algorithm dan algoritma enkripsi. Selain terdapat USIM, UE juga dilengkapi dengan ME (Mobile Equipment) yang berfungsi sebagai terminal radio yang digunakan untuk komunikasi lewat radio.

3.2.2.      UTRAN (UMTS Terresterial Radio Access Network)

Di dalam UTRAN terdapat beberapa elemen jaringan yang baru dibandingkan dengan teknologi 2G yang ada saat ini, di antaranya adalah node B dan RNC (Radio Network Controller).

·      Node B

Node B tunggal dapat mendukung baik mode FDD maupun TDD, dan dapat menjadi co-located dengan BTS GSM untuk mengurangi biaya implementasi. Node B terhubung dengan UE melalui interface radio Uu W-CDMA dan dengan RNC melalui interface Iub asynchronous transfer mode (ATM). Tugas utama Node B adalah konversi data ke dan dari interface radio Uu, termasuk forward error correction (FEC), rate adaptation, W–CDMA spreading/despreading, dan modulasi quadrature phase shift keying (QPSK) di air interface. Node B juga berpartisipasi dalam power control, karena memungkinkan UE untuk menyesuaikan power dengan perintah DL TPC (transmission power control) melalui inner-loop power control berdasarkan informasi UL TPC.

·      Radio Network Controller ( RNC )

Fungsinya mirip seperti BSC pada GSM. RNC berhubungan satu sama lainnya dengan interface Iur, sedangkan RNC dengan node B berhubungan dengan interface Iub. Tugas RNC adalah mengontrol beberapa node B, bertanggung jawab pada load dan congestion control, dan hampir semua proses RRM terjadi di sini (layer 3 :RRC), handover,outer loop power control.

Selain itu juga terdapat beberapa interface baru, seperti : Uu, Iu, Iub, Iur. Antara UE dan UTRAN terdapat interface Uu. Di dalam UTRAN terdapat interface Iub yang menghubungkan Node B dan RNC, Interface Iur yang menghubungkan antar RNC, sedangkan UTRAN dan CN dihubungkan oleh interface Iu. Protokol pada interface Uu dan Iu dibagi menjadi dua sesuai fungsinya, yaitu bagian control plane dan user plane . Bagian user plane merupakan protocol yang mengimplementasikan layanan Radio Access Bearer (RAB), misalnya membawa data user melalui Access Stratum (AS). Sedangkan control plane berfungsi mengontrol RAB dan koneksi antara mobile user dengan jaringan dari aspek : jenis layanan yang diminta, pengontrolan sumber daya transmisi , handover , mekanisme transfer Non Access Stratum (NAS) seperti Mobility Management (MM), Connection Management (CM), Session Management (SM) ,dan lain-lain.

3.2.3.      CN (Core Network)

Core Network berfungsi sebagai switching pada jaringan UMTS, memanajeman jaringan serta sebagai interface antara jaringan UMTS dengan jaringan yang lainnya. Komponen Core Network UMTS terdiri dari

·      MSC (Mobile Switching Center)  

MSC didesain sebagai switching untuk layanan berbasis circuit switch seperti video, video call. Dengan adanya MSC maka UE bisa dihubungkan dengan telepon rumah.

o  VLR (Visitor Location Register)

VLR merupakan database yang berisi informasi sementara mengenai pelanggan terutama mengenai lokasi dari pelanggan pada cakupan area jaringan.

o   HLR (Home Location Register) 

HLR merupakan database yang berisi data-data pelanggan yang tetap. Data-data tersebut antara lain berisi layanan pelanggan, service tambahan serta informasi mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir (Update Location)

·      SGSN ( Serving GPRS Support Node)

SGSN merupakan gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS. Fungsi SGSN adalah sebagai berikut :

o   Mengantarkan packet data ke MS

o   Update pelanggan ke HLR

o   Registrasi pelanggan baru

·      GGSN ( Gateway GPRS Support Node )

GGSN berfungsi sebagai gerbang penghubung dari jaringan GPRS ke jaringan paket data standard (PDN). GGSN berfungsi dalam menyediakan fasilitas internetworking dengan eksternal packet-switch network dan dihubungkan dengan SGSN via Internet Protokol (IP). GGSN akan berperan antarmuka logik bagi PDN, dimana GGSN akan memancarkan dan menerima paket data dari SGSN atau PDN.

3.3  KARAKTERISTIK SISTEM WCDMA

Salah satu karakteristik yang terpenting dari WCDMA adalah kenyataan bahwa power merupakan resource yang dishare secara bersama-sama. Hal ini menjadikan sistem WCDMA sangat fleksibel dalam menyediakan paduan layanan dan layanan yang membutuhkan variable bit rate. Radio Resource Management dilakukan dengan mengalokasikan power untuk setiap user (call), dan untuk menjamin bahwa kualitas sinyal tidak melampaui batas maksimum interference yang telah ditentukan. Tidak ada alokasi kode maupun time slot yang dibutuhkan ketika terjadi perubahan bit rate. Hal ini berarti bahwa alokasi physical channel tidak terpengaruh pada saat terjadi perubahan bit rate. Sistem WCDMA tidak membutuhkan perencanaan frekuensi, dikarenakan setiap cell menggunakan frekuensi yang sama. Fleksibilitas dimiliki oleh sistem WCDMA, dikarenakan sistem ini menggunakan kode OVSF (Orthogonal Variable Spreading Codes) untuk channelization dari user yang berbeda. Kode ini memiliki karakteristik dalam hal orthogonalitas antara users (layanan yang berbeda dialokasikan untuk satu user) meskipun user tersebut menggunakan bit rate yang berbeda. Sebuah physical resource dapat membawa beberapa layanan dengan bit rate yang berbeda. Dengan berubahnya bit rate, maka alokasi power untuk physical resource tersebut juga akan berubah sehingga QoS dijamin pada setiap komunikasi. Setiap radio frame memiliki periode sebesar 10 ms yang dibagi ke dalam 15 slot, yang menggambarkan satu periode power control. Power control yang digunakan didasarkan pada SIR (Signal to Interference Ratio), dimana fast closed loop disesuaikan dengan SIR dan perubahan SIR target dilakukan oleh outer loop.