3 Mobile Computing Mobile Cell

Presentasi berjudul: "3 Mobile Computing Mobile Cell"— Transcript presentasi:

1 3 Mobile Computing Mobile Cell

2 Mobile Cell Ponsel merupakan gabungan dua teknologi, yaitu telepon (Alexander Graham Bell, 1876) dan Radio (Nikolai Tesla, 1880; Guglielmo Marconi, 1894) Alexander Graham Bell Nikolai Tesla Guglielmo Marconi

3 Evolusi 1973 The first cell phone Berat 1 kg Baterai 20 menit 1983
Motorola DynaTAC 8000X harga $ 9.400 1984 Nokia Mobira Talkman 1995 Motorola StarTAC Ukuran yang mengecil 1996 Nokia 8110 Bentuk sliding 1998 Nokia 5110 2004 Motorolla razr Ultra thin Baterai 7 jam 22 Oktober 2008 HTC Dream HTC T-Mobile G1 The First Android Phone

4 Sebelum ponsel/handpone ada, orang memasang telepon radio di mobil.
Pada sistem sistem telepon-radio, terdapat tower antena pusat di tiap kota, mungkin ada 25 channel frekuensi tiap tower. Artinya, telepon di mobil harus memiliki transmiter yang cukup kuat, selain itu dengan channel terbatas tidak semua orang dapat menggunakan pada saat bersamaan 1984 Nokia Mobira Cityman 900

5 Lalu, muncul sistem cellular, yang membagi suatu kota/daerah menjadi beberapa sel kecil.
Memungkinkan menggunakan frekuensi ulang pada satu kota, sehingga jutaan pemakai dapat menggunakan ponsel secara bersamaan. Ukuran cell bervariasi 100 m sampai dengan 35 km tergantung dari kepadatan, geografi dan power tansceiver cell

6 Konsep Selular Setiap sel (terdiri dari 7 sel hexagonal grid), menggunakan 1/7 dari channel suara duplex Sehingga: setiap sel memiliki frekuensi unik dan dapat menghindari tabrakan (collision) Sebuah cell-phone carrier memiliki 832 frekuensi radio Setiap ponsel menggunakan 2 frekuensi/panggilan (channel duplex), sehinggal ada 395 kanal suara per carrier. (42 frekuensi lain untuk channel kontrol) (832 – 42) / 2 = 395 Sehingga, setiap sel memiliki sekitar 56 kanal suara. 395 / 7 = 56,429 => 56 Jadi, pada setiap sel, 56 orang dapat saling berbicara pada saat sama. cell

7 Konsep Selular Representasi cakupan sel Sel menunjukkan cakupan sinyal
Sel berbentuk heksagonal (atau bentuk yang lain) hanya digunakan untuk mempermudah penggambaran pada layout perencanaan SEL IDEAL SEL REAL SEL MODEL

8 Macam-Macam Konfigurasi Sel ...
1) Omnidirectional • Pada kondisi awal biasanya digunakan pola omnidirectional ( tergantung demand ). Kegunaan dari pola Sectoring Rx Rx Tx • a. Menambah kapasitas Mengurangi interferensi 2) Sectoring 120o b. 3) Sectoring 60o 5

9 Konsep Detail Telepon Selular
Suatu area (kota misal), dibagi menjadi beberapa sub area (sel) Setiap sel berukuran rata-rata 26 km2 Ruang lingkup suatu sel berbentuk hexagon dan membentuk suatu hexagon grid besar. Oleh karena ponsel dan base station menggunakan transmiter bertenaga rendah, frekuensi yang sama dapat digunakan ulang pada sel yang tidak berdekatan Setiap sel memiliki sebuah base station yang terdiri dari tower dan bangunan kecil berisi perangkat radio

10 Arsitektur Sistem Selular
Unit dasar sistem selular Ukuran sel tergantung pada area Cluster Sekelompok sel yang masing-masing selnya memiliki 1 set frekuensi yang berbeda dengan sel yang lain. 23 Kluster

11 Area Splitting Membagi satu sel menjadi beberapa subsel
Tujuan: membagi suatu area yang terlalu padat agar layanan dapat masih tersedia

12 Arsitektur Seluler

13 Arsitektur Seluler BTS (Base Transceiver Station)
Menjembatani perangkat komunikasi pengguna dengan jaringan menuju jaringan lain. Satu cakupan pancaran BTS dapat disebut Cell. Dari beberapa BTS kemudian dikontrol oleh satu Base Station Controller (BSC) yang terhubungkan dengan koneksi microwave ataupun serat optik

14 Arsitektur Seluler BTS (Base Transceiver Station)
Akses point mobile station untuk ke jaringan. Satu BTS mencakup/ menngcover 120 derajat sektor tunggal dari satu daerah. Biasanya sebuah menara/tower dengan 3 BTS akan menampung semua area sebesar 360 derajat di sekitar menara. Interface antara MS dan BTS yang dikenal sebagai Um Interface atau Air Interface.

15 Arsitektur Seluler BSC (Base Station Controller)
BSC mengontrol beberapa BTS. BSC menangani alokasi saluran radio, frekuensi administrasi, daya dan pengukuran sinyal dari MS, dan pergerakan dari satu BTS ke BTS yang lain (jika kedua BTS dikendalikan oleh BSC yang sama). Sebuah BSC juga berfungsi sebagai "funneler". Yakni mengurangi jumlah koneksi ke Mobile Switching Center (MSC) dan memungkinkan untuk koneksi berkapasitas tinggi ke MSC.

16 Arsitektur Seluler MSC (Mobile Switching Center)
Merupakan jantung dari jaringan mobile Menangani panggilan routing, call setup, dan fungsi switching dasar

17 Arsitektur Seluler Gateway Mobile Switching Center (GMSC)
Berfungsi sebagai gateway antara dua jaringan. Jika pelanggan selular ingin menempatkan panggilan ke telepon rumah biasa, maka panggilan akan melalui GMSC agar dapat dialihkan ke Publik Switched Telephone Network (PSTN).

18 Arsitektur Seluler The Home Location Register (HLR)
HLR adalah database besar yang secara permanen menyimpan data tentang pelanggan. Bertindak sebagai pusat informasi pelanggan yang diperlukan VLR untuk melakukan komunikasi serta memberikan informasi posisi pelanggan berada.

19 Arsitektur Seluler Visitor Location Register (VLR)
VLR berfungsi untuk menyimpan data dan informasi pelanggan dimulai pada sat pelanggan memasuki wilayah suatu MSC sehinggan dapat melakukan incoming maupun outgoing. Bertindak sebagai database pelanggan yang dinamis karena menyesuaikan dengan pelanggan yang memasuki atau berpindah naungan MSC

20 Arsitektur Seluler Mobile Station (MS) Mobile Equipment (ME)
Mengacu pada telepon fisik/handphone itu sendiri.  Setiap telepon secara unik diidentifikasi oleh International Mobile Equipment Identity (IMEI). Subscriber Identity Module (SIM) chip atau small smart card yang dimasukkan ke telepon dan membawa informasi khusus untuk pelanggan, seperti : IMSI, TMSI, Ki (digunakan untuk enkripsi), Name Service Provider (SPN), dan Identitas Area Lokal (LAI). dapat menyimpan nomor telepon (MSISDN = Mobile Station International Subscriber Directory Number) yang di dial maupun yang diterima, Kc (digunakan untuk enkripsi), buku telepon, dan data untuk aplikasi lain. dilindungi oleh 4-digit Personal Identification Number (PIN). Untuk membuka kartu yang tiga kali gagal maka terdapat 8-digit Personal Unblocking Key (PUK).

21 Kode-kode ponsel Setiap ponsel memiliki kode khusus untuk menunjukkan identitas ponsel, pemilik dan penyedia layanan. Electronic Serial Number (ESN) Nomor unik 32 bit yang ditanam waktu pembuatan ponsel 8 digit kode manufaktur, 18 digit SN, 6 digit reserved Sekarang diganti menjadi IMEI = 56 digit Mobile Identification Number (MIN) 10 digit dari nomor SIM Card System Identification Code (SID) 5-digit angka yang dapat menghubungkan ponsel dengan provider cellular (bisa juga BTS)

22 SIM CARD Tahun 1991 -> munich card (Giesecke & Devrient)
3 digit = Mobile Country Code 2 digit = Mobile Network Code 10 digit = Mobile Station Identification Number SIM = Subcriber Identity Module => Smart Card RUIM = Removable User Identity Module Untuk CDMA

23 Mekanisme Pemanggilan
Ketika On, akan dicari SID pada channel control Channel control adalah frekuensi khusus dimana ponsel dan BTS berkomunikasi untuk setup panggilan dan pergantian channel Jika tidak ditemukan SID, akan muncul “no service” Jika ditemukan SID, akan dicocokan dengan SID pada ponsel (pada kartu), jika ya, ponsel berada dalam jaringan sistem home. Dengan SID, ponsel mengirimkan registration request, dan MTSO mencatat lokasi ponsel Jika ada panggilan masuk, MTSO akan mencari posisi ponsel Anda di sel mana.

24 Mekanisme Pemanggilan
MTSO akan menyiapkan dua frekuensi agar ponsel dapat menerima panggilan MTSO berkomunikasi dengan ponsel melalui kanal kontrol untuk memberitahu frekuensi mana yang digunakan. Dan ketika ponsel dan tower dapat berpindah ke frekuensi tersebut, koneksi terbentuk. Anda berbicara dua arah dengan teman Anda. Ketika Anda bergerak ke tepi sel, sinyal akan melemah. Sementara itu, BTS berikut yang Anda tuju mendeteksi sinyal ponsel Anda menguat. Kedua BTS akan berkoordinasi lewat MTSO, dan pada saat itu, melalui kanal kontrol, ponsel Anda mendapat informasi perubahan kanal frekuensi. Inilah yang disebut hand off

25 Handover Handover adalah proses pengalihan kanal traffic secara otomatis pada MS (Mobile Station) yang sedang digunakan untuk berkomunikasi tanpa terjadinya pemutusan hubungan. Hal ini menjelaskan bahwa handover pada dasarnya adalah sebuah ‘call’ koneksi yang bergerak dari satu sel ke sel lainnya. Proses ini memerlukan alat pendeteksi untuk mengubah status dedicated node (persiapan handover) dan alat untuk menswitch komunikasi yang sedang berlangsung dari suatu kanal pada sel tertentu ke kanal yang lain pada sel yang lain.

26 Handover