GSM - Panduan Cepat

Jika Anda berada di Eropa atau Asia dan menggunakan ponsel, kemungkinan besar Anda menggunakan teknologi GSM di ponsel Anda. Ini adalah teknologi seluler yang banyak digunakan di seluruh dunia.

Apa itu GSM?

GSM adalah singkatan dari Global Ssistem untuk MObile Communication. Ini adalah teknologi seluler digital yang digunakan untuk mentransmisikan layanan suara dan data seluler. Fakta penting tentang GSM diberikan di bawah ini -

Konsep GSM muncul dari sistem radio seluler berbasis seluler di Bell Laboratories pada awal 1970-an.
GSM adalah nama grup standardisasi yang didirikan pada tahun 1982 untuk membuat standar telepon seluler Eropa yang umum.
GSM adalah standar yang paling banyak diterima di bidang telekomunikasi dan diterapkan secara global.
GSM adalah sistem circuit-switched yang membagi setiap saluran 200 kHz menjadi delapan slot waktu 25 kHz. GSM beroperasi pada pita komunikasi seluler 900 MHz dan 1800 MHz di sebagian besar dunia. Di AS, GSM beroperasi di pita 850 MHz dan 1900 MHz.
GSM memiliki pangsa pasar lebih dari 70 persen pelanggan seluler digital dunia.
GSM menggunakan teknik narrowband Time Division Multiple Access (TDMA) untuk mengirimkan sinyal.
GSM dikembangkan dengan menggunakan teknologi digital. Ini memiliki kemampuan untuk membawa kecepatan data 64 kbps hingga 120 Mbps.
Saat ini GSM mendukung lebih dari satu miliar pelanggan seluler di lebih dari 210 negara di seluruh dunia.
GSM menyediakan layanan suara dan data dasar hingga lanjutan termasuk layanan roaming. Roaming adalah kemampuan untuk menggunakan nomor telepon GSM Anda di jaringan GSM lain.

GSM mendigitalkan dan memampatkan data, lalu mengirimkannya ke bawah melalui saluran dengan dua aliran data pengguna lainnya, masing-masing dalam slot waktunya sendiri.

Mengapa GSM?

Di bawah ini adalah fitur-fitur GSM yang menjelaskan popularitas dan penerimaan luasnya.

Efisiensi spektrum yang ditingkatkan
Roaming internasional
Perangkat seluler dan stasiun basis (BS) berbiaya rendah
Pidato berkualitas tinggi
Kompatibilitas dengan Jaringan Digital Layanan Terpadu (ISDN) dan layanan perusahaan telepon lainnya
Dukungan untuk layanan baru

Sejarah GSM

Tabel berikut menunjukkan beberapa peristiwa penting dalam peluncuran sistem GSM.

Bertahun-tahun	Acara
1982	Conference of European Post and Telegraph (CEPT) membentuk grup GSM untuk memperluas standar sistem seluler pan-Eropa.
1985	Daftar rekomendasi yang akan dibuat oleh grup diterima.
1986	Uji lapangan yang dilakukan untuk memeriksa teknik radio berbeda yang direkomendasikan untuk antarmuka udara.
1987	Time Division Multiple Access (TDMA) dipilih sebagai metode akses (dengan Frequency Division Multiple Access [FDMA]). Nota Kesepahaman (MoU) awal ditandatangani oleh operator telekomunikasi yang mewakili 12 negara.
1988	Sistem GSM divalidasi.
1989	Lembaga Standar Telekomunikasi Eropa (ETSI) diberi tanggung jawab atas spesifikasi GSM.
1990	Fase 1 dari spesifikasi GSM dikirimkan.
1991	Peluncuran komersial layanan GSM terjadi. Spesifikasi DCS1800 diselesaikan.
1992	Penambahan negara yang menandatangani GSM MoU berlangsung. Cakupan menyebar ke kota dan bandara besar.
1993	Cakupan jalan utama layanan GSM dimulai di luar Eropa.
1994	Kemampuan transmisi data diluncurkan. Jumlah jaringan meningkat menjadi 69 di 43 negara pada akhir tahun 1994.
1995	Fase 2 dari spesifikasi GSM terjadi. Cakupan diperluas ke daerah pedesaan.
1996	Juni− 133 jaringan di 81 negara beroperasi.
1997	Juli - 200 jaringan di 109 negara beroperasi, sekitar 44 juta pelanggan di seluruh dunia.
1999	Wireless Application Protocol (WAP) muncul dan mulai beroperasi di 130 negara dengan 260 juta pelanggan.
2000	General Packet Radio Service (GPRS) muncul.
2001	Sampai Mei 2001, lebih dari 550 juta orang adalah pelanggan telekomunikasi seluler.

Jaringan GSM terdiri dari banyak unit fungsional. Fungsi dan antarmuka ini dijelaskan dalam bab ini. Jaringan GSM secara garis besar dapat dibagi menjadi -

The Mobile Station (MS)
Subsistem Stasiun Basis (BSS)
Subsistem Pengalihan Jaringan (NSS)
Subsistem Pendukung Operasi (OSS)

GSM - Stasiun Seluler

MS terdiri dari peralatan fisik, seperti pemancar gelombang radio, pemroses sinyal digital dan layar, serta kartu SIM. Ini menyediakan antarmuka udara ke pengguna di jaringan GSM. Dengan demikian, layanan lain juga disediakan, yang meliputi -

Layanan telepon suara
Layanan pembawa data
Layanan tambahan fitur

MS juga menyediakan reseptor untuk pesan SMS, memungkinkan pengguna untuk beralih antara penggunaan suara dan data. Selain itu, ponsel memfasilitasi akses ke sistem pesan suara. MS juga menyediakan akses ke berbagai layanan data yang tersedia di jaringan GSM. Layanan data ini meliputi -

Paket X.25 beralih melalui koneksi dial-up sinkron atau asinkron ke PAD dengan kecepatan biasanya pada 9,6 Kbps.
Layanan Radio Paket Umum (GPRS) menggunakan metode transfer data berbasis X.25 atau IP dengan kecepatan hingga 115 Kbps.
Kecepatan tinggi, data sakelar sirkuit dengan kecepatan hingga 64 Kbps.

Kami akan membahas lebih lanjut tentang layanan GMS di GSM - User Services.

Apa itu SIM?

SIM menyediakan mobilitas pribadi sehingga pengguna dapat memiliki akses ke semua layanan berlangganan terlepas dari lokasi terminal dan penggunaan terminal tertentu. Anda perlu memasukkan kartu SIM ke telepon seluler GSM lain untuk menerima panggilan di telepon itu, membuat panggilan dari telepon itu, atau menerima layanan langganan lainnya.

GSM - The Base Station Subsystem (BSS)

BSS terdiri dari dua bagian -

Stasiun Base Transceiver (BTS)
Pengontrol Stasiun Basis (BSC)

BTS dan BSC berkomunikasi di seluruh antarmuka Abis yang ditentukan, memungkinkan operasi antar komponen yang dibuat oleh pemasok yang berbeda. Komponen radio dari BSS dapat terdiri dari empat hingga tujuh atau sembilan sel. Sebuah BSS mungkin memiliki satu atau lebih pemancar. BSS menggunakan antarmuka Abis antara BTS dan BSC. Jalur kecepatan tinggi yang terpisah (T1 atau E1) kemudian dihubungkan dari BSS ke MSC Seluler.

Stasiun Base Transceiver (BTS)

BTS menampung pemancar radio yang menentukan sel dan menangani protokol tautan radio dengan MS. Di daerah perkotaan besar, sejumlah besar BTS dapat dipasang.

BTS sesuai dengan transceiver dan antena yang digunakan di setiap sel jaringan. BTS biasanya ditempatkan di tengah sel. Kekuatan transmisinya menentukan ukuran sebuah sel. Setiap BTS memiliki antara 1 hingga 16 transceiver, tergantung kepadatan pengguna di dalam sel. Setiap BTS berfungsi sebagai satu sel. Ini juga mencakup fungsi-fungsi berikut -

Mengkodekan, mengenkripsi, multiplexing, modulasi, dan memberi makan sinyal RF ke antena
Transcoding dan tingkat adaptasi
Sinkronisasi waktu dan frekuensi
Suara melalui layanan tarif penuh atau setengah
Mendekode, mendekripsi, dan menyamakan sinyal yang diterima
Deteksi akses acak
Kemajuan waktu
Pengukuran saluran Uplink

Pengontrol Stasiun Basis (BSC)

BSC mengelola sumber daya radio untuk satu atau lebih BTS. Ini menangani pengaturan saluran radio, lompatan frekuensi, dan penyerahan. BSC adalah koneksi antara ponsel dan MSC. BSC juga menerjemahkan saluran suara 13 Kbps yang digunakan melalui tautan radio ke saluran standar 64 Kbps yang digunakan oleh Jaringan Telepon Sakelar Publik (PSDN) atau ISDN.

Ini menetapkan dan melepaskan frekuensi dan slot waktu untuk MS. BSC juga menangani penyerahan antar sel. Ini mengontrol transmisi daya dari BSS dan MS di wilayahnya. Fungsi BSC adalah mengalokasikan slot waktu yang diperlukan antara BTS dan MSC. Ini adalah perangkat switching yang menangani sumber daya radio.

Fungsi tambahan termasuk−

Kontrol frekuensi hopping
Melakukan pemusatan lalu lintas untuk mengurangi jumlah jalur dari MSC
Menyediakan antarmuka ke Pusat Operasi dan Pemeliharaan untuk BSS
Realokasi frekuensi di antara BTS
Sinkronisasi waktu dan frekuensi
Manajemen daya
Pengukuran waktu tunda sinyal yang diterima dari MS

GSM - The Network Switching Subsystem (NSS)

Network switching system (NSS), yang bagian utamanya adalah Mobile Switching Center (MSC), melakukan perpindahan panggilan antara seluler dan pengguna jaringan tetap atau seluler lainnya, serta pengelolaan layanan seluler seperti otentikasi.

Sistem switching mencakup elemen fungsional berikut -

Home Location Register (HLR)

HLR adalah database yang digunakan untuk penyimpanan dan pengelolaan langganan. HLR dianggap database yang paling penting, karena menyimpan data permanen tentang pelanggan, termasuk profil layanan pelanggan, informasi lokasi, dan status aktivitas. Ketika seseorang membeli langganan dalam bentuk SIM, maka semua informasi tentang langganan ini terdaftar di HLR operator itu.

Pusat Pengalihan Layanan Seluler (MSC)

Komponen utama dari Subsistem Jaringan adalah MSC. MSC melakukan pengalihan panggilan antara seluler dan pengguna jaringan tetap atau seluler lainnya, serta pengelolaan layanan seluler seperti pendaftaran, otentikasi, pembaruan lokasi, serah terima, dan perutean panggilan ke pelanggan roaming. Itu juga melakukan fungsi-fungsi seperti tiket tol, antarmuka jaringan, pensinyalan saluran umum, dan lain-lain. Setiap MSC diidentifikasi dengan ID unik.

Daftar Lokasi Pengunjung (VLR)

VLR adalah database yang berisi informasi sementara tentang pelanggan yang dibutuhkan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang berkunjung. VLR selalu terintegrasi dengan MSC. Ketika stasiun bergerak menjelajah ke area MSC baru, VLR yang terhubung ke MSC tersebut akan meminta data tentang stasiun bergerak dari HLR. Nanti, jika stasiun bergerak membuat panggilan, VLR akan memiliki informasi yang diperlukan untuk pengaturan panggilan tanpa harus menginterogasi HLR setiap saat.

Pusat Otentikasi (AUC)

Pusat Otentikasi adalah basis data terlindungi yang menyimpan salinan kunci rahasia yang disimpan di setiap kartu SIM pelanggan, yang digunakan untuk otentikasi dan penyandian saluran radio. AUC melindungi operator jaringan dari berbagai jenis penipuan yang ditemukan di dunia seluler saat ini.

Equipment Identity Register (EIR)

Equipment Identity Register (EIR) adalah database yang berisi daftar semua peralatan seluler yang valid di jaringan, di mana International Mobile Equipment Identity (IMEI) -nya mengidentifikasi setiap MS. IMEI ditandai sebagai tidak valid jika dilaporkan dicuri atau jenisnya tidak disetujui.

GSM - Operation Support Subsystem (OSS)

Pusat operasi dan pemeliharaan (OMC) terhubung ke semua peralatan di sistem switching dan ke BSC. Implementasi OMC disebut sistem operasi dan pendukung (OSS).

Berikut adalah beberapa fungsi OMC−

Administrasi dan operasi komersial (langganan, terminal akhir, pengisian daya, dan statistik).
Manajemen keamanan.
Konfigurasi jaringan, Operasi, dan Manajemen Kinerja.
Tugas Pemeliharaan.

Fungsi operasi dan Pemeliharaan didasarkan pada konsep Telecommunication Management Network (TMN) yang distandarisasi dalam ITU-T series M.30.

Berikut adalah gambar yang menunjukkan bagaimana sistem OMC mencakup semua elemen GSM.

OSS adalah entitas fungsional tempat operator jaringan memantau dan mengontrol sistem. Tujuan OSS adalah untuk menawarkan dukungan hemat biaya kepada pelanggan untuk kegiatan operasional dan pemeliharaan terpusat, regional, dan lokal yang diperlukan untuk jaringan GSM. Fungsi penting dari OSS adalah memberikan gambaran umum jaringan dan mendukung aktivitas pemeliharaan berbagai organisasi operasi dan pemeliharaan.

Gambar sederhana dari arsitektur GSM diberikan di bawah ini -

Komponen tambahan dari arsitektur GSM terdiri dari database dan fungsi sistem pesan -

Home Location Register (HLR)
Daftar Lokasi Pengunjung (VLR)
Equipment Identity Register (EIR)
Pusat Otentikasi (AuC)
Pusat Pelayanan SMS (SMS SC)
Gateway MSC (GMSC)
Chargeback Center (CBC)
Transcoder dan Adaptation Unit (TRAU)

Diagram berikut menunjukkan jaringan GSM bersama dengan elemen yang ditambahkan -

MS dan BSS berkomunikasi melalui antarmuka Um. Ini juga dikenal sebagai antarmuka udara atau tautan radio . BSS berkomunikasi dengan pusat Network Service Switching (NSS) melalui antarmuka A.

Area jaringan GSM

Dalam jaringan GSM, area berikut ditentukan -

Cell- Sel adalah area layanan dasar; satu BTS mencakup satu sel. Setiap sel diberi Cell Global Identity (CGI), angka yang secara unik mengidentifikasi sel.
Location Area- Sekelompok sel membentuk Area Lokasi (LA). Ini adalah area yang dihalaman ketika pelanggan mendapat panggilan masuk. Setiap LA diberi Location Area Identity (LAI). Setiap LA dilayani oleh satu atau lebih BSC.
MSC/VLR Service Area - Area yang dicakup oleh satu MSC disebut area layanan MSC / VLR.
PLMN- Wilayah yang dijangkau oleh satu operator jaringan disebut Jaringan Bergerak Darat Umum (PLMN). Sebuah PLMN dapat berisi satu atau lebih MSC.

Persyaratan untuk sistem Personal Communication Services (PCS) berbeda untuk setiap jaringan PCS. Karakteristik penting dari spesifikasi GSM tercantum di bawah-

Modulasi

Modulasi adalah proses mengubah data masukan menjadi format yang sesuai untuk media transmisi. Data yang ditransmisikan didemodulasi kembali ke bentuk aslinya di ujung penerima. GSM menggunakan metode modulasi Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK).

Metode Akses

Spektrum radio menjadi sumber daya terbatas yang dikonsumsi dan dibagi di antara semua pengguna, GSM merancang kombinasi TDMA / FDMA sebagai metode untuk membagi bandwidth di antara pengguna. Dalam proses ini, bagian FDMA membagi frekuensi dari total bandwidth 25 MHz menjadi 124 frekuensi pembawa bandwidth 200 kHz.

Setiap BS ditetapkan dengan satu atau beberapa frekuensi, dan masing-masing frekuensi ini dibagi menjadi delapan slot waktu menggunakan skema TDMA. Masing-masing slot ini digunakan untuk transmisi serta penerimaan data. Slot ini dipisahkan oleh waktu sehingga unit seluler tidak mengirim dan menerima data pada saat yang bersamaan.

Tingkat transmisi

Total symbol rate GSM pada 1 bit per simbol di GMSK menghasilkan simbol 270,833 K / detik. Tingkat transmisi bruto slot waktu adalah 22,8 Kbps.

GSM adalah sistem digital dengan bit rate over-the-air 270 kbps.

Pita Frekuensi

Itu uplink frequency rangeditentukan untuk GSM adalah 933 - 960 MHz (khusus pita 900 MHz). Itudownlink frequency band 890 - 915 MHz (hanya pita 900 MHz dasar).

Spasi Saluran

Jarak saluran menunjukkan jarak antara frekuensi pembawa yang berdekatan. Untuk GSM, itu 200 kHz.

Pengodean Ucapan

Untuk pengodean atau pemrosesan ucapan, GSM menggunakan Linear Predictive Coding (LPC). Alat ini memampatkan kecepatan bit dan memberikan perkiraan parameter ucapan. Ketika sinyal audio melewati filter, itu meniru saluran vokal. Di sini, pidato dikodekan pada 13 kbps.

Jarak Duplex

Jarak duplex adalah jarak antara frekuensi uplink dan downlink. Jarak duplex untuk GSM adalah 80 MHz, dimana setiap saluran memiliki dua frekuensi yang terpisah 80 MHz.

Misc

Frame duration - 4,615 mS
Duplex Technique - Mode akses Frequency Division Duplexing (FDD) yang sebelumnya dikenal sebagai WCDMA.
Speech channels per RF channel - 8.

GSM memperlakukan pengguna dan perangkat dengan cara yang berbeda. Nomor telepon, pelanggan, dan pengenal peralatan adalah beberapa yang dikenal. Ada banyak pengenal lain yang telah ditentukan dengan baik, yang diperlukan untuk manajemen mobilitas pelanggan dan untuk menangani elemen jaringan yang tersisa. Alamat dan pengenal penting yang digunakan dalam GSM dibahas di bawah ini.

Identitas Peralatan Stasiun Seluler Internasional (IMEI)

International Mobile Station Equipment Identity (IMEI) lebih terlihat seperti nomor seri yang secara khusus mengidentifikasi stasiun seluler secara internasional. Ini dialokasikan oleh produsen peralatan dan didaftarkan oleh operator jaringan, yang menyimpannya di Equipment Identity Register (EIR). Melalui IMEI, seseorang mengenali peralatan yang usang, dicuri, atau tidak berfungsi.

Berikut adalah bagian dari IMEI -

Type Approval Code (TAC) - 6 tempat desimal, ditetapkan secara terpusat.
Final Assembly Code (FAC) - 6 tempat desimal, ditetapkan oleh produsen.
Serial Number (SNR) - 6 tempat desimal, ditetapkan oleh produsen.
Spare (SP) - 1 tempat desimal.

Jadi, IMEI = TAC + FAC + SNR + SP. Ini secara unik mencirikan stasiun bergerak dan memberikan petunjuk tentang pabrikan dan tanggal pembuatan.

Identitas Pelanggan Seluler Internasional (IMSI)

Setiap pengguna terdaftar memiliki International Mobile Subscriber Identity (IMSI) asli dengan IMEI valid yang disimpan di Subscriber Identity Module (SIM) mereka.

IMSI terdiri dari bagian berikut-

Mobile Country Code (MCC) - 3 tempat desimal, standar internasional.
Mobile Network Code (MNC) - 2 tempat desimal, untuk identifikasi unik jaringan seluler di dalam negeri.
Mobile Subscriber Identification Number (MSIN) - Maksimum 10 tempat desimal, nomor identifikasi pelanggan di jaringan seluler rumah.

Nomor ISDN Pelanggan Seluler (MSISDN)

Nomor telepon asli dari stasiun bergerak adalah Nomor ISDN Pelanggan Seluler (MSISDN). Berdasarkan SIM, stasiun seluler dapat memiliki banyak MSISDN, karena setiap pelanggan ditetapkan dengan MSISDN terpisah ke SIM mereka masing-masing.

Di bawah ini adalah struktur yang diikuti oleh kategori MSISDN, karena mereka didefinisikan berdasarkan skema nomor ISDN internasional -

Country Code (CC) - Hingga 3 tempat desimal.
National Destination Code (NDC) - Biasanya 2-3 tempat desimal.
Subscriber Number (SN) - Maksimal 10 tempat desimal.

Nomor Roaming Stasiun Seluler (MSRN)

Nomor Jelajah Stasiun Seluler (MSRN) adalah nomor ISDN yang bergantung pada lokasi sementara, yang ditetapkan ke stasiun seluler oleh Daftar Lokasi Pengunjung (VLA) yang bertanggung jawab secara regional. Menggunakan MSRN, panggilan masuk disalurkan ke MS.

MSRN memiliki struktur yang sama dengan MSISDN.

Country Code (CC) - dari jaringan yang dikunjungi.
National Destination Code (NDC) - dari jaringan yang dikunjungi.
Subscriber Number (SN) - di jaringan seluler saat ini.

Location Area Identity (LAI)

Dalam PLMN, Area Lokasi mengidentifikasi Identitas Area Lokasi (LAI) aslinya sendiri. Hirarki LAI didasarkan pada standar internasional dan terstruktur dalam format unik seperti yang disebutkan di bawah ini -

Country Code (CC) - 3 tempat desimal.
Mobile Network Code (MNC) - 2 tempat desimal.
Location Area Code (LAC) - maksimum 5 tempat desimal atau maksimum dua kali 8 bit yang dikodekan dalam heksadesimal (LAC <FFFF).

Identitas Pelanggan Seluler Sementara (TMSI)

Identitas Pelanggan Seluler Sementara (TMSI) dapat ditetapkan oleh VLR, yang bertanggung jawab atas lokasi pelanggan saat ini. TMSI hanya perlu memiliki kepentingan lokal di area yang ditangani oleh VLR. Ini disimpan di sisi jaringan hanya di VLR dan tidak diteruskan ke Home Location Register (HLR).

Bersama dengan area lokasi saat ini, TMSI mengidentifikasi pelanggan secara unik. Ini dapat berisi hingga 4 × 8 bit.

Identitas Pelanggan Seluler Lokal (LMSI)

Setiap stasiun bergerak dapat ditetapkan dengan Identitas Pelanggan Seluler Lokal (LMSI), yang merupakan kunci asli, oleh VLR. Kunci ini dapat digunakan sebagai kunci pencarian tambahan untuk setiap stasiun bergerak dalam wilayahnya. Ini juga dapat membantu mempercepat akses database. LMSI ditetapkan jika stasiun bergerak didaftarkan dengan VLR dan dikirim ke HLR. LMSI terdiri dari empat oktet (4x8 bit).

Pengidentifikasi Sel (CI)

Dengan menggunakan bit Pengenal Sel (CI) (maksimum 2 × 8), sel-sel individu yang berada dalam LA dapat dikenali. Saat panggilan Global Cell Identity (LAI + CI) digabungkan, maka panggilan itu ditentukan secara unik.

Begitu Mobile Station memulai panggilan, serangkaian peristiwa terjadi. Menganalisis peristiwa ini dapat memberikan wawasan tentang pengoperasian sistem GSM.

Ponsel ke Public Switched Telephone Network (PSTN)

Ketika pelanggan seluler melakukan panggilan ke pelanggan telepon PSTN, urutan kejadian berikut terjadi -

MSC / VLR menerima pesan permintaan panggilan.
MSC / VLR memeriksa apakah stasiun bergerak diizinkan untuk mengakses jaringan. Jika demikian, stasiun seluler diaktifkan. Jika stasiun bergerak tidak diotorisasi, maka layanan akan ditolak.
MSC / VLR menganalisis nomor tersebut dan memulai penyiapan panggilan dengan PSTN.
MSC / VLR meminta BSC yang sesuai untuk mengalokasikan saluran lalu lintas (saluran radio dan slot waktu).
BSC mengalokasikan saluran lalu lintas dan meneruskan informasi tersebut ke stasiun bergerak.
Pihak yang dipanggil menjawab panggilan dan percakapan berlangsung.
Stasiun bergerak terus melakukan pengukuran saluran radio di sel saat ini dan sel tetangga dan meneruskan informasi tersebut ke BSC. BSC memutuskan apakah penyerahan diperlukan. Jika demikian, saluran lalu lintas baru dialokasikan ke stasiun bergerak dan serah terima dilakukan. Jika penyerahan tidak diperlukan, stasiun bergerak terus memancarkan dalam frekuensi yang sama.

PSTN ke Ponsel

Ketika pelanggan PSTN memanggil stasiun seluler, urutan kejadian berikut terjadi -

Gateway MSC menerima panggilan dan menanyakan HLR untuk informasi yang diperlukan untuk merutekan panggilan ke MSC / VLR yang melayani.
GMSC merutekan panggilan ke MSC / VLR.
MSC memeriksa VLR untuk area lokasi MS.
MSC menghubungi MS melalui BSC melalui pesan siaran, yaitu melalui permintaan paging.
MS menanggapi permintaan halaman.
BSC mengalokasikan saluran lalu lintas dan mengirimkan pesan ke MS untuk menyetel saluran tersebut. MS menghasilkan sinyal dering dan, setelah pelanggan menjawab, koneksi ucapan dibuat.
Serah terima, jika diperlukan, dilakukan, seperti yang dibahas dalam kasus sebelumnya.

Untuk mentransmisikan pidato melalui saluran radio dalam waktu yang ditentukan, MS mengkodekannya dengan kecepatan 13 Kbps. BSC mentranskode ucapan menjadi 64 Kbps dan mengirimkannya melalui tautan darat atau tautan radio ke MSC. MSC kemudian meneruskan data ucapan ke PSTN. Dalam arah sebaliknya, pidato diterima pada 64 Kbps di BSC dan BSC mentranskodekannya menjadi 13 Kbps untuk transmisi radio.

GSM mendukung data 9,6 Kbps yang dapat disalurkan dalam satu slot waktu TDMA. Untuk menyediakan kecepatan data yang lebih tinggi, banyak penyempurnaan dilakukan pada standar GSM (GSM Phase 2 dan GSM Phase 2+).

Arsitektur GSM adalah model berlapis yang dirancang untuk memungkinkan komunikasi antara dua sistem yang berbeda. Lapisan bawah menjamin layanan dari protokol lapisan atas. Setiap lapisan melewati pemberitahuan yang sesuai untuk memastikan data yang dikirimkan telah diformat, dikirim, dan diterima secara akurat.

Diagram tumpukan protokol GMS ditunjukkan di bawah ini -

Protokol MS

Berdasarkan antarmuka, protokol pensinyalan GSM dirakit menjadi tiga lapisan umum -

Layer 1- Lapisan fisik. Ia menggunakan struktur saluran di atas antarmuka udara.
Layer 2- Lapisan data-link. Di seluruh antarmuka Um, lapisan data-link adalah versi modifikasi dari protokol akses Tautan untuk protokol saluran D (LAP-D) yang digunakan dalam ISDN, yang disebut protokol akses tautan pada saluran Dm (LAP-Dm). Di antarmuka A, Message Transfer Part (MTP), Layer 2 dari SS7 digunakan.
Layer 3 - Lapisan ketiga protokol pensinyalan GSM dibagi menjadi tiga sub-lapisan -
- Manajemen Sumber Daya Radio (RR),
- Manajemen Mobilitas (MM), dan
- Manajemen Koneksi (CM).

Protokol MS ke BTS

Lapisan RR adalah lapisan bawah yang mengatur hubungan, baik radio maupun tetap, antara MS dan MSC. Untuk formasi ini, komponen utama yang terlibat adalah MS, BSS, dan MSC. Tanggung jawab lapisan RR adalah untuk mengelola sesi RR, waktu ketika ponsel dalam mode khusus, dan saluran radio termasuk alokasi saluran khusus.

Lapisan MM ditumpuk di atas lapisan RR. Ini menangani fungsi yang muncul dari mobilitas pelanggan, serta aspek otentikasi dan keamanan. Manajemen lokasi berkaitan dengan prosedur yang memungkinkan sistem mengetahui lokasi saat ini dari MS yang dinyalakan sehingga perutean panggilan masuk dapat diselesaikan.

Lapisan CM adalah lapisan paling atas dari tumpukan protokol GSM. Lapisan ini bertanggung jawab untuk Kontrol Panggilan, Manajemen Layanan Tambahan, dan Manajemen Layanan Pesan Singkat. Masing-masing layanan ini diperlakukan sebagai lapisan individual dalam lapisan CM. Fungsi lain dari sub-lapisan CC termasuk pembentukan panggilan, pemilihan jenis layanan (termasuk bergantian di antara layanan selama panggilan), dan pelepasan panggilan.

Protokol BSC

BSC menggunakan seperangkat protokol yang berbeda setelah menerima data dari BTS. Antarmuka Abis digunakan antara BTS dan BSC. Pada level ini, sumber daya radio di bagian bawah Layer 3 diubah dari RR menjadi Base Transceiver Station Management (BTSM). Lapisan manajemen BTS adalah fungsi relai pada BTS ke BSC.

Protokol RR bertanggung jawab atas alokasi dan realokasi saluran lalu lintas antara MS dan BTS. Layanan ini termasuk mengontrol akses awal ke sistem, paging untuk panggilan MT, penyerahan panggilan antara situs sel, kontrol daya, dan penghentian panggilan. BSC masih memiliki beberapa manajemen sumber daya radio untuk koordinasi frekuensi, alokasi frekuensi, dan manajemen keseluruhan lapisan jaringan untuk antarmuka Layer 2.

Untuk transit dari BSC ke MSC, bagian aplikasi seluler BSS atau bagian aplikasi langsung digunakan, dan protokol SS7 diterapkan oleh relai, sehingga MTP 1-3 dapat digunakan sebagai arsitektur utama.

Protokol MSC

Di MSC, mulai dari BSC, informasi dipetakan melintasi antarmuka A ke Lapisan MTP 1 hingga 3. Di sini, Bagian Aplikasi Manajemen Sistem Stasiun Basis (BSS MAP) dikatakan sebagai kumpulan sumber daya radio yang setara. Proses relai diselesaikan oleh lapisan yang ditumpuk di atas protokol Layer 3, yaitu BSS MAP / DTAP, MM, dan CM. Ini menyelesaikan proses relai. Untuk menemukan dan menyambung ke pengguna di seluruh jaringan, MSC berinteraksi menggunakan jaringan sinyal kontrol. Register lokasi disertakan dalam database MSC untuk membantu perannya dalam menentukan bagaimana dan apakah koneksi akan dibuat untuk pengguna roaming.

Setiap pengguna MS GSM diberi HLR yang pada gilirannya terdiri dari lokasi pengguna dan layanan langganan. VLR adalah register terpisah yang digunakan untuk melacak lokasi pengguna. Ketika pengguna keluar dari area tertutup HLR, VLR diberitahu oleh MS untuk menemukan lokasi pengguna. VLR pada gilirannya, dengan bantuan jaringan kontrol, memberi sinyal HLR lokasi baru MS. Dengan bantuan informasi lokasi yang terdapat dalam HLR pengguna, panggilan MT dapat dialihkan ke pengguna.

GSM menawarkan lebih dari sekedar telepon suara. Hubungi operator jaringan GSM lokal Anda untuk layanan tertentu yang dapat Anda manfaatkan.

GSM menawarkan tiga jenis layanan dasar -

Layanan teleponi atau layanan jarak jauh
Layanan data atau layanan pembawa
Layanan tambahan

Teleservices

Kemampuan Bearer Service digunakan oleh Teleservice untuk mengirim data. Layanan ini selanjutnya transit dengan cara berikut -

Panggilan suara

Teleservice paling dasar yang didukung oleh GSM adalah telepon. Ini termasuk ucapan kecepatan penuh pada 13 kbps dan panggilan darurat, di mana penyedia layanan darurat terdekat diberi tahu dengan menekan tiga digit.

Videotext dan Facsmile

Grup teleservices lainnya termasuk akses Videotext, transmisi Teletex, Facsmile alternate speech dan Facsmile Group 3, Automatic Facsmile Group, 3 dll.

Pesan Teks Singkat

Layanan Pesan Singkat (SMS) adalah layanan pesan teks yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan pesan teks pada ponsel GSM Anda. Selain pesan teks sederhana, data teks lain termasuk berita, olahraga, keuangan, bahasa, dan data berbasis lokasi juga dapat dikirim.

Layanan Pembawa

Layanan data atau Layanan Bearer digunakan melalui telepon GSM. menerima dan mengirim data adalah blok bangunan penting yang mengarah ke akses Internet seluler yang meluas dan transfer data seluler. GSM saat ini memiliki kecepatan transfer data 9,6k. Perkembangan baru yang akan mendongkrak kecepatan transfer data untuk pengguna GSM adalah HSCSD (data switch sirkuit kecepatan tinggi) dan GPRS (layanan radio paket umum) sekarang tersedia.

Layanan Tambahan

Layanan tambahan adalah layanan tambahan yang disediakan sebagai tambahan dari layanan teleser dan layanan pembawa. Layanan tersebut antara lain adalah identifikasi penelepon, penerusan panggilan, panggilan tunggu, percakapan multi-pihak, dan pembatasan panggilan keluar (internasional). Penjelasan singkat tentang layanan tambahan diberikan di sini -

Conferencing- Ini memungkinkan pelanggan seluler untuk membuat percakapan multipihak, yaitu percakapan simultan antara tiga atau lebih pelanggan untuk mengatur panggilan konferensi. Layanan ini hanya berlaku untuk telepon biasa.
Call Waiting- Layanan ini memberi tahu pelanggan seluler tentang panggilan masuk selama percakapan. Pelanggan dapat menjawab, menolak, atau mengabaikan panggilan masuk.
Call Hold- Layanan ini memungkinkan pelanggan untuk menahan panggilan masuk dan melanjutkannya setelah beberapa saat. Layanan penahanan panggilan berlaku untuk telepon biasa.
Call Forwarding- Pengalihan Panggilan digunakan untuk mengalihkan panggilan dari penerima awal ke nomor lain. Biasanya disiapkan oleh pelanggan itu sendiri. Ini dapat digunakan oleh pelanggan untuk mengalihkan panggilan dari Mobile Station ketika pelanggan tidak tersedia, dan untuk memastikan bahwa panggilan tidak terputus.
Call Barring- Call Barring berguna untuk membatasi jenis panggilan keluar tertentu seperti ISD atau menghentikan panggilan masuk dari nomor yang tidak diinginkan. Pembatasan panggilan adalah layanan fleksibel yang memungkinkan pelanggan untuk membatasi panggilan secara bersyarat.
Number Identification - Ada layanan tambahan berikut terkait dengan identifikasi nomor -
- Calling Line Identification Presentation - Layanan ini menampilkan nomor telepon pihak pemanggil di layar Anda.
- Calling Line Identification Restriction - Seseorang yang tidak ingin nomornya ditampilkan kepada orang lain yang berlangganan layanan ini.
- Connected Line Identification Presentation- Layanan ini disediakan untuk memberi pihak pemanggil nomor telepon orang yang mereka hubungi. Layanan ini berguna dalam situasi seperti penerusan di mana nomor yang terhubung bukan nomor yang dipanggil.
- Connected Line Identification Restriction- Ada kalanya orang yang ditelepon tidak ingin nomornya ditampilkan sehingga mereka berlangganan ke orang ini. Biasanya, ini menggantikan layanan presentasi.
- Malicious Call Identification- Layanan identifikasi panggilan jahat disediakan untuk memerangi penyebaran panggilan yang tidak senonoh atau mengganggu. Korban harus berlangganan ke layanan ini, dan kemudian mereka dapat menyebabkan panggilan berbahaya yang diketahui diidentifikasi di jaringan GSM, menggunakan perintah sederhana.
Advice of Charge (AoC)- Layanan ini dirancang untuk memberi pelanggan indikasi biaya layanan yang digunakan. Selain itu, penyedia layanan yang ingin menawarkan layanan persewaan kepada pelanggan tanpa SIM sendiri juga dapat memanfaatkan layanan ini dalam bentuk yang sedikit berbeda. AoC untuk panggilan data disediakan berdasarkan pengukuran waktu.
Closed User Groups (CUGs) - Layanan ini ditujukan untuk grup pelanggan yang hanya ingin menelepon satu sama lain dan tidak ingin menelepon orang lain.
Unstructured supplementary services data (USSD) - Ini memungkinkan layanan individu yang ditentukan operator.

GSM adalah sistem telekomunikasi seluler paling aman yang tersedia saat ini. GSM memiliki metode keamanan yang distandarisasi. GSM menjaga keamanan ujung-ke-ujung dengan menjaga kerahasiaan panggilan dan anonimitas pelanggan GSM.

Nomor identifikasi sementara diberikan ke nomor pelanggan untuk menjaga privasi pengguna. Privasi komunikasi dijaga dengan menerapkan algoritma enkripsi dan frekuensi hopping yang dapat diaktifkan menggunakan sistem digital dan pensinyalan.

Bab ini memberikan garis besar langkah-langkah keamanan yang diterapkan untuk pelanggan GSM.

Otentikasi Stasiun Seluler

Jaringan GSM mengotentikasi identitas pelanggan melalui penggunaan mekanisme tantangan-respons. Nomor Acak (RAND) 128-bit dikirim ke MS. MS menghitung 32-bit Signed Response (SRES) berdasarkan enkripsi RAND dengan algoritma otentikasi (A3) menggunakan kunci otentikasi pelanggan individu (Ki). Setelah menerima SRES dari pelanggan, jaringan GSM mengulangi perhitungan untuk memverifikasi identitas pelanggan.

Kunci otentikasi pelanggan individu (Ki) tidak pernah dikirim melalui saluran radio, seperti yang ada di SIM pelanggan, serta database AUC, HLR, dan VLR. Jika SRES yang diterima setuju dengan nilai yang dihitung, MS telah berhasil diautentikasi dan dapat melanjutkan. Jika nilainya tidak cocok, koneksi akan diakhiri dan otentikasi kegagalan ditunjukkan ke MS.

Perhitungan respon yang ditandatangani diproses di dalam SIM. Ini memberikan keamanan yang ditingkatkan, karena informasi pelanggan rahasia seperti IMSI atau kunci otentikasi pelanggan individu (Ki) tidak pernah dilepaskan dari SIM selama proses otentikasi.

Pensinyalan dan Kerahasiaan Data

SIM berisi algoritma penghasil kunci penyandian (A8) yang digunakan untuk menghasilkan kunci penyandian 64-bit (Kc). Kunci ini dihitung dengan menerapkan nomor acak yang sama (RAND) yang digunakan dalam proses otentikasi ke algoritma pembuat kunci sandi (A8) dengan kunci otentikasi pelanggan individu (Ki).

GSM memberikan tingkat keamanan tambahan dengan cara mengubah kunci penyandian, membuat sistem lebih tahan terhadap penyadapan. Kunci penyandian dapat diubah secara berkala sesuai kebutuhan. Seperti dalam kasus proses otentikasi, perhitungan kunci penyandian (Kc) dilakukan secara internal di dalam SIM. Oleh karena itu, informasi sensitif seperti kunci otentikasi pelanggan individu (Ki) tidak pernah diungkapkan oleh SIM.

Komunikasi suara dan data terenkripsi antara MS dan jaringan dilakukan dengan menggunakan algoritma penyandian A5. Komunikasi terenkripsi dimulai dengan perintah permintaan mode penyandian dari jaringan GSM. Setelah menerima perintah ini, stasiun seluler memulai enkripsi dan dekripsi data menggunakan algoritma penyandian (A5) dan kunci penyandian (Kc).

Kerahasiaan Identitas Pelanggan

Untuk memastikan kerahasiaan identitas pelanggan, digunakan Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI). Setelah prosedur otentikasi dan enkripsi selesai, TMSI dikirim ke stasiun bergerak. Setelah tanda terima, stasiun bergerak merespons. TMSI berlaku di wilayah lokasi penerbitannya. Untuk komunikasi di luar area lokasi, Identifikasi Area Lokasi (LAI) diperlukan selain TMSI.

Penyedia layanan GSM melakukan penagihan berdasarkan layanan yang mereka berikan kepada pelanggan mereka. Semua parameter cukup sederhana untuk menagih pelanggan atas layanan yang diberikan.

Bab ini memberikan gambaran umum tentang teknik dan parameter penagihan yang sering digunakan yang diterapkan untuk menagih pelanggan GSM.

Layanan Teleponi

Layanan ini dapat dikenakan biaya per panggilan. Pemrakarsa panggilan harus membayar biaya, dan panggilan masuk saat ini gratis. Seorang pelanggan dapat ditagih berdasarkan parameter yang berbeda seperti -

Panggilan internasional atau panggilan jarak jauh.
Panggilan lokal.
Panggilan dilakukan selama jam sibuk.
Panggilan dilakukan pada malam hari.
Panggilan diskon selama akhir pekan.
Panggilan per menit atau per detik.
Banyak lagi kriteria lain yang dapat dirancang oleh penyedia layanan untuk membebankan biaya kepada pelanggan mereka.

Layanan SMS

Sebagian besar penyedia layanan mengenakan biaya layanan SMS pelanggan mereka berdasarkan jumlah pesan teks yang dikirim. Ada layanan SMS utama lain yang tersedia di mana penyedia layanan mengenakan biaya lebih dari biaya SMS normal. Layanan-layanan ini bekerja sama dengan Jaringan Televisi atau Jaringan Radio untuk meminta SMS dari para penonton.

Biasanya, biaya dibayar oleh pengirim SMS tetapi untuk beberapa layanan seperti harga saham dan saham, fasilitas perbankan seluler, dan layanan pemesanan waktu luang, dll. Penerima SMS harus membayar layanan tersebut.

Layanan GPRS

Dengan menggunakan layanan GPRS, Anda dapat browsing, memainkan game di Internet, dan mendownload film. Jadi penyedia layanan akan menagih Anda berdasarkan data yang diunggah serta data yang diunduh di ponsel Anda. Biaya ini akan didasarkan pada data per Kilo Byte yang diunduh / diunggah.

Parameter tambahan dapat berupa QoS yang diberikan kepada Anda. Jika Anda ingin menonton film, maka QoS rendah dapat berfungsi karena beberapa kehilangan data mungkin dapat diterima, tetapi jika Anda mengunduh file zip, maka kehilangan satu byte akan merusak file unduhan lengkap Anda.

Parameter lain bisa jadi peak dan off peak time untuk mendownload file data atau browsing Internet.

Layanan Tambahan

Sebagian besar layanan tambahan diberikan berdasarkan sewa bulanan atau gratis. Misalnya, panggilan tunggu, pengalihan panggilan, identifikasi nomor panggilan, dan panggilan ditahan tersedia tanpa biaya.

Call barring is a service, yang digunakan penyedia layanan hanya untuk memulihkan iuran mereka, dll., jika tidak, layanan ini tidak digunakan oleh pelanggan mana pun.
Call conferencing serviceadalah bentuk panggilan telepon sederhana di mana pelanggan dikenakan biaya untuk beberapa panggilan yang dilakukan pada satu waktu. Tidak ada penyedia layanan yang mengenakan biaya tambahan untuk layanan ini.
Closed User Group (CUG) sangat populer dan terutama digunakan untuk memberikan diskon khusus kepada pengguna jika mereka membuat panggilan ke grup pelanggan tertentu yang ditentukan.
Advice of Charge (AoC) dapat dikenakan biaya berdasarkan jumlah permintaan yang dibuat oleh pelanggan.

GSM Arena adalah sumber informasi terbesar tentang ponsel GSM terbaru. Halaman ini ditampilkan di sini sebagai milik GSM Arena. Jika Anda berencana untuk membeli ponsel GSM, maka kami sarankan Anda membaca semua komentar ulasan dan kemudian memutuskan ponsel mana yang cocok untuk Anda.

1	Ponsel Alcatel	27	Ponsel Amoi
2	Ponsel Apple	28	Ponsel Asus
3	Telepon Benefon	29	Ponsel BenQ
4	Ponsel BenQ-Siemens	30	Telepon burung
5	Ponsel BlackBerry	31	Ponsel Bosch
6	Ponsel Chea	32	Ponsel Ericsson
7	Ponsel Eten	33	Ponsel Fujitsu Siemens
8	Ponsel gigabyte	34	Telepon Haier
9	Ponsel HP	35	Ponsel HTC
10	ponsel i-mate	36	Ponsel Innostream
11	Ponsel Kyocera	37	Ponsel LG
12	Ponsel Maxon	38	Ponsel Mitac
13	Ponsel Mitsubishi	39	Ponsel Motorola
14	Telepon NEC	40	Ponsel Neonode
15	Ponsel Nokia	41	Telepon O2
16	Ponsel sawit	42	Ponsel Panasonic
17	Ponsel Pantech	43	Ponsel Philips
18	Ponsel Qtek	44	Ponsel Sagem
19	Ponsel Samsung	45	Telepon Sendo
20	Telepon Sewon	46	Ponsel tajam
21	Ponsel Siemens	47	Ponsel Sony
22	Telepon Sony Ericsson	48	Tel.Me. telepon
23	Ponsel Telit	49	Ponsel Thuraya
24	Ponsel Toshiba	50	Ponsel Vertu
25	Ponsel VK	51	Ponsel WND
26	Ponsel XCute