Sentral Komunikasi Bergerak (Mobile Switching Centre)

Presentasi berjudul: "Sentral Komunikasi Bergerak (Mobile Switching Centre)"— Transcript presentasi:

1 Sentral Komunikasi Bergerak (Mobile Switching Centre)

2 Pendahuluan PLMN (public land mobile network)  jaringan telekomunikasi untuk pelanggan yang bergerak (tidak fixed) Pada awalnya 1 area dilayani oleh 1 sel besar kemudian berkembang menjadi sistem seluler yang memecah 1 el besar menjadi sel-sel yang lebih kecil

3 Definisi Sel Merupakan area yang dilayani oleh Radio Base Station (BTS / Node B) Sel dimodelkan heksagonal tapi dlm kenyataan bisa tak beraturan tergantung pada kontur tanah, kepadatan bangunan, beamwidth & posisi antena, dll

4 Definisi Sel Menurut ukurannya sel dapat terbagi menjadi
Macrocell  BTS / NodeB Microcell / picocell  Base station yang terpasang di dalam gedung, jalan-jalan karena faktor penetrasi radio yang kecil, banyaknya user yg tak dapat dilayani macro cell, interferensi, dll Femtocell  cell yang ukurannya paling kecil ( 1 ruang)  langsung terhubung ke jaringan internet Source:

5 Jaringan pada PLMN Access network : dari MSBTSBSCMSC
Core network : antar MSC

6 Jaringan pada PLMN Adanya pelanggan yang bergerak menyebabkan perlunya fungsi tambahan pada sentral yakni VLR (Visitor Location Register)  register yang merekam data pelanggan yang datang dan meninggalkan suatu sel HLR (Home Location Register)  register yang merekam data pelanggan yang tercatat dalam MSC saat pertama kali mengaktifkan layanan

7 PSTN vs PLMN

8 GSM (Global System for Mobile Comm.)
Elemen jaringan GSM

9 GSM (Global System for Mobile Comm.)
Komponen jaringan untuk menangani trafik pelanggan BTS (Base Transceiver Station) Terdiri dari peralatan transmisi utk mengirim dan menerima sinyal dari pelanggan (MS)  antena, enkripsi/dekripsi, pengukuran kuat sinyal, komunikasi dgn BSC BSC (Base Station Controller) Mengkoordinasi kinerja BTS  switching radio (Hand Over), set up kanal radio untuk trafik dan pensinyalan ke MSC dan memonitor hubungan yang sedang terjadi. Proses HO pada BSC hanya digunakan pada sistem GSM saja.

10 GSM (Global System for Mobile Comm)
Komponen jaringan untuk menangani trafik pelanggan MSC (Mobile Switching Centre) Berfungsi dalam mengangan hubungan MSC dgn MSC lain dlm satu operator, MSC lain yg berbeda operator, serta PSTN. Jumlah MSC terkait dengan banyak pelanggan dan luas cakupan layanan. GMSC (Gateway-MSC) Bagian dari MSC sbg interface dgn jaringan lain yg menangani berbagai standar persinyalan. SMSC (Short Message Service Centre) Menangani layanan SMS maupun fax dengan cara store & forward.

11 GSM (Global System for Mobile Comm)
Elemen jaringan untuk database HLR  Register atau tempat penyimpanan data yang permanen dalam satu sistem GSM. Terdapat lebih dari satu HLR dalam jaringan PLMN yg berfungsi seperti sentral lokal pada PSTN. HLR terus mengawasi jejak pelanggan apabila berada pada jangkauan MSC lain atau jaringan PLMN lain (roaming). VLR  Register pelanggan yang sifatnya temporer, melayani pelanggan yang berasal dari MSC lain. Setiap MSC mempunyai VLR masing-masing. Mengawasi status pelanggan yg berada dalam wilayah pelayanannya serta memberikan informasi apakah MS tersebut ON atau OFF

12 GSM (Global System for Mobile Comm)
Elemen jaringan untuk database AuC (Authentication Centre)  melakukan enkripsi / dekripsi serta menyimpan kuncinya EIR (Equipment Identification Register)  menyimpan data-data identifikasi MS dgn kategori: putih (MS normal), abu-abu (MS sedang dalam perawatan), hitam (MS dicuri / rusak) OMC (Operation and Maintenance Centre)  elemen jaringan untuk operasi dan pemeliharaan. Terdiri dari OSS (Operation Support System) dan NMS (Network Management System). OSS dan NMS terhubung dgn protokol X.25 ataupun TCP/IP

13 Switching System pada GSM
Pada dasarnya fungsi switching dan kontrol switch pada PLMN menggunakan sistem switching yang sama dengan PSTN/ISDN, perbedaannya adalah: Sebuah MSC mempunyai pelanggan temporer yang tidak mempunyai nomor yang fix dalam area pelayanan MSC tersebut. Routing antar MSC didasarkan pada nomor-nomor pelanggan yang bersifat temporer selama pelanggan tersebut melakukan panggilan di MSC lain  nomor roaming. Pada PSTN  ruting dilakukan hanya sekali dan hubungan yang terjadi akan dipertahankan sampai dengan panggilan berakhir Pada PLMN  MS bergerak selama hubungan dilakukan  terjadi ruting baru dan handover, handover  antar BTS atau Melewati MSC lain. Pada PSTN  trafik terkonsentrasi pada jaringan akses baik di sentral lokal maupun di Konsentrator Pada PLMN  trafik terkonsetrasi pada interface udara  Multiple akses

14 Switching System pada GSM

15 Switching System pada GSM
Konsentrasi dilakukan pada Akses udara  jumlah kanal trafik yang terbatas, dikontrol oleh BSC yang menetapkan kanal-kanal yang idle untuk MS. Antara BTS  BSC : menggunakan timeslot PCM BSC  menghubungkan kanal trafik antara BTS dan MSC, menghubungkan sinyal suara yang terkode melalui switch yang ada di BSC. BSC  melakukan switching yang dibutuhkan selama panggilan berlangsung, saat MS bergerak dari satu sel ke sel lainnya dalam daerah pelayanan BSC MSC  menswitch kanal trafik 64 KBps antara GMSC dengan salah satu BSC-nya. MSC harus terus mengawasi pergerakan dari MS yang sedang dilayani. MSC  harus mampu melakukan switching dengan MSC lain bila pelanggannya bergerak ke sel lain yang berbeda MSC selama panggilan berlangsung

16 Switching System pada GSM
GMSC  menswitch kanal trafik 64 KBps antara jaringan lain dengan MSC lain dalam PLMN, PSTN, ISDN, PLMN lain dan jaringan lainnya yang berhubungan GMSC  interface PLMN yang berhubungan dengan jaringan lain pada hirarki jaringan Nasional maupun Internasional. Pada Saat GMSC menerima panggilan dari jaringan lain, GMSC --> menentukan MSC atau PLMN yang berhubungan yang pada saat itu dapat dicapai oleh MS pemanggil. HLR --> mengiformasi MSC mana yang dapat digunakan dan nomor temporer yang akan digunakan untuk pensinyalan yang didapatkan dari VLR yang berhubungan--> GMSC

17 Switching System pada GSM
Saat hand over, operator akan melakukan switching ulang tanpa mengganggu hubungan yang sedang terjadi. Switching tersebut terkait dengan penanganan kanal frekuensi serta trafik pada jaringan

18 Switching System pada GSM
Jenis-jenis hand over: Intra-cell hand over Kanal baru dipilih disebabkan interferensi atau gangguan lainnya pada kanal yang sedang digunakan  switching terjadi pada satu BSC atau BTS Inter cell hand over Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh BSC yang sama  switching terjadi pada satu BSC Intra-MSC hand over Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh BSC yang berbeda tetapi pada MSC yang sama  switching terjadi pada dua BSC dan satu MSC Inter-MSC hand over Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh MSC pada MSC pada PLMN yang sama  switching terjadi beberapa MSC Inter system hand over Kanal baru dipilih pada sel yang diatur oleh PLMN yang lain  switching terjadi antar PLMN

19 Switching System pada GSM
Hubungan antar MSC Arsitektur pada jaringan mobile yang besar, dapat terdiri dari beberapa MSC dan jika perlu dibantu dengan tandem yang dihubungkan dengan MSC. Alternative a Seluruh MSC dihubungkan satu dengan yang lainnya tanpa memperhatikan area pelayanan secara geografis. Alternative b, Ada sentral tandem, seluruh trafik antar MSC di rutekan ke sentral tandem trafik demand yang tidak tentu. Alternative c, kombinasi a dan b, hubungan langsung antar MSC hanya untuk beban trafik yang tinggi  optimal untuk kebanyakan kasus.

20 Arsitektur MSC - GMSC MSC dan GMSC merupakan suatu stored programmed control (SPC), berbasis distributed microprosesor, radio-telephone exchange termasuk didalamnya teknik switching digital. Sub-sistem MSC terdiri dari : Switch Matriks Automatic Message Accounting (AMA) Timing system Land Call management Mobile Call managemment Mobility Management Service Management Subsystem Interface SS7 Subsistem VLR Interface ke AuC

21 Arsitektur MSC - GMSC

22 Arsitektur MSC - GMSC Switching Matrik
Single stage, matriks non-blocking berdasarkan konsep interpolasi Time Switch. Matriks harus modular dan dapat di-expand dengan menambahkan modul sesuai kebutuhan.Setiap matriks modul mempunyai inlet, untuk total matriks switch inlet  jumlah modulnya adalah 32 modul. Pada dasarnya time switch tunggal bekerja dengan cara read dan wirite data dari satu memori. Dalam proses informasi yang berada dalam timeslot yang terpilih dipindahtempatkan. Pada proses time switching  multipleks dan demultipleks pada input dan output matriks  dalam beberapa kasus proses ini dapat dipisahkan sebelum diterapkan ke memori. Perpindahan informasi antara dua timeslot yang berbeda dilaksanakan oleh rangkaian timeslot interexchange (TSI). Data yang masuk ditulis secara berurutan/sequensial ke lokasi memori dan data yang keluar dibaca sesuai lokasi yang ada control storage.

23 Arsitektur MSC - GMSC Pada kasus ini dalam alamat memori Control Storage, alamat j dan i disimpan dalam lokasi memori i dan j  di output  data input kanal i di slot j dan data input kanal j disimpan di slot i. Ada dua cara proses pengontrolan memori pada time switch yaitu write  sequensial, read  random dan write  random, read  sequensial.

24 Arsitektur MSC - GMSC Pada proses write  sequensial, read  random, perpindahan isi timeslot 2 ke timeslot 10, data yang yang diterima secara otomatis disimpan secara berurutan dalam memori data (Data Storage)  pada output, informasi didapatkan kembali dari control storage yang menunjukan alamat mana yang akan diakses oleh timeslot yang bersangkutan.

25 Arsitektur MSC - GMSC Pada proses write  random, read  sequensial, data pada input ditulis ke dalam lokasi memori sebagaimana dispesifikasikan oleh control storage secara random tetapi pada output  data didapatkan kembali secara sequensial sesuai dibawah kontrol outgoing counter timeslot.

26 Arsitektur MSC - GMSC Automatic Message Accounting (AMA) Timing System
Prosesor AMA  mengumpulkan data billing untuk panggilan yang berbeda, dengan format data yang cocok dan mengirimkannya ke pusat biling melalui link X.25. Rekaman billing dapat dicopy ke magnetic tape (optional). Dari rekaman data ini, statistik data yang terkumpul dapat di turunkan dan dikirim ke OMC  baik secara periodik maupun diminta oleh OMC. Statistik data trafik juga dapat dicopy ke magnetic tape. Timing System GSM biasanya menggunakan konfigurasi Master Slave untuk sinkronisasi dengan konsep PDH  slave dapat merecover sendiri frekuensi clocknya sesuai dengan master tanpa harus menggunakan pengunci fasa ke master. Jaringan bisanya menggunakan osilator yang mempunyai presisi yang tinggi atau dapat di hubungkan secara eksternal ke source yang stabil. Terdapat di referensi clock  primer dan sekunder (stanby), stabilitas clock 1 x 10-9 (1 slip/hari). Contoh : Frame mempunyai kecepatan frame/s dan stabilitas clock 1 x 10^9, slip cyclenya = 10^9/(8.000 x 60 x 60) = 34.7 jam = 1,5 hari, jadi rata-rata 1 slip/36 jam.

27 Arsitektur MSC - GMSC Sistem Interface X.25
Interface X.25 dibutuhkan untuk mengirim data ke OMC dan Billing Centre  card interface X.25 dibutuhkan di MSC. Jaringan X.25 dibangun menggunakan dua blok bangunan dasar  signalling point (OMC, Billing Centre dan MSC) dan packet switch (untuk memaketkan data sebelum ditransmisikan)

28 Arsitektur MSC - GMSC Land Call Management Mobile Call Management
Land Call Management  melaksanakan fungsi-fungsi yang berhubungan dengan monitor trunk di PSTN dan Trunk ke BSC, translasi digital yang didial, pemrosesan incoming dan outgoing call, fungsi-fungsi yang berhubungan diantaranya : Mengawasi daftar Sentral yang idle ke PSTN Mengawasi Sentral Transit yang idle ke MSC lainnya Pengukuran trafik ke PSTN Translasi ruting database Mengawasi trunk yang idle ke BSC Pengukuran trafik pada trunk sibuk ke BSC Memroses land-originating dan terminating call setup Monitoring alarm Mobile Call Management Mensetup panggilan dari MS ke MS. Pemrosesan Handover, yang mencakup dua BSC yang berbeda

29 Arsitektur MSC - GMSC Mobility Management VLR Subsystem
Mengidentifikasi lokasi MS berada dengan cara location update, menandai IMSI dan proses melepaskannya kembali, dan traffik yang berhubungan. VLR Subsystem Bertanggung jawab mengawasi MS yang sedang roaming di daerahnya, dengan melakukan proses sbb: Mengalokasi dan memanage TMSI Pemrosesan Location update Pemrosesan melepaskan IMSI Membangkitkan pencatatan lokasi Melengkapi deregistrasi implisit Melaksanakan prosedur deregrestrasi Mengalokasikan dan melepaskan MSRN yang ditawarkan Mengalkoasikan dan melepaskan nomor handover yang ditawarkan