ELEKTRO INDONESIA                  Edisi ke Enam, Februari 1997

SAJIAN KHUSUS

Sistem Jaringan PCS

Bangunan jaringan PCS agak mirip seperti anatomi tubuh manusia. Tulang kerangka adalah jaringan dan merupakan kerangka fisik dasar yang memungkinkan semua sistem beroperasi. Otot atau urat yang menghubungkan dan menggerakan tulang kerangka adalah aliran data yang menghubungkan komponen-komponen secara bersamaan dan memungkinkan seluruh sistem dapat beroperasi. Fungsi-fungsi jasmani adalah seperti memberi bahan bakar seluruh jaringan yang terjadi melalui fungsi operasi dan pemeliharaan. Yang terakhir ini, akan dibahas lebih lanjut belakangan. Sekarang, mari kita foskuskan bahasan kita pada tulang kerangka.

Gambaran Umum

Komunikasi nirkabel dimulai dengan handset. Handset ini bisa menyediakan komunikasi suara dan atau komunikasi data dan menjadi satu diantara berbagai jenis atau model.

Manakala handset mengirimkan suara atau data, proses ini dilakukan melalui spektrum frekuensi radio. Metoda komunikasi data atau suara ditentukan oleh standar-standar interface udara antara handset dan Base Transceiver Station (BTS). BTS adalah pusat transmisi dan penerimaan di dalam setiap sel radio. Sel-sel PCS bisa cukup kecil hanya berdiameter beberapa ratus feet atau cukup besar berdiameter beberapa mil.

Dari BTS, suara atau data dibawa ke Base Station Controller (BSC). BSC ini bertanggung jawab mengelola kanal-kanal suara dan data di dalam BTS dan memelihara komunikasi dengan Mobile services Switching Center (MSC). Diantara MSC dan BSC ada Transcoder and Rate Adapter Unit (TRAU). TRAU ini menyandikan dan membaca sandi percakapan ataupun kecepatan adaptasi untuk mentransmisikan data. Base Station Sub-system (BSS) mencakup semua BTS, BSC dan TRAU.

MSC adalah switch yang dirancang secara khusus untuk komunikasi mobile (bergerak). Switch dalam komunikasi pada dasarnya merupakan komputer-komputer yang mengelola dan mengontrol sirkuit. MSC menentukan dan mengkordinasikan panggilan dari Public Switched Telephone Network (PSTN) ke BSC dan akhirnya ke handset pengguna. PSTN adalah jaringan telpon kabel yang dilengkapi dengan telekomunikasi kabel interlokal dan lokal.
 

MSC tergantung pada Intelligent Network (IN) untuk pelayanan-pelayanan khusus yang ditawarkan oleh PCS. Untuk menyediakan pelayanan-pelayanan ini, IN terdiri atas beberapa peralatan intelligent. Peralatan ini secara khusus meliputi Home Location Register (HLR), Equipment Identity Register (EIR), Authentication Center (AuC), dan Visitors Location Register (VLR). IN diakses dengan MSC melalui protokol komunikasi yang disebut Signaling System 7 (SS7).

Satu catatan terakhir, di sana boleh jadi ada peralatan-peralatan multiple pada setiap segmen komponen. Jadi multiple handset mungkin digunkan pada setiap BTS, dan multiple BTS bisa dihubungkan ke BSC tunggal. Beberapa BSC bisa berhubungan dengan sebuah MSC, dan dapat dimungkinkan ada beberapa MSC dalam jaringan PCS. Meskipun begitu, biasanya hanya ada satu program IN.

Sekarang mari kita lakukan pembahasan dan pengujian secara lebih rinci untuk setiap bagian peralatan.

Handset dan Peralatan Mobile

Handset pada telpon seluler telah ada di pasaran sejak beberapa tahun dan telah melayani komunikasi sebagai prototype dari handset PCS yang baru. Handset ini mempunyai selubung (casing) yang kuat, memuat baterai berumur pakai panjang dan sangat ringan. Juga ada 'vocoder' yang merupakan peralatan untuk mengubah percakapan ke dalam sinyal-sinyal digital.

Jumlah manufaktur handset untuk PCS terus berkembang. Perusahaan-perusahaan penting yang terlibat dalam produksi handset meliputi Qualcomm, Omnipoint, Sony, Motorola, AT&T, Ericsson, dan Nokia. Beberapa perusahaan lagi nampaknya akan ikut ambil bagian untuk memenuhi mimpi akan handset bagi setiap lelaki, wanita, maupun anak-anak. Hal yang berkaitan erat di sini adalah bahwa teknologi ini memicu definisi baru dalam penetrasi telpon. Tidak seperti yang ada sekarang, yaitu satu telpon untuk satu keluarga, tetapi setiap orang dalam keluarga nantinya akan memiliki masing-masing sebuah telpon. Juga, handset tersebut akan semakin kecil dan secara bersamaan akan lebih berenergi. Impian Dick Tracy akan munculnya 'telpon genggam' nampaknya akan segera terwujud.
 
Ada beberapa perbedaan ciri yang membuat handset PCS lebih unggul daripada telpon seluler. Pertama, telpon seluler yang beroperasi saat ini menggunakan spesifikasi Advanced Mobile Phone System (AMPS) berbasis teknologi analog yang agak kuno. PCS menggunakan semua teknologi digital yang memungkinkan lebih efisien dalam pemanfaatan spektrum radio dan mampu menampung pelanggan lebih banyak untuk bagian lebar pita yang sama. Perusahaan seluler pun mulai mengarah ke teknologi digital, tetapi nampaknya sistem seluler masih akan didukung oleh sistem AMPS untuk beberapa tahun mendatang. Ini disebabkan para pelanggan enggan melepas handset mereka yang kuno tetapi sudah terlanjur terbiasa memakainya. Sebagai tambahan, ada sejumlah masalah yang muncul berkaitan dengan seluler digital. Termasuk di dalamnya, biaya tambahan yang diperlukan untuk mengup-grade jaringan seluler, dan diperkirakan perusahaan seluler bisa mengubah menjadi sistem digital untuk menambah kapasitas, tetapi harus mengorbankan kualitas suara dalam proses pengoperasiannya.

Ciri kedua yang penting dari handset PCS adalah bahwa kebanyakan menawarkan layar LCD yang lebih lebar. Layar tampilan yang lebih besar akan memunbgkinkan untuk teks yang dapat dikirim ke handset PCS melalui alat IN tambahan yang disebut Short Message Service Center (SMSC). SMSC ini dilengkapi dengan fasilitas untuk mengirim pesan-pesan singkat dalam bentuk alphanumerik ke handset pengguna. Jadi pelayanan-pelayanan yang saat ini disediakan dengan pager dan telpon mobile akan disatukan ke dalam peralatan tunggal.

Ketiga, pengembangan handset didasarkan pada standar GSM yang memanfaatkan kartu Subcriber Identity Module (SIM). Kartu SIM inilah yang sering lebih dikenal sebagai kartu smart. Di dalam kartu ini ditanam microchip yang secara unik akan mengidentifikasi pelanggan dari operator PCS tertentu. Ukuran kartu ini kira-kira sama dengan kartu kredit, dan dapat dipasang dengan mudah. Keuntungan yang unik dari kartu SIM adalah bahwa pemakaian kartu ini tidak tergantung pada handset. Jadi si pelanggan dapat menggunakan kartu SIM nya dengan setiap telpon PCS yang manapun, tinggal menyelipkannya dan mulai menelpon. Ongkos telpon ditagih langsung kepada pelanggan (pemilik kartu) bukannya kepada pemilik handset. Hal ini memungkinkan si pelanggan tidak tergantung pada handset mobile tertentu.

Kartu SIM juga unik dari segi keamanannya. Informasi yang terkandung di dalamnya merupakan kode-kode yang hampir tidak mungkin dibaca atau dilihat. Sebagai hasilnya, kartu SIM mempunyai keuntungan dapat terhindar dari disalah-gunakan oleh orang yang tidak berhak. Dengan pengalaman perusahaan seluler dalam mengalami penyalah gunaan telpon yang mencapai $1 juta atau lebih per hari, kartu SIM nampaknya pilihan yang tepat untuk jaringan PCS yang baru.

Ciri lain dari handset PCS adalah bahwa handset ini menawarkan fungsi ganda. Tidak seperti sistem telpon seluler saat ini, sistem PCS nampaknya akan berfungsi dengan baik, baik untuk penggunaan di dalam gedung maupun di luar gedung. Di luar gedung atau rumah, pemakaian dapat dilakukan dengan memanfaatkan jaringan publik yang telah disediakan oleh berbagai PCS publik. Di dalam gedung, tersedia spektrum PCS tak berlisensi yang menggunakan jaringan private. Switching antar jaringan dapat dilakukan dengan sangat sederhana, yaitu tinggal menekan tombol yang tersedia pada handset. Sistem PBX produk dari Omnipoint untuk jaringan privat, diilustrasikan di bawah berikut dengan handset yang diproduksinya.

Akhirnya di sini ada keuntungan dari penggunaan ganda. Sementara handset PCS akan secara pasti dilengkapi fasilitas untuk komunikasi suara, juga akan sangat berguna untuk komunikasi data. Telpon seluler tidak secara langsung mentransfer data menggunakan teknologi analog, tetapi memerlukan modem seluler khusus. Handset PCS akan berkomunikasi secara digital memungkinkan transfer data secara langsung melalui jaringan.

Jelas beberapa peralatan yang dirancang, khusus dikembangkan untuk memanfaatkan keuntungan PCS dalam komunikasi data. Termasuk di dalamnya sistem validasi kartu kredit dan sistem entry order remote. Pada PCS tak berlisensi, aplikasi direncanakan untuk LAN nirkabel untuk mentransfer data komputer.

Interface Udara

Interface udara adalah satu diantara dua masalah yang penting dalam membangun jaringan PCS. Masalah penting yang lain, berkaitan dengan arsitektur jaringan. Kedua masalah ini akan dibahas dibawah.

Dari handset ke BTS, suara dan data ditransfer melalui spektrum radio. Ada standar interface udara yang saling bersaing untuk bagaimana sesungguhnya transfer dapat terjadi.

Standar Interface Udara

Ada 7 standar berkenaan dengan cara handset dan BTS saling berkomunikasi. Ke 7 standar ini telah direkomendasi oleh Joint Technical Committee (JTC) dari Telecommunications Industry Association (TIA) dan Alliance for Telecommunications Industry Solution (ATIS), Committee T1. Kedua partner di dalam JTC telah diakreditasi oleh American National Standards Institute (ANSI) untuk mengembangkan standar telekomunikasi di Amerika.

Sebelum masuk ke bahasan apa sebetulnya ke 7 standar interface udara tersebut, alangkah baiknya dijelaskan sedikit tentang metodologi kerja interface tersebut. Semua ke 7 standar tersebut menggunakan sistem baik Code Division Multiple Access (CDMA), maupun Time Division Multiple Access (TDMA), atau kombinasi ke duanya.

CDMA mungkin lebih rumit untuk dipahami. Qualcomm, Inc., yang mengembangkan teknologi CDMA mungkin akan menjelaskan bahwa ini adalah yang terbaik. Dalam mengeksplorasi PCS yang disebut sebagai The Economic of PCS: Cerita Tentang 2 Jaringan, Qualcomm menyatakan:

"Bayangkan ruang kanal CDMA sebagai satu ruang besar berisi sepasang percakapan yang terpisah. Setiap percakapan menggunakan bahasa yang berbeda. Jadi, meskipun semua percakapan terjadi secara bersamaan, setiap pasang percakapan diset ke dalam bahasa percakapan mereka, sehingga menciptakan dinding tak nampak (invisible wall) diantara pasangan. Ruang spektrum, dalam kasus ini adalah luas ruangan yang tidak dipakai secara percuma untuk pintu atau dinding. Nyatanya, dengan CDMA, dinding tak nampak ini tidak mengambil sedikit ruang pun dan dapat dipindahkan jika dibutuhkan. Fleksibilitas yang seperti ini memungkinkan para pengguna CDMA untuk menambah sel ke jaringan tanpa mengganggu sel yang berdekatan".

Dengan kata lain, CDMA menggunakan kode khusus untuk menghidupkan atau memilih handset para pengguna yang berbeda.

TDMA adalah interface udara standar yang pada dasarnya membagi frekuensi menjadi time slot. Bayangkan bahwa anda memotong-motong waktu menjadi bagian-bagian teramat kecil yaitu detik. Ketika banyak handset para pengguna berbicara, percakapan mereka diterima oleh BTS pada time slot yang berbeda. Betapapun karena time slot terlalu kecil, di sana tidak ada keterlambatan yang dapat terlihat dalam percakapan dan percakapan yang banyak (multiple conversations) muncul untuk berlangsung pada waktu yang bersamaan. Dalam TDMA, tersedia 8 atau 12 kanal yang merupakan pembagian waktu.

Satu interface udara standar yang dikembangkan oleh Omnipoint Corporation, mengkombinasikan elemen-elemen dari TDMA dan CDMA menggunakan teknologi spektrum lebar. Spektrum lebar adalah skema coding digital yang secara harfiah membentangkan sinyal radio melalui range frekuensi yang lebih lebar. Sinyal-sinyal ini dibentangkan dan perintah yang unik yang diketahui saja yang dikirim ke BTS dan ke handset. Sinyal-sinyal ditransmisikan dengan alat pengirim secara bermacam-macam, tetapi dalam pola yang spesifik, lalu dikumpulkan lagi di alat penerima. Ini dimungkinkan untuk multiple user dalam satu range frekuensi. Standar ini rupanya sangat efisien dan banyak digunakan dalam aplikasi militer. Hal ini bahkan membantu Omnipoint memenangkan penghargaan (award) PCS Pioneer Preference dari FCC untuk memperoleh lisensi PCS Major Trading Area New York yang dihuni 26,4 juta penduduk.

Tujuh standar interface udara yang dapat diaplikasikan untuk PCS adalah:

Ini didasarkan pada teknologi yang dikembangkan oleh BellCore dan di Jepang digunakan untuk aplikasi loop lokal nirkabel. BellCore adalah laboratorium riset yang secara bersama-sama didukung oleh 7 Regional Bell Operating Companies (RBOC). PACS adalah sistem seluler mikro yang mendukung 15 kanal lalu lintas dengan tingkat kecerdasan frekuensi yang terbatas, berarti ini dirancang bukan untuk mobilitas berkecepatan tinggi. DCT TDMA adalah teknologi berdasar standar Eropa untuk cordless telpon. DCT dikembangkan di Eropa untuk aplikasi di perkantoran dan untuk mendukung LAN nirkabel. Penggunaan DCT relatif tidak mahal, tetapi teknologi ini mempunyai kemampuan bidang cakupan yang terbatas Ini merupakan standar yang dikembangkan oleh Omnipoint menggunakan kombinasi standar CDMA dan TDMA. Standar ini dirancang untuk wilayah seluler makro dan digunakan untuk teknologi spektrum lebar. Adalah standar interface udara DCS berbasis TDMA mengikuti sistem jaringan PCS standar saat ini untuk GSM. Sistem ini sekarang digunakan di Inggris, Jerman, Muangthai, dan beberapa negara Eropa dan Asia. Ini adalah interface udara standar yang dikembangkan oleh komite standar Amerika yang digunakan untuk sistem seluler 800 MHz saat ini. Untuk digunakan pada PCS, ada beberapa masalah berkaitan dengan pemanggilan pada frekuensi tinggi. Adalah interface udara standar untuk CDMA berbasis sistem seluler 800 MHz yang dipakai sekarang. CDMA dipertimbangkan sebagai teknologi nirkabel sangat maju karena dilengkapi dengan fasilitas lebih untuk pemanggilan dan ketahanan terhadap interferensi yang lebih bagus. Meskipun begitu, paling tidak pada awalnya akan merupakan teknologi yang lebih mahal untuk dipakai pada PCS. Interface udara standar ini menggunakan teknologi pita lebar untuk menyatukan lalu lintas. Standar ini digunakan untuk mendukung kecepatan transfer data yang lebih tinggi.

Pada saat ini, JTT telah memutuskan dan menyetujui 4 dari 7 interface udara standar yang ada. Yang disetujui al: IS-54 berbasis TDMA, IS-95 berbasis CDMA, DCS berbasis TDMA, dan Composite CDMA/TDMA. Tiga standar yang lain diharap akan dibahas lebih lanjut untuk segera disetujui.

Transfer Data

Karena PCS adalah digital, ini akan menyediakan kecepatan transfer data yang lebih cepat dan transmisi yang lebih jernih daripada pelayanan data nirkabel yang dikembangkan untuk seluler. Nyatanya, kecepatan transfer data 9600 bit/detik melalui 'circuit switched connections', terjadi sekarang dengan interface udara standar GSM yaitu DCS-1900. Perbaikan lebih lanjut pada kecepatan transfer data ini nampaknya dilakukan oleh beberapa komite standar yang bekerja untuk mendefinisikan spesifikasi untuk transfer data dengan setiap interface udara standar.

Cellular Digital Packet Data (CDPD) cukup cepat dan menjadi standar dalam komunikasi data nirkabel yang ditawarkan oleh perusahaan seluler. Pendukung CDPD mengklaim bahwa transfer data dapat dilakukan dengan kecepatan mencapai 19.200 bit/detik. Meskipun begitu, kanal harus benar-benar bersih untuk memberi fasilitas transfer data pada level ini yang bisa terjadi jarang-jarang. Perusahaan seluler merencanakan untuk membebani jaringan mereka yang telah ada dengan infrastruktur CDPD untuk memberikan fasilitas pada standar ini guna komunikasi data nirkabel. Sampai saat ini, 40 pasar utama di Amerika dilayani oleh CDPD.

Penggunaan CDPD diharap akan lebih mahal daripada transfer data dengan PCS. Tagihan biaya pada CDDPD dilakukan dengan basis per paket, sehingga sangat membebani dengan biaya cukup tinggi bagi pengguna yang mentransfer file data skala besar. Paket dalam telekomunikasi adalah seperti amplop dengan alamat pengirim dan penerima serta data si dalamnya. Sebaliknya pada PCS, apakah komunikasi suara atau data, keduanya akan dikenai tagihan berbasis penggunaan per menit, tidak perduli metoda apa yang digunakan untuk mentransfer data.

Antena

Handset mobile pada dasarnya adalah radio, dan setiap radio yang dapat mengirim sinyal selalu dilengkapi antena penerima untuk menangkap sinyal. Antena untuk berbagai aplikasi PCS, diharapkan lebih ringan dan lebih kecil dibanding yang digunakan pada seluler saat ini. Ini diharapkan akan dapat mengurangi biaya per unitnya. Walaupun begitu, antena PCS mencakup sel-sel yang lebih kecil karena karakteristik frekuensi yang digunakannya. Karena itu akan diperlukan lebih banyak sel-sel PCS daripada sel-sel telpon seluler untuk mencakup wilayah geografi yang sama.

Antena-antena yang digunakan untuk pelayanan seluler dan PCS dapat berbentuk 'penunjuk arah' atau bentuk cembung ke bawah seperti payung. Di kota-kota yang padat seperti New York, boleh jadi akan banyak pengguna PCS pada blok tunggal. Ini akan memerlukan antena bentuk 'penunjuk arah' untuk menerima dan mengirim sinyal radio ke bawah di jalanan. Untuk komunitas pedalaman seperti Rosebud, Texas atau Buena Vista, Colorado, mungkin hanya ada pengguna yang lebih sedikit yang cukup dilayani dengan operasi sel tunggal dibawah antena yang berbentuk seperti payung guna mengkover seluruh wilayah.

Konfigurasi antena PCS dapat dibangun untuk sel-sel mikro, sel-sel makro, maupun antena array terdistribusi (DAA, distributed antenna arrays). Sel-sel makro merupakan sel-sel yang besar mencakup diameter beberapa mile atau lebih. Ini bagus untuk wilayah berlalulintas rendah atau handset bertenaga lebih tinggi yang digunakan oleh pelanggan. Pada wilayah berlalulintas padat, dimana handset bertenaga rendah yang digunakan, sel-sel mikro akan lebih menguntungkan untuk PCS. Sel-sel mikro secara khusus membentang untuk luas wilayah kurang dari 0,25 mil. Sayangnya di sini masih dibutuhkan sel-sel mikro lebih banyak, serta dibuat beberapa cell-site sehingga perlu biaya lebih tinggi.

Antena DAA pada dasarnya merupakan antena-antena kecil dari kawat yang diset-up untuk keperluan lalulintas tinggi atau wilayah penggunaan tinggi. Hal ini memerlukan bentangan kapasitas antena dari BTS. Pada umumnya antena-antena tersebut mengandalkan infrastruktur kabel yang sudah ada untuk secara mulus mengangkut sinyal-sinyal radio melalui kabel ke BTS. Sebagai contoh, PCS Wireless, Inc., dari Vancouver, British Columbia telah mengadaptasi teknologi ini untuk saling mendukung sirkuit TV kabel yang telah ada. PCS Wireless adalah perintis industri DAA dan telah berhasil menguji coba di lapangan teknologi yang dikembangkannya di beberapa negara di seluruh dunia. DAA mencakup wilayah dalam ukuran antara sel mikro dan sel makro. PCS Wireless telah menandatangani perjanjian dengan AT&T dan Motorola, dan secara luar biasa menemukan bahwa harga sahamnya di pasar bursa meningkat tajam lebih dari 350% hanya dalam beberapa bulan.

Selain kenyataan yang sederhana bahwa sistem antena memang diperlukan, merupakan hal yang penting untuk menyadari bahwa antena-antena juga menghadapi permasalahan berkaitan dengan penetapan suatu kawasan dan penampilan. Sebagaimana diungkapkan oleh Scott Schelle, eksekutif wakil presiden APC pada Baltimore Morning Sun, "menara merupakan sesuatu yang mahal bagi kami untuk membangunnya, itu bisa menjadi masalah sulit berkaitan dengan penetapan kawasan, tetapi jika memang dibutuhkan, kami akan membangunnya".

Diperkirakan akan diperlukan lebih dari 100.000 menara radio yang baru untuk melaksanakan program PCS dan jenis jaringan nirkabel yang lain. Hal ini melahirkan suatu gerakan aktivis lingkungan yang disebut NIMBY atau singkatan dari 'Not In My Back Yard' (tidak di halaman ku).

Jika antena diperlukan di wilayah pinggiran kota, penduduk akan protes tentang kemungkinan adanya efek radiasi yang bisa menimbulkan penyakit leukemia ataupun tumor otak. Dari segi keuangan, beberapa orang percaya bahwa berada di dekat menara antena akan menurunkan harga properti yang dimiliki. Warga kota akan berbondong-bondong pergi ke Dinas Kota untuk penetapan kawasan guna menekan diberlakukannya larangan kawasan bagi menara-menara radio dan semua barang sejenis. Industri seluler yang telah ada merasa terserang dan sangat terlibat karena hal itu bisa mengakibatkan tertundanya pengembangan lebih lanjut, bahkan mereka mulai mengajukan petisi pada FCC dan Konggres Amerika untuk suatu ordonansi penetapan kawasan lokal lebih dahulu. Jay Kitchen, presiden dari Personal Communications Industry Association, menyatakan pada House Speaker Newt Gingrich, "Hal pertama dan terpenting, kami membutuhkan kondisi yang seragam dan masuk akal untuk disetujui oleh 38.000 pemerintah lokal yang mengontrol lokasi titik transmisi, yang merupakan kunci untuk mengembangkan jaringan-jaringan sistem komunikasi personal. Kami ingin sekali membantu para pembuat undang-undang memperhatikan kenyataan baru dari meningkatnya pasar komunikasi".

Tahukah anda simbol bangsa China untuk krisis yang merupakan kombinasi simbol-simbol yang mewakili ungkapan 'bahaya' dan 'kesempatan'? Sepanjang jalur itu, pada kondisi krisis untuk membangun cell site yang mem'bahaya'kan, wilayah kota mungkin perlu mendirikan tiang-tiang antena untuk cell site yang merupakan suatu 'kesempatan'. Perusahaan seperti Stealth Network Technologies, Inc., telah menangkap kesempatan tersebut. Industri sejenis yang memproduksi penyamaran antena telah lahir, berkembang, dan tumbuh dengan pesat.

Suatu saat nanti jika anda pergi ke wilayah luar kota di I-25 antara Colorado Springs dan Denver, berusahalah untuk menemukan antena yang didirikan oleh OneComm nampak seperti monumen Colorado. Mereka secara bijaksana menyamarkan antena sebagai pohon cemara yang besar dengan 4 antena berwarna batu pirus. Ada juga antena yang disembunyikan di belakang papan iklan, di puncak komplek perkantoran, di gardu telepon, serta di dalam bangunan palsu.

Base Transceiver Stations

Pada tingkat yang paling rendah, peran BTS adalah untuk memelihara sambungan ke handset mobil. BTS mencakup semua transmisi radio dan perangkat penangkapan termasuk antena. Pada intinya, BTS adalah modem radio.

BTS merupakan komponen jaringan yang menyediakan cakupan radio untuk sel geografi dan dikontrol oleh BSC. BTS bisa mengandung satu atau lebih pesawat penerima. BTS ini merupakan penengah antara pengguna nirkabel dan sistem jaringan kabel.

Sebagaimana telah disebutkan, vocoder terletak di handset berfungsi untuk mengubah suara analog dari pengguna menjadi digital. Pada BTS, vocoder diperlukan untuk konversi ulang suara yang telah didigitalkan menjadi arus digit yang dapat dilewatkan melalui jaringan operator PCS. BTS sendiri sebetulnya bagian dari Base Station Subsystem (BSS) yang lebih besar yang juga termasuk BSC dan TRAU.

BTS dibuat oleh sejumlah vendor yang berbeda. Diantaranya yang merupakan produsen utama adalah Motorola, AT&T, dan Nothern Telecom. Nothern Telecom sendiri pada bahkan telah mengumumkan produk barunya yaitu SmartBTS, suatu jenis BTS intelligent untuk jaringan-jaringan PCS. SmartBTS adalah cell site terintegrasi yang meliputi perangkat radio dalam bentuk outdoor cabinet, dilengkapi antena yang telah dikembangkan lebih lanjut, dan puncak tiang elektronik, serta flat panel antenna arrays. Dari pengujian di lapangan menunjukkan bahwa SmartBTS dapat digunakan untuk mengurangi jumlah cell site untuk PCS di wilayah-wilayah pinggiran kota atau pedalaman, sampai separuhnya.

Salah satu masalah dalam penempatan BTS adalah pemilihan lokasi cell site. Hal yang harus dipikirkan meliputi efek topologi pada interface udara yang berbeda dengan frekuensi BCS, biaya untuk peralatan, dan jaminan kualitas untuk servis. Sejumlah perusahaan konsultan dapat menyediakan bantuan dalam bidang ini, misalnya perusahaan BellCore. BellCore telah mengembangkan produk yang disebut 'Mobisoft Radio Subnetwork Placement Tool' yang merupakan tool perangkat lunak untuk membantu semua masalah penempatan BTS meliputi konfigurasi jaringan, propagasi radio, dan pengelolaan data lokasi. Program ini bisa dijalankan pada perangkat lunak UNIX.

Base Station Controller

BSC sangat mirip dengan switch kecil yang bertugas mengontrol komunikasi untuk multiple BTS. BTS dapat disambungkan ke BSC melalui jalur T-1 atau melalui sambungan gelombang mikro. Sambungan dari BTS ke BSC disebut interface Abis.

Jalur T-1 adalah jalur kabel yang menyediakan transmisi digital dengan kecepatan 1,5 juta bit/detik. T-1 secara khusus dapat menghandel 24 suara percakapan secara simultan. Transmisi digital menggunakan sambungan-sambungan gelombang mikro diperlukan jika BTS berlokasi di daerah terpencil (remote) dan biasanya lebih murah daripada memanfaatkan transportasi dengan kabel.

BSC merupakan komponen jaringan yang mengontrol satu atau lebih BTS. BSC menetapkan konsentrasi lalulintas pelanggan pada level pertama dari BTS untuk dikembalikan ke MSC. Ini mengontrol berfungsinya dan beroperasinya semua BTS dibawah kendalinya. Berdasar informasi dari handset pelanggan mobile, BSC memutuskan kapan dan BTS yang mana yang dihubungi oleh pengguna. Hal ini akan mengurangi beban dari switch.

BSC memerankan pengelolaan jaringan dan fungsi kontrol dari BSS. Termasuk di dalamnya pengawasan BTS, memerintahkan sumber-sumber BSS, menghandel sambungan handset, mengurus paging dan lokasi, serta operasi dan pemeliharaan.

Vendor-vendor BSC meliputi beberapa vendor yang juga memproduksi BTS. Hal ini terutama karena interface antara BTS dan BSC menggunakan protokol komunikasi yang sama.

Sistem kontrol, pemeliharaan dan pengoperasian (OMC : Operating, Maintenance, and Controll system) bermaksud untuk memelihara perangkat radio, memonitor dan mengelola BTS dan BSC melalui peralatan peripheral seperti workstation PC. Sistem OMC digunakan untuk mengontrol dan memonitor perangkat di dalam jaringan telekomunikasi. Di sini termasuk elemen spesifik dari jaringan yang diperlukan untuk pelayanan nirkabel bagi pelanggan.

Mobile Services Switching Center

MSC memainkan fungsi switching dalam jaringan PCS. Pada sisi pengguna mobile, MSC berkomunikasi dengan BSC. Pada sisi yang lain, MSC disambungkan ke MSC lain dan PSTN. Dengan menggunakan SS7, MSC dapat berkomunikasi dengan switch yang lain dan memainkan peran bertanya (queries) di dalam jaringan intelligent. Dari BSC ke MSC, transmisi suara dan data berlangsung dengan menggunakan sambungan transmisi kapasitas tinggi seperti jalur T-1 melalui apa yang disebut sebagai interface 'A'.

MSC memiliki kemampuan normal dari telephone exchange berkabel seperti call set-up, routing selection, switching antara kanal yang masuk dan yang keluar, kontrol komunikasi, dan melepas sambungan. Sebagai tambahan, MSC menghandel ciri yang unik dari telekomunikasi nirkabel termasuk masalah location registration of subcribers, paging subcribers, mentransfer encrypted data, serta call handover antar MSC. MSC juga bertanggungjawab untuk membangkitkan catatan pemanggilan secara rinci yang berguna untuk perhitungan tagihan pulsa.

MSC dapat melayani populasi dalam jumlah besar, lebih dari 1 juta orang atau lebih. MSC ini secara khusus sangat mahal, biayanya mencapai $1 juta sampai $5 juta untuk setiap unit. Pabrik pembuat MSC meliputi Nothern Telecom, AT&T, Ericsson, Siemens, Summa Four, dan Alcatel.

MSC ini, seperti BSC dimonitor dan dikontrol melalui sistem OMC. Sistem ini membantu administrasi guna menjamin terpeliharanya integritas pelayanan. Juga untuk membantu dalam pengelolaan jaringan. Sebagai catatan, MSC digunakan untuk menghasilkan data tagihan pulsa. Jadi, alat ini sangat penting karena merupakan masalah yang sangat krusial dalam rangka memperoleh pendapatan dari para pelanggan.

MSC diperlukan karena alat ini melengkapi fasilitas calls inside and outside jaringan perusahaan PCS. Karena ukuran dan harganya, sejumlah perusahaan yang sudah ada dan yang baru saja mulai, berusaha untuk memperkecil ukuran switch sehingga lebih berdaya guna untuk aplikasi-aplikasi nirkabel. Mengingat switch ini merupakan komputer yang sederhana, hal ini tidak sulit, tetapi keandalannya dapat dikorbankan demi biaya. Sampai harganya tidak terlalu mahal, untuk dapat diandalkan di pasaran, harus dilakukan pengujian untuk mencari alternatif pengganti MSC dalam jaringan. Salah satu alternatifnya adalah penggunaan PBX atau sistem Centrex.

Jika anda harus memutar/menekan angka 9 untuk meminta sambungan keluar, adalah kesempatan anda untuk menggunakan PBX atau sistem Centrex. PBX menjadi alternatif untuk 'private branch exchange', dan nampaknya mempunyai fungsi seperti switch tetapi dalam skala jauh lebih kecil. PBX biasanya digunakan secara khusus di komplek perkantoran yang besar dimana banyak telpon keluar yang dilakukan dari dalam gedung perkantoran tersebut. Perangkat PBX yang sesungguhnya dapat dimiliki atau disewa oleh perusahaan yang membutuhkannya. Ini mirip dengan apa yang sering disebut CPE atau customer premise equipment.

Perusahaan telpon lokal melengkapi fasilitas pemanggilan ke luar nya dengan menggunakan perangkat PBX trunk. Beberapa perusahaan PCS yang lebih kecil memandang PBX untuk penggunaan di kampus atau di dalam suatu komunitas pinggiran kota justru dengan switch ukuran penuh.

Sistem Centrex mirip dengan PBX kecuali bahwa peralatan dimiliki oleh perusahaan telpon lokal dan terletak di dalam kantornya. Kemampuan untuk menyambung ke pemanggilan PCS melalui sistem Centrex merupakan pilihan lain yang dapat dipertimbangkan untuk kebutuhan suara PCS yang lebih kecil.

Alternatif terakhir untuk membeli switch adalah pilihan untuk menyewa kapasitas switching yang berlebihan dari perusahaan telekomunikasi yang lebih besar. Beberapa perusahaan yang memiliki kapasitas lebih dari yang dibutuhkannya bisa diharapkan bersedia untuk menyediakan pelayanan dengan harga permenit yang cukup murah. Untuk operator kecil yang mulai dengan jumlah pelanggan kecil, menyewa pelayanan switching cukup masuk akal sampai tumbuh menjadi perusahaan besar dan mampu memiliki MSC sendiri.

Catatan terakhir tentang switching adalah bahwa fee untuk interkoneksi dapat dihasilkan setiap saat manakala pemanggilan telah dapat dilakukan dari luar operator jaringan PCS untuk nomor telpon berkabel. Fee ini akan ditagih dengan dasar per menit pemakaian dan dapat cukup mahal. Tagihan fee untuk interkoneksi bagi perusahaan seluler dan perusahaan telpon interlokal sekarang diperhitungkan kira-kira 40% untuk setiap dollar yang dihasilkan dari para pelanggan. CTIA dan semua perusahaan komunikasi interlokal bertanya pada FCC untuk menekan para provider yang melayani jalur hubungan lokal guna menurunkan fee untuk interkoneksi. Melalui tekanan yang terus menerus, harga ini nampaknya akan segera diturunkan untuk waktu yang tidak terlalu lama.

Beberapa Competitive Access Provider (CAP) bermunculan guna menyediakan pilihan pada perusahaan pelayanan telpon lokal. MCI bahkan telah mulai menjalin kerjasama membentuk MCImetro untuk bersaing dengan perusahaan telpon lokal dan untuk mengurangi biaya yang harus ditanggungnya dalam membayar fee interkoneksi. CAP menempatkan switch di beberapa kota yang peraturan negara bagian nya mengijinkan kompetisi loop lokal. Melakukan kerjasama atau menyewa kapasitas lebih dari CAP mungkin merupakan jalan bagi perusahaan PCS untuk mengurangi pengeluaran untuk switching.

Komponen Jaringan Intelligent

Jaringan intelligent atau disingkat IN, merupakan unsur dalam jaringan PCS yang melengkapi fasilitas pelayanan, baik kelihatan dan tidak kelihatan, pada para pelanggan. Jenis pelayanannya berbeda-beda tergantung operator, tetapi secara umum meliputi pelayanan sebagai berikut: Semua pelayanan-pelayanan tersebut tergantung pada informasi yang disajikan dan disimpan di data base dalam setiap elemen IN. Kita sekarang akan melihat setiap elemen IN secara rinci dan menjelaskan apakah masing-masing elemen tersebut.

Home Location Register (Pencatat Lokasi Asal)

HLR adalah data base yang digunakan dalam pengelolaan para pelanggan nirkabel. HLR ini mencatat informasi lokasi sehingga membuatnya maupun mencari jejak panggilan yang diteruskan ke pelanggan tuan rumah MSC. Ketika lokasi pelanggan telah ditemukan untuk membangun hubungan telpon, HLR mencari informasi yang relevan.

Informasi pelanggan secara permanen disimpan di HLR. Di sini meliputi pelayanan yang telah diminta pelanggan seperti yang telah dijelaskan di atas. Data ini dilewatkan ke VLR jika diperlukan, di dalam atau diluar jaringan operator PCS melalui transmisi SS7.

Authentication Center

AuC pada dasarnya untuk memastikan identitas pelanggan. AuC ini biasanya fungsional subsistem dari HLR, tetapi dapat dilakukan secara terpisah. Menggunakan informasi dari microchip dalam kartu SIM atau handset, AuC memastikan identifikasi pelanggan melalui algoritma komputasi khusus.

AuC pada dasarnya merupakan ciri keamanan untuk mengidentifikasi pelanggan jaringan PCS. AuC menyimpan data untuk setiap pelanggan sehingga identitas dapat dipastikan kebenarannya. Kebenaran data akan memberikan fasilitas pemanggilan yang benar oleh dan ke pelanggan.

Visitor Location Register (Pencatat Lokasi Tamu)

Manakala pelanggan melakukan roaming ke jaringan PCS yang lain atau ke sebagian jaringan PCS pada MSC yang berbeda, VLR digunakan untuk sambungan MSC yang tersedia. Jika setiap MSC yang dikunjungi memberikan fasilitas pemanggilan untuk pelanggan yang roaming, secara konstan mengecek setiap HLR pelanggan untuk mengesahkan dan memungkinkan pelayanan, sinyal lalulintas mungkin akan menurunkan integritas jaringan. Ini terjadi justru jika query awal dibuat, dan informasi dimuatkan ke VLR yang bertanggung jawab untuk MSC tertentu. Setiap VLR sebelumnya melakukan pembaruan rekaman catatan pelanggan.

VLR menyediakan penyimpanan database secara temporer untuk MSC agar dapat mengakses sehingga dapat diketahui pelayanan yang telah diterima oleh pelanggan. Setiap saat masuk pengguna handset ke wilayah operator jaringan PCS yang berbeda, VLR memulai penelusuran kembali ke HLR pengguna. Penelusuran ini membantu HLR mengetahui pada HLR mana pelanggan melakukan call routing.

Beberapa VLR biasanya terintegrasi ke MSC karena biasanya saling berkaitan. Meskipun begitu, VLR tunggal dapat mengelola multiple MSC, jadi dapat memisahkan mesin penghitungnya.

Equipment Identity Register (Pencatat Identitas Peralatan)

EIR adalah database yang digunakan untuk mengesahkan integritas peralatan yang digunakan untuk telekomunikasi mobile. Peralatan curian atau peralatan tidak legal dapat diidentifikasi dan dirunut untuk pengguna tertentu melalui nomor seri peralatan. Informasi peralatan untuk pelanggan dapat disimpan di dalam EIR.

Voice Message Service (Pelayanan Pesan Suara)

VMS merupakan perluasan kemampuan IN untuk melengkapi fasilitas voice mail dan untuk menyediakan pelayanan-pelayanan suara seperti ramalan cuaca dan berita-berita segar. VMS biasanya merupakan peralatan perhitungan yang terpisah.

VMS menyediakan kemampuan jawaban suara pada keadaan bersyarat ataupun tak bersyarat. Pada keadaan bersyarat, VMS dapat menyatakan pesan yang direkam dari pengguna yang menyatakan ketidak beradaanya dan dimana harus dipanggil pada keadaan darurat. VMS mungkin juga menyediakan pencatatan pesan oleh pemanggil. Pada keadaan tak bersyarat seperti handset dimatikan, bisa meminta untuk mendikte mesin penjawab pesan suara yang telah distandardisasi.

VMS juga menyediakan untuk pemberitahuan dan pengambilan pesan oleh pelanggan. Ini biasanya melalui lampu yang berkedap kedip pada handset. Pengambilan pesan secara khusus memerlukan menekan tombol nomor telpon voice mail dan memasukkan nomor kode.

Pilihan lain dari mengecek voice mail di VMS bisa meliputi mengecek cuaca, berita, olah raga, maupun harga saham. Pelayanan tambahan ini biayanya akan dibebankan pada pengguna yang memanfaatkan, biasanya berdasarkan pemakaian per menit.

Short Message Service Center (Pusat Pelayanan Pesan Singkat)

SMSC adalah perluasan kemampuan yang lain dari IN. Keperluannya menyediakan fungsi untuk mengirim pesan alphanumeric oleh publik ataupun private ke semua pengguna handset mobile. Isinya dapat meliputi kewaspadaan yang diperlukan berkaitan dengan kondisi lalulintas jalan raya, maupun pesan-pesan khusus individu untuk menghubungi kantor.

Program SMSC secara khusus melibatkan pesan-pesan yang didikte oleh operator. Pesan ini dicatat pada komputer dan dikirim ke pelanggan. Proses penyimpanan dan pengiriman berlangsung sedemikian sehingga pelanggan yang mematikan handsetnya atau yang berada diluar wilayah cakupan masih dapat menerima pesan tersebut. Pada handset GSM yang ada sekarang, pesan dibatasi sebanyak 160 karakter.

Signaling System 7

Signaling System 7 atau lebih dikenal sebagai SS7 adalah metoda pensinyalan out-of-band atau protokol komunikasi yang mempunyai beberapa perbedaan keperluan dalam percakapan telpon. Ini disebut out-of-band karena transaksi atau peristiwanya terjadi di luar kanal yang digunakan untuk data atau suara sesungguhnya yang diangkut.

Ada 4 tugas pokok dari SS7 yaitu:

  1. fungsi pengawasan, meliputi pengecekan untuk melihat apakah peralatan telpon atau handset dalam posisi on-hook atau off-hook
  2. pemanggilan yang meliputi mengetahui bagaimana untuk mencari jejak panggil nomor telpon yang dipanggil.
  3. informasi panggilan, seperti menjamin dial-tone dan menyediakan busy-tone.
  4. operasi remote seperti yang dibutuhkan untuk verifikasi kartu panggilan dan konversi 800 nomor telpon .
Semua tugas tersebut sangat penting, tetapi tugas terakhir yaitu operasi remote merupakan hal yang sangat kritis bagi IN. Melalui SS7, pemanfaatan semua elemen dari IN (seperti HLR, VLR, dsbnya) direalisasikan. Transaksi dikirim ke alat ini, lalu transaksi tersebut diproses dengan respon ulang ke switch dan BSC. Dari sana, MSC dan BSC melakukan rout call, memberikan ciri dan pelayanan yang diperlukan, dan secara mendasar menjamin kepuasan bagi pelanggan.

SS7 mempunyai konfigurasi dan topologi jaringan sendiri. Menjelaskan sepenuhnya pada protokol bagaimana jaringan disusun dan bagaimana akan bekerja adalah diluar perhatian dari pembahasan dalam buku ini. Meskipun begitu, disini ada sejumlah dokumen acuan tentang SS7 yang tersedia melalui penerbitan buku telekomunikasi seperti Flatiron Publishing. Dokumen-dokumen standar juga tersedia dari American Standards Institute (ANSI).

Pembahasan yang telah dilakukan di atas merupakan bahasan yang sederhana tetapi cukup memberikan pandangan umum yang cukup luas dari apa dan bagaimana dasar-dasar jaringan PCS itu. Hampir semua jaringan PCS termasuk komponen-komponen beserta fungsinya telah cukup dibahas. Jika kembali ke analogi kita tentang tulang kerangka manusia, pikirkan apa yang akan terjadi jika seseorang mengatakan bahwa ada bahan-bahan lain disamping kalsium yang dapat digunakan untuk membangun tulang kerangka manusia. Kebanyakan dokter atau ilmuwan mungkin bersikap skeptis. Beberapa diantaranya akan mengatakan 'tidak akan pernah terjadi' atau itu tidak akan pernah berfungsi sama atau lebih baik.

Sama halnya dengan PCS, beberapa inovator nirkabel mengatakan bahwa ada arsitektur dan interface udara yang berbeda untuk PCS yang mampu memberi kemampuan kapasitas lebih besar dan komunikasi data dan suara yang lebih bersih. Beberapa partisipan industri nirkabel merasa skeptis, tetapi beberapa diantaranya mengambil kesempatan untuk melaju dengan teknologi baru ini.
 


ELEKTRO INDONESIA

Please send comments, suggestions, and criticisms about ELEKTRO INDONESIA.
Click here to send me email. 
© 1996-1997 ELEKTRO Online
All Rights Reserved.