STRUKTUR SISTEM JARINGAN - A GSM Network Architecture

Sebuah jaringan GSM terdiri dari beberapa komponen dan interface yang memfasilitasi pengiriman dan penerimaan sinyal dan pesan lalu lintas. Yang dimaksud adalah koleksi transceiver, pengendali, switch, router, dan register yang terintegrasi menjadi satu bagian. Sebuah Public Land Mobile and Network (PLMN) adalah jaringan yang dimiliki dan dioperasikan oleh satu penyedia layanan GSM atau provider administrasi, yang mencakup semua komponen dan peralatan seperti yang dijelaskan di bawah ini. Sebagai contoh, semua sumber daya peralatan dan jaringan yang dimiliki dan dioperasikan oleh Cingular dianggap sebagai PLMN.

Mobile Station (MS)

Sebuah Mobile Station (MS) terdiri dari dua komponen :

• Mobile Equipment (ME) ini mengacu pada telepon fisik itu sendiri. Telepon harus dapat beroperasi pada jaringan GSM. Ponsel tua dioperasikan pada satu band saja. Baru kemudian muncul generasi ponsel dual-band, triple-band, dan bahkan quad-band mampu. Sebuah ponsel quad-band memiliki kemampuan teknis untuk beroperasi pada jaringan GSM di seluruh dunia. Setiap telepon unik diidentifikasi oleh nomor International Mobile Equipment Identity (IMEI). Jumlah ini terintegrasi ke dalam ponsel oleh produsen. IMEI ini biasanya dapat ditemukan dengan melepas baterai dari telepon dan membaca pada panel. Hal ini dimungkinkan untuk mengubah IMEI pada ponsel untuk mencerminkan IMEI yang berbeda. Hal ini dikenal sebagai spoofing IMEI atau kloning IMEI. Hal ini biasanya dilakukan pada ponsel dicuri. Rata-rata pengguna tidak memiliki kemampuan teknis untuk mengubah IMEI ponsel ini.

• Subscriber Identity Module (SIM) - SIM adalah sebuah kartu pintar kecil yang dimasukkan ke dalam telepon dan membawa informasi khusus untuk pelanggan, seperti IMSI, TMSI, Ki (digunakan untuk enkripsi), Name Service Provider (SPN), dan Lokal daerah Identity (LAI). SIM juga dapat menyimpan nomor telepon (MSISDN) keluar dan diterima, Kc (digunakan untuk enkripsi), buku telepon, dan data untuk aplikasi lain. Kartu SIM dapat dipindahkan (Mobile) dari satu ponsel ke ponsel lain. 

Setiap kartu SIM dilindungi oleh Identification Number 4-digit Pribadi (PIN). Didalam menggunakan kartu SIM, pengguna harus memasukkan PIN tersebut. Jika PIN yang dimasukkan sebanyak tiga kali berturut-turut, kartu itu akan mem-blok sendiri/otomatis dan tidak dapat digunakan kembali, untuk dapat mengaktifkan kembali hanya bisa dibuka dengan kunci 8-digit PUK (Personal Unblocking), yang juga disimpan pada kartu SIM.

Base Transceiver Station (BTS)

Base Transceiver Station adalah media jalur yang memberikan akses untuk Mobile Station ke jaringan. Hal ini dimaksud agar BTS memberikan jalur komunikasi radio antara jaringan dan MS. Juga termasuk dalam penanganan encoding pidato/suara, enkripsi, multiplexing (TDMA), dan modulasi / demodulasi dari sinyal radio. Hal ini juga termasuk memberi kemampuan frekuensi hopping. Sebuah BTS akan memiliki antara 1 dan 16 Transceivers (TRX), tergantung pada geografi dan permintaan pengguna dari suatu daerah. TRX masing-masing mewakili satu ARFCN.

Satu BTS biasanya dapat mengkover/mencakup sektor area sebesar 120 derajat tunggal pada suatu daerah. Biasanya sebuah menara dengan 3 BTS akan mengakomodasi semua 360 derajat di sekitar menara. Namun, tergantung pada geografi dan permintaan pengguna dari suatu daerah, sel dapat dibagi menjadi satu atau dua sektor, atau sel cakupan/BTS melayani beberapa cakupan sektor yang berlebihan (overdrive) tetapi hal ini dapat mengurangi jalur akses Mobil Station ke sistem jaringan itu sendiri.

Sebuah BTS diberikan sebuah CELL Identity. Identitas sel adalah nomor (oktet ganda) 16-bit  yang mengidentifikasi sel yang di wilayah /lokasi tertentu. Identitas sel adalah bagian dari Identifikasi Sel Global/CELL GLOBAL IDENTIFICATION (CGI), yang akan kita bahas pada bagian tentang Visitor Location Register (VLR).

Antarmuka antara MS dan BTS dikenal sebagai Interface Um atau Interface Air.

Base Station Controller (BSC)

Sebuah BSC dapat mengontrol BTS lebih dari satu. Termasuk dalam menangani alokasi/administrasi saluran radio frekuensi, daya dan pengukuran sinyal dari MS, dan serah terima dari satu BTS ke BTS lainnya (jika kedua BTS dikendalikan oleh BSC yang sama). Sebuah BSC juga berfungsi sebagai "funneler". Ini mengurangi jumlah koneksi ke MOBILE SWITCHING CENTER (MSC) dan memungkinkan untuk mengkoneksi kapasitas yang lebih besar ke MSC.
Sebuah my BSC akan mengatur alokasi cakupan antar BTS atau mungkin secara geografis terpisah. Bahkan bisa meng-alokasikan dengan MOBILE SWITCHING CENTER (MSC).

Dan antarmuka antara BTS dan BSC dikenal sebagai Abis Interface.

Kemudian beberapa Base Transceiver Station (BTS) dan Basis Station Controller (BSC) bersama-sama membentuk sebuah Base Station System (BSS).

Mobile Switching Center (MSC)
Mobile Switching Center (MSC) - MSC adalah jantung network GSM. MSC menangani panggilan routing, call setup, dan merupakan fungsi dasar. Sebuah MSC  menangani beberapa BSC dan juga interface ganda dengan  MSC register yang lainnya. Hal ini juga menangani inner BSC handoffs serta berkoordinasi dengan MSC lain sesama MSC handoffs.

Antarmuka antara BSC dan MSC dikenal sebagai A Interface.

Gateway Mobile Switching Center (GMSC)
Ada hal penting dari MSC, yang disebut Gateway Mobile Switching Center (GMSC). The GMSC berfungsi sebagai gateway antara dua jaringan. Jika pelanggan selular ingin menempatkan panggilan ke darat biasa, maka panggilan akan harus melalui GMSC dalam rangka untuk beralih ke Publik Switched Telephone Network (PSTN).

Misalnya, jika pelanggan pada jaringan Cingular ingin memanggil pelanggan pada jaringan T-Mobile, panggilan akan harus melalui suatu GMSC.

Antarmuka antara dua Mobil Switching Center (MSC) disebut E Interface.

Home Location Register (HLR)
Home Location Register (HLR) - HLR adalah database besar yang secara permanen menyimpan data tentang pelanggan. HLR menyimpan informasi pelanggan-spesifik  seperti nomor MSISDN, IMSI, lokasi saat ini MS, pembatasan roaming, dan feautures tambahan pelanggan.  Biasanya hanya satu HLR dalam jaringan tertentu, tetapi umumnya setiap jaringan memiliki beberapa HLR, yang tersebar beberapa di seluruh jaringannya.

Visitor Location Register (VLR)
Visitor Location Register (VLR) - VLR adalah database yang berisi subset dari informasi yang terletak di HLR. VLR berisi informasi yang sama seperti HLR, tapi hanya untuk pelanggan di Lokal Areanya sendiri. Ada VLR-VLR untuk setiap Location Area. VLR mengurangi jumlah keseluruhan antrian ke HLR dan dengan demikian mengurangi lalu lintas jaringan. VLRs sering diidentifikasi sebagai Local Area Code (LAC) untuk daerah-daerah yang mereka layani.

Local Area Code (LAC)

Sebuah LAC adalah fixed-length code (dua oktet) yang dapat mengidentifikasi lokasi area dalam sebuah jaringan. Setiap LOCAL AREA dilayani oleh VLR, sehingga kita bisa memastikan LACyang ditugaskan untuk sebuah VLR.

Local Area Identity (LAI)
Sebuah LAI adalah angka global uniqe yang mengidentifikasi negara, penyedia jaringan, dan LAC dari setiap Lokasi Area tertentu, yang bertepatan dengan sebuah VLR. Hal ini terdiri dari Mobile Country Code (MCC), Mobile Network Code (MNC), dan Local Area Code (LAC). MMC dan MNC adalah nomor yang sama digunakan ketika membentuk sebuah IMSI.

Cell Global Identification (CGI)
CGI adalah kumpulan nomor-nomor unik yang mengindentifikasi spesifikasi Cell yang didalamnya terdapat nomor Location Area, Network, dan Negara. CGI dibentuk oleh MCC, MNC, LAI, and Cell Identity (CI).

Sehingga, jika kita pakai sample no handphone saya, Chandra Adi Wibowo +62 878 63501 112, kita bisa membuat urutan code adalah sbb:

• +62, adalah code MCC-Indonesia
• 878, adalah MNC - XL-AXIATA Provider
• 63501, adalah urutan code LAC, Kota Mataram, Nusa Tenggara Barat, DAN
• 112, adalah code CI, Nomor identitas yangterdapat pada SIM CARD pribadi.

VLR juga memiliki satu fungsi yang sangat penting lainnya: yakni penugasan dari  Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI). TMSI ditugaskan oleh VLR ke MS sebagai Local Areanya. TMSI-TMSI yang unik ini untuk menunjang fungsi dari sebuah VLR. TMSI hanya dialokasikan ketika dalam sebuah komunikasi yang dilakukan menggunakan cipher mode.

Antarmuka antara MSC dan VLR dikenal sebagai B Interface dan antarmuka antara VLR dan HLR dikenal sebagai D Interface D. Dan antarmuka antara dua kumpulan VLR disebut G Interface.

Equipment Identity Register (EIR)

Equipment Identity Register (EIR) - EIR adalah database yang menyimpan trek dari handset pada jaringan menggunakan IMEI. Hanya ada satu EIR per jaringan. Ini terdiri dari tiga daftar. Daftar putih, daftar abu-abu, dan daftar hitam.

• Daftar hitam adalah daftar jika IMEIs yang akan ditolak oleh layanan jaringan untuk beberapa alasan. Alasan termasuk IMEI yang terdaftar sebagai dicuri atau clonedor jika handset rusak atau tidak memiliki kemampuan teknis untuk beroperasi di jaringan tersebut.
• Daftar abu-abu adalah daftar IMEIs yang akan dipantau untuk aktivitas suspicous/mencurigakan. Hal ini dapat mencakup handset yang berperilaku aneh dan atau tidak melakukan seperti jaringan yang semestinya.
• Daftar putih adalah daftar berpenghuni. Itu berarti jika IMEI yang tidak pada daftar hitam atau abu-abu pada daftar, maka itu dianggap baik dan "pada daftar putih".

Antarmuka antara MSC dan EIR disebut F Interface.

Authentication Center (AUC)
Authentication Center (AUC) - AUC menangani tugas otentikasi dan enkripsi untuk jaringan. AUC menyimpan Code Identification untuk setiap IMSI pada jaringan. Hal ini juga menghasilkan cryptovariables seperti RAND, SRES, dan Kc. Meskipun tidak diperlukan, fisik AUC biasanya diletakkan bersamaan dengan HLR.

Ada satu antarmuka terakhir yang belum kita bahas. Yakni antarmuka antara HLR dan Global Mobile Switching Center (GMSC) disebut C Interface. Kita akan melihatnya seperti gambar dibawah ini. Diagram jaringan penuh melengkapi pengantar untuk arsitektur jaringan dari jaringan GSM. Di bawah ini kita akan menemukan sebuah diagram jaringan dengan semua komponen serta nama-nama dari semua antarmuka.

Dengan demikian kita bisa mengerti dan mengagumi bagaimana sebuah alat komunikasi yang begitu mudah dan canggih kita gunakan, terdiri atas elemen-eleman yang rumit yang dirangkai dan dipadukan dalam integrasi mudah, sehingga orang awam pun bisa menggunakannya.

Diterjemahkan oleh : Yuri Segamaho Kedan and tools http://translate.google.co.id/#en/id/
Dan Hak Cipta (Link Source) : http://students.ee.sun.ac.za/~gshmaritz/gsmfordummies/arch.shtml