Teknologi

GSM VS CDMA

Antara Kuantitas dan Kualitas

Kami disini akan menguraikan sedikit tentang perbandingan antara SM dan CDMA dalam beberapa aspek seperti Sejarah, Teknologinya, Arsitekturnya, dan Pemanfaataannya.

A. Sejarah CDMA dan GSM

1. SEJARAH CDMA

Teknologi CDMA ( Code Divison Multiple Acccess ) pada awalnya digunakan dalam Komunikasi radio militer Amerika Serikat (AS). Pada tahun 1990 hak patennya diberikan kepada qualcomm,Inc. dan dijadikan sebagai standard seluler digital di AS sejak tahun 1993. Oleh karena itu tidak heran jika teknologi ini sangat aman digunakan karena tidak bisa digandakan alias dikloning.

Tingkat keamanan itulah yang membuat teknologi CDMA sangat cocok untuk dipakai dalam layanan telepon banking, misalnya cek saldo maupun transfer. Sayangnya ,tingkat keamana teknologi CDMA belum bisa melambungkan namnya sehingga teknologi GSM-lah yang lebih dikenal masyarakat.

Meningkatnya jumlah pemakai GSM di dunia tidak lepas dari peran negara negara eropa yang notabene sebagai pendukung teknologi ini. Hingga 2009 saja,pengguna GSM sudah mencapaki angka lebih dari 700 juta. Sementara itu,jumlah pelanggan CDMA baru mencapai angka 120 juta pengguna.Meskipun memiliki perbedaan jumlah pengguna yang cukup signifikan, ternyata kedua teknologi ini muncul di saat bersamaan,yaitu pada awal 90-an. IS-95 A merupakan varian awal teknologi GSM dan CDMA yang termasuk dalam kategori teknologi telepon seluler dan generasi ke-2 atau (2G).

2 .  SEJARAH GSM

Teknologi komunikasi selular sebenarnya sudah berkembang dan banyak digunakan pada awal tahun 1980-an, Namun teknologinya yang masih analog membuat sistem yang digunakan bersifat regional sehingga sistem antara negara satu dengan yang lain tidak saling kompatibel dan menyebabkan mobilitas pengguna terbatas pada suatu area sistem teknologi tertentu saja (tidak bisa melakukan roaming antar negara).

Teknologi analog yang berkembang, semakin tidak sesuai dengan perkembangan masyarakat Eropa yang semakin dinamis, maka untuk mengatasi keterbatasannya, negara-negara Eropa membentuk sebuah organisasi pada tahun 1982 yang bertujuan untuk menentukan standar-standar komunikasi selular yang dapat digunakan di semua Negara Eropa. Organisasi ini dinamakan Group Special Mobile (GSM). Organisasi ini memelopori munculnya teknologi digital selular yang kemudian dikenal dengan nama Global System for Mobile Communication atau GSM.

GSM muncul pada pertengahan 1991 dan akhirnya dijadikan standar telekomunikasi selular untuk seluruh Eropa oleh ETSI (European Telecomunication Standard Institute). Pengoperasian GSM secara komersil baru dapat dimulai pada awal kuartal terakhir 1992 karena GSM merupakan teknologi yang kompleks dan butuh pengkajian yang mendalam untuk bisa dijadikan standar. Pada September 1992, standar type approval untuk handphone disepakati dengan mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian dalam memproduksi GSM. Pada awal pengoperasiannya, GSM telah mengantisipasi perkembangan jumlah penggunanya yang sangat pesat dan arah pelayanan per area yang tinggi, sehingga arah perkembangan teknologi GSM adalah DCS (Digital Cellular System) pada alokasi frekuensi 1800 Mhz. Dengan frekuensi tersebut, akan dicapai kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel. Selain itu, dengan luas sel yang semakin kecil akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar handphone, sehingga bahaya radiasi yang timbul terhadap organ kepala akan dapat di kurangi. 

B. Teknologi GSM dan CDMA

Dalam pembahasan kali ini, akan menggunakan analogi awam yang mudah dimengerti bagi kita yang belum jelas perbedaan antara GSM dan CDMA, sehingga diharapkan dari penjelasan di bawah ini dapat memahami prinsip kerja dari kedua teknologi ini. Sebelum membahas lebih dalam mengenai teknologi GSM dan CDMA, ada baiknya jika kita mengerti terlebih dahulu mengetahui sistem pengiriman dan penerimaan data dalam jaringan digital, khususnya dalam dunia komunikasi. Semua data yang dikirim maupun diterima dalam jaringan ini harus dalam bentuk digital.

Hal yang sama juga berlaku untuk suara yang dikeluarkan dan diterima oleh penelepon saat berkomunikasi. Suara yang dikirimkan oleh penelepon akan diterima oleh microphone pada ponsel. Selanjutnya, suara ini akan diubah menjadi bentuk digital dan dikirimkan melalui gelombang radio ke Base Transceiver Station (BTS) milik operator yang digunakan. BTS inilah yang menerima data dan ponsel yang digunakan tadi dan meneruskannya(switching) ke BTS tujuan. 

Dan BTS tujuan ini, data selanjutnya akan dikirimkan ke ponsel tujuan yang seharusnya menerima panggilan tersebut. Tentu saja, ponsel penerima akan mengubah data digital yang diterima menjadi bentuk suara agar bisa didengar oleh penerima. Prinsip umum ini berlaku pada semua sistem digital, baik GSM maupun CDMA. Namun, detail prinsip kerja dan kedua sistem digital tersebut tidaklah sama.

1.        GSM (Global System for Mobile Communications)

GSM atau Global System for Mobile Communications merupakan teknologi digital yang bekerja dengan mengirimkan paket data berdasarkan waktu, atau yang lebih dikenal dengan istilah timeslot. GSM sendiri merupakan turunan dari teknologi Time Division Multiple Access (TDMA).Teknologi TDMA ini mengirimkan data berdasarkan satuan yang terbagi atas waktu,artinya sebuah paket data GSM akan dibagi menjadi beberapa time slot. Timeslot inilah yang akan digunakan oleh pengguna jaringan GSM secara ternporer (sementara). Maksud dan digunakannya timeslot secara temporer adalah timeslot tersebut akan dimonopoli oleh pengguna selama mereka gunakan, terlepas dan mereka sedang aktif berbicara atau sedangidle (diam).

Gambaran yang lebih mudah untuk memahami prinsip kerja GSM. Analoginya seperti ini, andaikan sebuah armada taksi (dalam kasus ini berperan sebagai operator) yang memiliki 100 armada taksi (armada sebagai time slot). Armada taksi (timeslot) tersebut disewa oleh penumpang (pengguna). Secara otomatis, armada taksi tersebut tidak bisa digunakan oleh pengguna lain, walaupun bisa jadi pengguna tadi sedang tidak berada di dalam taksi (sepertisedang menunggu atau sedang bertamu ke suatu tempat sedangkan taksinya disuruh menunggu).Dalam posisi seperti ini, sudah jelas bahwa taksi itu sudah di-booking oleh pengguna pertamadan tidak mungkin melayani penumpang lain. Taksi tersebut baru bisa digunakan oleh penumpang lain ketika pengguna pertama sudah selesai menggunakan taksi tersebut (sudahsampai tujuan dan sudah dibayar). Inilah yang disebut prinsip monopoli temporer pada jaringan GSM.

Dari gambaran di atas terlihat jelas bahwa sistem GSM tidak mengizinkan penggunaan ponsel jika sistemnya sudah penuh (saat seluruh armada taksi sudah disewa, maka tidak ada lagi taksi kosong untuk disewa penumpang baru). Inilah yang membuat pengguna akan mendengar nadasibuk dari ponselnya saat hendak melakukan panggilan keluar (outgoing call). Namun, prinsip yang digunakan oleh GSM juga memiliki kelebihan. Teorinya, timeslot dedicated yang disediakan ini menjamin penggunanya bisa mendapatkan kualitas layanan komunikasi yang lebih konstan, tidak naik turun. Kekurangannya adalah ketika jaringan GSM sudah penuh, maka pemilik ponsel biasanya akan mengalami kesulitan untuk melakukan panggilan atau bahkan menerima panggilan. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya timeslot kosong yang bisa digunakan. Kembali ke analogi di awal pembahasan: jika semua armada taksi sudah disewa, kita tidak akan mendapatkan taksi kosong.

2.  CDMA (Code Division Multiple Access)

CDMA tidak menggunakan satuan waktu seperti layaknya GSM/TDMA. Ini menjadikan CDMA memiliki kapasitas jaringan yang lebih besar dibandingkan dengan jaringan GSM. Namun, hal ini tidak berarti jaringan CDMA akan lebih baik daripada jaringan GSM karena tetap ada batasan-batasan tertentu untuk kapasitas jaringan yang dimiliki oleh CDMA. Seperti jaringan GSM, analogi yang sederhana untuk memudahkan kita memahami prinsip kerja jaringan CDMA. Analoginya seperti ini: jika jaringan GSM diumpamakan sebagai amada taksi, maka jaringan CDMA bisa diumpamakan sebagai sebuah bus. Sebuah bus (diumpamakan sebagai frekuensi) bisa menangani banyak penumpang bus (pengguna yang melakukan panggilan). Hal ini dimungkinkan karena setiap penumpang menggunakan kode tertentu yang unik. Hal ini juga yang memungkinkan tidak terjadinya komunikasi silang atau bocor. Setiap penumpang bisa berbicara dan menentukan tujuannya tanpa takut terganggu ataupunmengganggu penumpang lain. Bus ini juga tidak akan dimonopoli oleh satu orang saja, sehingga setiap orang bisa menggunakan bus tersebut untuk mengantarkan mereka ke tempat tujuannya masing-masing.

Namun, seperti layaknya sebuah bus, jika sudah terlalu banyak penumpang maka jalannyasemakin berat dan kenyamanan penumpang akan terganggu (isi dalam bus akan semakin sesak). Hal yang sama juga terjadi di jaringan CDMA yaitu jika jaringan sudah terlalu penuh, maka yangterjadi adalah penyusutan coverage area (ruang lingkup atau jangkauan) dan jaringan CDMA itusendiri. Jika diumpamakan, semakin sesak isi bus maka ruang gerak setiap penumpang juga akanmenyempit. Tidak jarang pula kualitas suara menjadi korban dan penuhnya jaringan CDMA.

C. Arsitektur 

1. Arsitektur GSM

         

      I.     Mobile Station (MS)

                     

               Mobile Station (MS) terdiri dari Mobile Equipment (ME) dan Subscriber    Identity Module (SIM), Mobile Equipment merupakan perangkat GSM yang berada di sisi pengguna atau pelanggan yang berfungsi sebagai terminal transceiver (pengirim dan penerima sinyal) untuk berkomunikasi dengan perangkat GSM lainnya. Sedangkan Subscriber Identity Module (SIM)adalah suatu 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). SIM juga dapat menyimpan nomor telepon (MSISDN) yang didial maupun yang diterima, Kc (digunakan untuk enkripsi), buku telepon, dan data untuk aplikasi lain.

     II. Base Station Sub-system (BSS)

BSS terdiri dari Base Transceiver Station (BTS) dan Base Station Controller (BSC), BTS merupakan alat tranceivers radio (transmitter receiver radio) pada suatu area didefiniskan sebagai sebuah cell dan menangani protokol radio-link dengan Mobile Station lewat Um interface yang juga dikenal dengan air interface.

               Interface antara BTS dan BSC dikenal sebagai Abis Interface

3. Network Sub System (NSS)

Network Subsystem terdiri dari Mobile Switching Centres (MSC) dan beberapa database yang terhubung dengannya seperi Home Location Register (HLR), Visitor Location Register (VLR), Authentication Center (AuC) serta Equipment Identity
Mobile Switching Centers (MSC) berfungsi untuk switching suatu panggilan telepon dari jaringan internal atau dari jaringan lain (eksternal).

HLR adalah database besar yang secara permanen menyimpan data tentang pelanggan. HLR mempertahankan spesifik informasi pelanggan seperti nomor MSISDN, IMSI, lokasi saat ini dari MS, pembatasan roaming, dan fitur tambahan pelanggan. Secara logic hanya satu HLR dalam jaringan tertentu, tetapi umumnya masing-masing jaringan memiliki beberapa HLR fisik tersebar di seluruh jaringannya.

VLR adalah database yang berisi subset dari informasi yang terletak di HLR. VLR berisi informasi yang sama seperti HLR, tapi hanya untuk pelanggan saat ini di kawasan lokasi nya. Terdapat sebuah VLR untuk setiap Daerah Lokasi. VLR mengurangi jumlah keseluruhan query ke HLR dan dengan demikian mengurangi lalu lintas jaringan. VLR sering diidentifikasi oleh Kode Area Lokasi/Location Area Code (LAC) untuk daerah yang mereka melayani.

EIR adalah database yang menyimpan trek handset pada jaringan menggunakan IMEI. Hanya ada satu EIR per jaringan. Yang disusun dari tiga list. The white list, the gray list, and the black list.

Black list adalah list jika IMEI yang akan ditolak oleh jaringan layanan untuk beberapa alasan. Alasan tersebut termasuk IMEI yang terdaftar sebagai curian atau clonedor jika handset rusak atau tidak memiliki kemampuan teknis untuk beroperasi pada jaringan.

Gray list adalah daftar IMEI yang akan dimonitor karena aktivitas suspicous. Hal ini dapat termasuk handset yang berperilaku aneh atau tidak menampilkan sebagaimana yang diharapkan jaringan.

White list adalah daftar tidak berpenghuni. Itu berarti jika IMEI tidak termasuk dalam Black list atau dalam Gray list, maka dianggap baik ketika White list.

Authentication Center (AuC) merupakan database proteksi yang menyimpan salinan dari kunci rahasia (secret key) yang terdapat pada setiap SIM card pelanggan. Proteksi ini digunakan untuk autentifikasi dan enkripsi pada channel radio.

Terdapat satu interface terakhir yang belum kita bahas. Interface antara HLR dan GMSC yang disebut C Interface. Anda akan melihatnya pada gambar di di bawah ini. Gambar di bawah ini melengkapi pengenalan untuk arsitektur jaringan dari jaringan GSM. Di sini Anda akan menemukan diagram jaringan dengan semua komponen serta nama-nama dari semua interface.

                                                                  Full GSM Network

Struktur Jaringan CDMA (ARSITEKTUR CDMA)

Secara umum jaringan CDMA dibagi menjadi tiga subsistem. Ketiga subsistem itu adalah Base Station Subsystem (BSS), Network Switching System (NSS), dan Network ManagementSubsystem (NMS).
A. BSS (Base Station Subsystem)
BSS (Base Station Subsystem) adalah subsistem yang terdiri dua bagian yaitu: BaseTransceiver Station (BTS) dan Base Station Controller (BSC). Komunikasi antara BTS dan BSC mempergunakan protokol A-bis yang memungkinkan komunikasi antar elemen tersebut. Secara sederhana struktur dan susunan dari BSS dapat dilihat dari Gambar 1.

                                                         Gambar 1 Struktur pada BSS

1. BTS (Base Transceiver Station)
Tiap cell memiliki satu Base Transceiver Station (BTS) yang menjamin komunikasi radio antar mobile station dalam cell melalui air interface dan mobile station dengan jaringan tetap(PSTN). Fungsi utama dari BTS adalah menjaga dan memonitor koneksi ke mobile station dalam satu cell. BTS dapat mempergunakan antena omnidirectional (ke segala arah) atau three
Gambar 2 Antena BTS omnidirectional dan three directional
BTS berisi semua peralatan radio yang diperlukan untuk operasi pada sel. BTS sebagian besar terdiri dari hardware yang mempunyai fungsi, yaitu:
• Encoder, multiplexing, modulate sinyal RF (radio frequency) ke antena.
• Transcoding dan rate adaptation.
• Sinkronisasi frekuensi.
• Komunikasi suara melalui kanal speech, full rate atau half rate.
• Mengontrol frekensi hoping.
• Mendeteksi rondom access.
• Timing advance.
• Measurement uplink kanal radio.

BTS merupakan bagian yang berhubungan langsung dengan Mobile Station (MS) melaluigelombang radio. BTS disebut juga modem radio.

2. Base Station Controller (BSC)

BSC adalah penghubung antara sejumlah BTS dan MSC. Tiap BSC mengontrol satu BTS atau lebih. Area di mana BTS - BTS dikontrol oleh satu BSC dinamakan base station area atau BSC area.

Tugas BSC diantaranya meliputi :
• Interfacing ke arah MSC, BTS dan OMS.
• Mengendalikan BTS - BTS yang ada di bawah pengawasannya.
• Manajemen radio resource (alokasi kanal radio, radio measurement dan power kontrol).
• Mengatur proses handover.
• Menangani fungsi - fungsi Operation and Maintenance (O&M) BSS.

B. NSS (Network Switching Subsystem)

  NSS (Network Switching Subsystem) merupakan subsistem yang berfungsi untuk melakukan switching bagi MS, sehingga MS dapat terhubung ke jaringan tetap (PSTN/ISDN) atau ke jaringan radio lainnya. NSS juga mengatur database (data pelanggan dan data jaringan) dan macam-macam signaling yang dipergunakan untuk membuat atau memutuskan hubungan. NSS merupakan pusat pemrosesan yang terdiri dari empat komponen pokok yaitu : Mobile Service Switching Center (MSC), Home Location Register (HLR), Visitor Location Register (VLR), dan Authentication Center (AuC).

Gambar 3 Hubungan antara jaringan BSS dan NSS

1. Mobile Service Switching Centre (MSC)
MSC adalah sentral di PLMN yang berfungsi untuk :
a) Gateway ke jaringan lain, sehingga jaringan PLMN dapat terhubung ke jaringan PSTN.
b) Menghubungkan elemen - elemen jaringan NSS ke elemen - elemen jaringan BSS yang terdapat dalam satu PLMN service area. Selain mempunyai fungsi dasar yang sama dengan fungsi sentral pada jaringan tetap (PSTN), MSC mempunyai fungsi khusus yang tidak dimiliki oleh sentral tetap.
      Fungsi - fungsi dasar MSC adalah:
• Melakukan pemilihan route.
• Melakukan pembentukan hubungan traffik dan signalling.
• Mengawasi hubungan komunikasi antar pelanggan yang terbentuk.
• Message accounting.
• Pengukuran traffik.
• Menangani beban lebih (overload).
• Mendukung servis telekomunikasi.
          Fungsi - fungsi khusus mobile pada MSC adalah:
• Memperluas fungsi - fungsi dasar ke dalam PLMN (seperti: sel oriented routing nomer pelanggan).
• Mobility management: introgation, paging, handover dan location update.
• Akses ke data base PLMN.
• Melakukan fungsi keamanan khusus.
• Melakukan fungsi interworking (IWF) untuk pelayanan data GSM.
• Mengontrol queue operation dengan tingkatan prioritas untuk BSS.
2. Visitor Location Register (VLR)
VLR adalah sebuah database yang menyimpan IMSI dan informasi dari pelanggan secarasementara untuk setiap roaming subscriber yang mengunjungi coverage area dari MSC tertentu.
3. Home Location Register (HLR)
HLR adalah sebuah database yang menyimpan data dari pelanggan dan informasi lokasidari pengguna yang bertempat tinggal sama dengan kota tempat MSC berada.
4. Authentication Center (AuC)
AuC memiliki fungsi utama sebagai sistem pengamanan jaringan CDMA. Dengan adanyaAuC kita dapat mencegah terjadinya pencurian informasi dari orang-orang yang memang bukan haknya.

C. NMS

  NMS memiliki peranan lebih ke arah software yang akan mengangani masalah Topology Management, Fault Management, Configuration Management, dan Performance Management. Dengan adanya NMS, kita tidak perlu pergi langsung ke titik peralalatan, contohnyaBTS, untuk melakukan upgrading, akan tetapi hal tersebut dapat dilakukan secara remote.

Pemanfaatan GSM – CDMA

Sistem telepon selular berbasis digital, baik itu GSM maupun CDMA memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Untuk area yang lebih padat penggunaannya, teknologi CDMA tampaknya lebih unggul untuk melayani banyak sambungan secara bersamaan. Hal ini disebabkan oleh karakteristik dan jaringan CDMA itu sendiri. Dengan menggunakan jaringan CDMA, sebuah daerah yang padat penggunaannya akan memiliki kemungkinan koneksi yang lebih tinggi, walaupun bisa jadi terjadi penurunan coverage area dan kualitas suara jika beban jaringan terlalu tinggi. Teknologi GSM pada intinya lebih sesuai untuk daerah yang tidak terlalu padat, namun sangat membutuhkan coverage area yang konstan. Selain itu, area perkotaan sekarang memiliki banyak gedung bertingkat. Karakter geografis seperti ini sangat berpotensi memperlemah sinyal sehingga coverage area semakin kecil.
Di indonesia sendiri memang tidak bisa di pungkiri sebagian besar masyarakat menggunakan teknologi GSM sebaba selain operator yang menggunakan sistem CDMA kurang menjangkau ke pelosok pelosok juga karena layanan layanan yang di tawarkan oleh operator operator GSM lebih menarik dari dari CDMA.
di indonesia beberapa contoh operator GSM seperti Telkomsel,Indosat,Axis dan sebagainya sementara pada CDMA ada Flexy,Smartfren,Hepi dan beberapa operator lainnya.








Sumber Rujukan

---

http://ofajar88.wordpress.com/2008/09/21/perbedaan-gsm-vs-cdma/
http://engineerbts.blogspot.com/2012/02/arsitektur-gsm.html
http://putrajatim.blogspot.com/2012/01/arsitektur-jaringan-gsm.html
http://id.scribd.com/doc/100301842/Struktur-Jaringan-CDMA
http://id.wikipedia.org/wiki/Global_System_for_Mobile_Communications
http://catatanengineer.blogspot.com/2012/07/fdma-vs-tdma-vs-cdma.html
http://id.scribd.com/doc/47725226/Perbedaan-GSM-dan-CDMA
http://www.adityarizki.net/2012/03/mengenal-jaringan-cdma-code-division-multiple-access/
http://www.anneahira.com/cdma.htm
http://id.scribd.com/doc/100301842/Struktur-Jaringan-CDMA