Zona Komputer | Blogger Lampung Tengah
PEMANFAATAN PONSEL SEBAGAI PERANGKAT MONITORING
JARINGAN GSM
BERBASIS PERSONAL KOMPUTER
Julham*)
*)
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan
Abstrak
GSM (Global System for Mobile Communication) merupakan salah satu sistem telepon bergerak yang berbasis
digital. Dalam sistem GSM ini, parameter-parameter sederhana seperti besarnya daya terima dan pancar,
frekuensi kerja, dan sebagainya hanya dapat dilihat dengan menggunakan perangkat ukur khusus untuk GSM.
Perangkat ini biasanya hanya dimiliki oleh para operator seluler dalam mengamati kondisi jaringannya.
Sedangkan di sisi lain, perangkat yang seperti ini juga dibutuhkan sebagai alat bantu proses belajar mengajar
dalam perkuliahan khususnya pada mata kuliah Sistem Komunikasi Bergerak. Untuk pengadaan perangkatnya
memerlukan biaya yang lumayan besar. Melalui tulisan ini, penulis membahas tentang pemanfaatan personal
komputer dan ponsel sebagai media alternatif dalam monitoring suatu jaringan GSM. Adapun parameter yang
dapat diamati antara lain: frekuensi kerja, besarnya daya pancar dan terima, time slot, perkiraan jarak ponsel
dengan BTS, perkiraan nilai BER, jenis kanal trafik yang sedang bekerja, kode wilayah (kode operator, kode
area, kode sel dan kode BSC) di mana ponsel tersebut sedang aktif dan parameter sel tetangga (kode sel, kode
area, kode BSC, dan frekuensi kerja).
Kata-kata kunci: Ponsel, GSM, BTS, BSC dan frekuensi
1. Pendahuluan
Pada awalnya GSM merupakan suatu badan
khusus (Group Special Mobile) yang dibentuk
untuk menemukan standar perangkat yang
kompatibel untuk sistem seluler digital di wilayah
Eropa. Namun sekarang ini GSM (Global System
for Mobile Communication) dikenal sebagai salah
satu sistem telepon bergerak yang berbasis digital.
GSM terdiri dari banyak sel radio, mencakup
keseluruhan daerah pelayanan. Pada tiap sel
ditempatkan satu BTS (Base Transceiver Station).
BTS dikelompokan dalam satu grup, tiap-tiap grup
dikendalikan oleh BSC (Base Station Controler).
Fungsi kerja dari BSC ini dikontrol oleh MSC
(Mobile Service Switching Center). MSC
bertanggung jawab mengenai routing semua
panggilan (incoming call dan outgoing call) dan
charging.
Para pelanggan dalam menggunakan sistem
GSM sebagai sarana untuk melakukan komunikasi
jarak jauh cukup menggunakan sebuah terminal
berukuran kecil berupa handphone (HP) atau
ponsel GSM yang disertai dengan SIM Card
sebagai tanda pengenal. Keduanya dikenal dengan
sebutan Mobile Station (MS).
2. Arsitektur Jaringan GSM
Sistem seluler GSM secara garis besar terbagi
atas empat bagian yaitu: Mobile Station (MS), Base
Station Subsystem (BSS), Network and Switching
Subsystem (NSS)
340
2.1. Mobile Station (MS)
Mobile Station merupakan sarana akses ke
jaringan GSM yang menyediakan interfacing
terhadap
pelanggan
(seperti
microphone,
loudspeaker, display, dan keyboard). MS ini terdiri
dari terminal dan SIM Card.
Terminal pada MS ini disebut pesawat
handphone (HP). SIM Card merupakan kunci
pelanggan untuk dapat mengakses jaringan GSM,
sehingga tanpa SIM Card, MS tidak dapat
dioperasikan kecuali untuk emergency call
(international emergency number = 112). SIM
Card dapat digunakan pada terminal yang berbeda.
Jadi dapat mengganti terminal tanpa mengubah SIM
Card.
2.2. Base Station Subsystem (BSS)
Base Station Subsystem (BSS) merupakan
infrastruktur aspek radio seluler GSM. BSS secara
langsung berhubungan dengan MS melalui air
interface. Berdasarkan fungsinya BSS terdiri dari
Base Transceiver Station (BTS) dan Base Station
Controller (BSC). Komunikasi antara BTS dengan
BSC menggunakan protokol A-Bis.
2.3. Base Transceiver Station (BTS)
Tiap sel memiliki BTS yang akan menjamin
komunikasi radio antar-mobile station dalam sel
dan mobile station dengan jaringan tetap (PSTN).
Fungsi utama dari BTS adalah untuk menjaga dan
memonitor koneksi ke mobile station dalam satu
Pemanfaatan Ponsel sebagai Perangkat Monitoring …( Julham)
cell. Dan BTS ini dapat menggunakan antena
omnidirectional dan three directional.
BTS merupakan perangkat radio berhubungan
langsung dengan MS melalui air interface melayani
suatu area cakupan GSM.
Tiap BTS bertanggung jawab dalam penyediaan
kanal radio bagi pelanggan, di mana kanal yang
disediakan tiap BTS berbeda dengan kanal yang
diberikan oleh BTS lain dengan tujuan agar tidak
terjadi interferensi.
2.4. Base Station Controller (BSC)
BSC mengatur perpindahan pemakaian kanal
MS dari satu BTS ke BTS lain, ataupun pada BTS
itu sendiri (handover intra cell). Perpindahan
tersebut dilaksanakan atas laporan MS tentang kuat
dan mutu sinyal yang diterima MS.
Fungsi utama dari BSC adalah untuk pengaturan
mobilitas. Pelanggan yang bergerak akan selalu
bergerak berpindah – pindah, keluar dari satu cell
dan masuk ke cell lain. Dalam proses ini diperlukan
waktu peralihan namun pembicaraan tidak boleh
terasa adanya perubahan atau terasa terputus.
2.5. Network and Switching Subsystem
Subsystem NSS ini melakukan fungsi switching
bagi MS ke jaringan tetap (PSTN/ISDN) atau ke
jaringan radio lainnya. NSS juga mengatur
database (data pelanggan dan data jaringan), dan
mengatur signalling yang digunakan untuk
menyambungkan dan memutuskan hubungan.
NSS merupakan inti dari jaringan GSM untuk
interkoneksi
hubungan
pembicaraan
MS.
Sebenarnya pelaksanaan fungsi utama NSS
dilakukan oleh MSC.
2.5.1 Mobile Service Switching Center
MSC merupakan pusat penyambungan yang
mengatur jalur hubungan antar BSC ataupun antara
BSC dengan jenis layanan telekomunikasi lain
(PSTN, Operator GSM lain, AMPS, dll.). Fungsi
utama dari MSC adalah untuk mengkoordinasikan
pembentukkan panggilan (call set up) antara mobile
station (MS GSM) dengan MS GSM atau user
PSTN.
Beberapa fungsi yang dilakukan oleh MSC
adalah sebagai berikut:
1. Paging
2. Koordinasi untuk proses pembentukkan
panggilan (call set up)
3. Location registration
4. Interworking function dengan jaringan lain
5. Pengaturan handover
6. Billing untuk semua subscriber
7. Signalling exchange antar interface yang
berbeda
8. Sinkronisasi dengan BSS
9.
Gateway SMS.
MSC memuat beberapa database yang
tersimpan pada Home Location Register (HLR),
Visitor Location Register (VLR), Authentication
Center (AuC), dan Equipment Identity Register
(EIR).
2.5.2 Short Message Service Center (SMSC)
Salah satu feature yang menarik dari GSM
adalah kemampuan untuk mengirimkan pesan data
pendek (short message service) sampai dengan 160
karakter alphanumerik. SMS dikirim lewat kanal
signalling. Service SMS mirip seperti fungsi pager
tetapi SMS ini memiliki kelebihan yaitu pelanggan
dapat menerima dan mengirim pesan (pelanggan
dapat menanggapi pesan yang diterima). Pada GSM
terdapat dua jenis SMS yaitu:
a. SMS cell broadcast
b. SMS Point – to – Point.
Pada SMS broadcast, pesan dipancarkan ke
seluruh MS yang sedang aktif di satu cell yang
memiliki kemampuan untuk menerima SMS.
Service yang diberikan SMS call broadcast bersifat
satu arah dan informasi yang diberikan antara lain
kondisi fisik, informasi saham, dan lain-lain.
Sedangkan SMS poin-to-point memungkinkan
pelanggan untuk mengirimkan pesan. Untuk dapat
memberikan service SMS pada MS harus terdapat
software khusus yang dapat mengkodekan dan
menyimpan pesan. Pesan disimpan di dalam SIM
Card dan isi pesan dapat ditampilkan pada display
MS.
Service SMS memerlukan satu SMS service
center yang akan menerima pesan yang dikirimkan
pelanggan yang dituju, sehingga SMS service
center dalam hal ini berfungsi sebagai store and
forward system.
2.6 Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan penulis
adalah sebuah ponsel jenis Nokia 3310 yang mana
dalam tulisan ini difungsikan sebagai media
penerima sinyal GSM. Sebuah kabel data yang
digunakan sebagai media penyampaian informasi
berupa parameter-parameter tertentu dari ponsel ke
personal komputer. Dan sebuah personal komputer
pentium 133 yang dilengkapi dengan software NMonitor untuk dapat menampilkan parameter
tersebut. Adapun konfigurasi ketiga perangkat
tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
Jurnal Teknik SI M ET RI K A Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 340 – 344
341
Tabel 1: Level daya pancar
GSM
900)
kabel data serial
16
15
(GSM
1800)
MS
dBm
notebook
9
11
12
4
22
ambar 1: Konfigurasi perangkat monitoring
23
13
3
24
30
34
e
ff
g
35
14
15
29
36
6
16
17
8
2
26
25
12
7
9
4
2.7 Software N-Monitor
Sofware yang digunakan penulis adalah NMonitor yang dikhususkan untuk ponsel yang
memiliki protokol F-BUS. Bentuk tampilan dari
software ini dapat dilihat pada Gambar 2.
13
8
10
G
14
27
3
2-0
37
39
5
18
19
7
1
28
29
11
20
6
0
30
31
21
5
31
32
33
Time slot (0-7)
Timing advance (TA) : Level waktu yg
diperlukan sinyal dari BTS ke MS ke BTS.
Dari indikator ini dapat diperkirakan jarak
antara BTS dengan MS yakni antara TA x
550 m dengan (TA+ 1) x 550 m
Kualitas sinyal (0-7). Berikut Nilai BER nya:
Tabel 2: Nilai BER
g
BER (%)
Gambar 2: Mode N-Monitor dalam stand by
Berikut ini penjelasan dari parameter-parameter
yang tertera pada software tersebut:
a. Model tampilan menu 1
abbb ccc ddd
e ff g mmmm
nnn
ppp
oooo
Gambar 3: Lay Out Menu 1 pada N-Monitor
Keterangan:
a
Kode H adalah kode perubahan kanal
frekuensi
bbb
Kanal frekuensi (CH), di mana
GSM 900: frek. MS ke BTS = [CH x 0,2 +
890] MHz (uplink) frek. BTS ke MS =
[CH x 0,2 + 935] MHz (downlink)
GSM 1800 : frek. MS ke BTS = [1710 +
(CH – 511) x 0,2] MHz (uplink) frek.
BTS ke MS = [1805 + (CH – 511) x 0,2]
MHz (downlink)
penggunaan kanal utk GSM 900 adalah 1
s.d. 124 sedangkan GSM 1800 adalah 512
s.d. 885.
ccc
ddd
342
Besarnya sinyal terima dari BTS (dBm).
Level sinyal pancar (TX). Berikut Level Pancar
0
JARINGAN GSM
BERBASIS PERSONAL KOMPUTER
Julham*)
*)
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan
Abstrak
GSM (Global System for Mobile Communication) merupakan salah satu sistem telepon bergerak yang berbasis
digital. Dalam sistem GSM ini, parameter-parameter sederhana seperti besarnya daya terima dan pancar,
frekuensi kerja, dan sebagainya hanya dapat dilihat dengan menggunakan perangkat ukur khusus untuk GSM.
Perangkat ini biasanya hanya dimiliki oleh para operator seluler dalam mengamati kondisi jaringannya.
Sedangkan di sisi lain, perangkat yang seperti ini juga dibutuhkan sebagai alat bantu proses belajar mengajar
dalam perkuliahan khususnya pada mata kuliah Sistem Komunikasi Bergerak. Untuk pengadaan perangkatnya
memerlukan biaya yang lumayan besar. Melalui tulisan ini, penulis membahas tentang pemanfaatan personal
komputer dan ponsel sebagai media alternatif dalam monitoring suatu jaringan GSM. Adapun parameter yang
dapat diamati antara lain: frekuensi kerja, besarnya daya pancar dan terima, time slot, perkiraan jarak ponsel
dengan BTS, perkiraan nilai BER, jenis kanal trafik yang sedang bekerja, kode wilayah (kode operator, kode
area, kode sel dan kode BSC) di mana ponsel tersebut sedang aktif dan parameter sel tetangga (kode sel, kode
area, kode BSC, dan frekuensi kerja).
Kata-kata kunci: Ponsel, GSM, BTS, BSC dan frekuensi
1. Pendahuluan
Pada awalnya GSM merupakan suatu badan
khusus (Group Special Mobile) yang dibentuk
untuk menemukan standar perangkat yang
kompatibel untuk sistem seluler digital di wilayah
Eropa. Namun sekarang ini GSM (Global System
for Mobile Communication) dikenal sebagai salah
satu sistem telepon bergerak yang berbasis digital.
GSM terdiri dari banyak sel radio, mencakup
keseluruhan daerah pelayanan. Pada tiap sel
ditempatkan satu BTS (Base Transceiver Station).
BTS dikelompokan dalam satu grup, tiap-tiap grup
dikendalikan oleh BSC (Base Station Controler).
Fungsi kerja dari BSC ini dikontrol oleh MSC
(Mobile Service Switching Center). MSC
bertanggung jawab mengenai routing semua
panggilan (incoming call dan outgoing call) dan
charging.
Para pelanggan dalam menggunakan sistem
GSM sebagai sarana untuk melakukan komunikasi
jarak jauh cukup menggunakan sebuah terminal
berukuran kecil berupa handphone (HP) atau
ponsel GSM yang disertai dengan SIM Card
sebagai tanda pengenal. Keduanya dikenal dengan
sebutan Mobile Station (MS).
2. Arsitektur Jaringan GSM
Sistem seluler GSM secara garis besar terbagi
atas empat bagian yaitu: Mobile Station (MS), Base
Station Subsystem (BSS), Network and Switching
Subsystem (NSS)
340
2.1. Mobile Station (MS)
Mobile Station merupakan sarana akses ke
jaringan GSM yang menyediakan interfacing
terhadap
pelanggan
(seperti
microphone,
loudspeaker, display, dan keyboard). MS ini terdiri
dari terminal dan SIM Card.
Terminal pada MS ini disebut pesawat
handphone (HP). SIM Card merupakan kunci
pelanggan untuk dapat mengakses jaringan GSM,
sehingga tanpa SIM Card, MS tidak dapat
dioperasikan kecuali untuk emergency call
(international emergency number = 112). SIM
Card dapat digunakan pada terminal yang berbeda.
Jadi dapat mengganti terminal tanpa mengubah SIM
Card.
2.2. Base Station Subsystem (BSS)
Base Station Subsystem (BSS) merupakan
infrastruktur aspek radio seluler GSM. BSS secara
langsung berhubungan dengan MS melalui air
interface. Berdasarkan fungsinya BSS terdiri dari
Base Transceiver Station (BTS) dan Base Station
Controller (BSC). Komunikasi antara BTS dengan
BSC menggunakan protokol A-Bis.
2.3. Base Transceiver Station (BTS)
Tiap sel memiliki BTS yang akan menjamin
komunikasi radio antar-mobile station dalam sel
dan mobile station dengan jaringan tetap (PSTN).
Fungsi utama dari BTS adalah untuk menjaga dan
memonitor koneksi ke mobile station dalam satu
Pemanfaatan Ponsel sebagai Perangkat Monitoring …( Julham)
cell. Dan BTS ini dapat menggunakan antena
omnidirectional dan three directional.
BTS merupakan perangkat radio berhubungan
langsung dengan MS melalui air interface melayani
suatu area cakupan GSM.
Tiap BTS bertanggung jawab dalam penyediaan
kanal radio bagi pelanggan, di mana kanal yang
disediakan tiap BTS berbeda dengan kanal yang
diberikan oleh BTS lain dengan tujuan agar tidak
terjadi interferensi.
2.4. Base Station Controller (BSC)
BSC mengatur perpindahan pemakaian kanal
MS dari satu BTS ke BTS lain, ataupun pada BTS
itu sendiri (handover intra cell). Perpindahan
tersebut dilaksanakan atas laporan MS tentang kuat
dan mutu sinyal yang diterima MS.
Fungsi utama dari BSC adalah untuk pengaturan
mobilitas. Pelanggan yang bergerak akan selalu
bergerak berpindah – pindah, keluar dari satu cell
dan masuk ke cell lain. Dalam proses ini diperlukan
waktu peralihan namun pembicaraan tidak boleh
terasa adanya perubahan atau terasa terputus.
2.5. Network and Switching Subsystem
Subsystem NSS ini melakukan fungsi switching
bagi MS ke jaringan tetap (PSTN/ISDN) atau ke
jaringan radio lainnya. NSS juga mengatur
database (data pelanggan dan data jaringan), dan
mengatur signalling yang digunakan untuk
menyambungkan dan memutuskan hubungan.
NSS merupakan inti dari jaringan GSM untuk
interkoneksi
hubungan
pembicaraan
MS.
Sebenarnya pelaksanaan fungsi utama NSS
dilakukan oleh MSC.
2.5.1 Mobile Service Switching Center
MSC merupakan pusat penyambungan yang
mengatur jalur hubungan antar BSC ataupun antara
BSC dengan jenis layanan telekomunikasi lain
(PSTN, Operator GSM lain, AMPS, dll.). Fungsi
utama dari MSC adalah untuk mengkoordinasikan
pembentukkan panggilan (call set up) antara mobile
station (MS GSM) dengan MS GSM atau user
PSTN.
Beberapa fungsi yang dilakukan oleh MSC
adalah sebagai berikut:
1. Paging
2. Koordinasi untuk proses pembentukkan
panggilan (call set up)
3. Location registration
4. Interworking function dengan jaringan lain
5. Pengaturan handover
6. Billing untuk semua subscriber
7. Signalling exchange antar interface yang
berbeda
8. Sinkronisasi dengan BSS
9.
Gateway SMS.
MSC memuat beberapa database yang
tersimpan pada Home Location Register (HLR),
Visitor Location Register (VLR), Authentication
Center (AuC), dan Equipment Identity Register
(EIR).
2.5.2 Short Message Service Center (SMSC)
Salah satu feature yang menarik dari GSM
adalah kemampuan untuk mengirimkan pesan data
pendek (short message service) sampai dengan 160
karakter alphanumerik. SMS dikirim lewat kanal
signalling. Service SMS mirip seperti fungsi pager
tetapi SMS ini memiliki kelebihan yaitu pelanggan
dapat menerima dan mengirim pesan (pelanggan
dapat menanggapi pesan yang diterima). Pada GSM
terdapat dua jenis SMS yaitu:
a. SMS cell broadcast
b. SMS Point – to – Point.
Pada SMS broadcast, pesan dipancarkan ke
seluruh MS yang sedang aktif di satu cell yang
memiliki kemampuan untuk menerima SMS.
Service yang diberikan SMS call broadcast bersifat
satu arah dan informasi yang diberikan antara lain
kondisi fisik, informasi saham, dan lain-lain.
Sedangkan SMS poin-to-point memungkinkan
pelanggan untuk mengirimkan pesan. Untuk dapat
memberikan service SMS pada MS harus terdapat
software khusus yang dapat mengkodekan dan
menyimpan pesan. Pesan disimpan di dalam SIM
Card dan isi pesan dapat ditampilkan pada display
MS.
Service SMS memerlukan satu SMS service
center yang akan menerima pesan yang dikirimkan
pelanggan yang dituju, sehingga SMS service
center dalam hal ini berfungsi sebagai store and
forward system.
2.6 Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan penulis
adalah sebuah ponsel jenis Nokia 3310 yang mana
dalam tulisan ini difungsikan sebagai media
penerima sinyal GSM. Sebuah kabel data yang
digunakan sebagai media penyampaian informasi
berupa parameter-parameter tertentu dari ponsel ke
personal komputer. Dan sebuah personal komputer
pentium 133 yang dilengkapi dengan software NMonitor untuk dapat menampilkan parameter
tersebut. Adapun konfigurasi ketiga perangkat
tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
Jurnal Teknik SI M ET RI K A Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 340 – 344
341
Tabel 1: Level daya pancar
GSM
900)
kabel data serial
16
15
(GSM
1800)
MS
dBm
notebook
9
11
12
4
22
ambar 1: Konfigurasi perangkat monitoring
23
13
3
24
30
34
e
ff
g
35
14
15
29
36
6
16
17
8
2
26
25
12
7
9
4
2.7 Software N-Monitor
Sofware yang digunakan penulis adalah NMonitor yang dikhususkan untuk ponsel yang
memiliki protokol F-BUS. Bentuk tampilan dari
software ini dapat dilihat pada Gambar 2.
13
8
10
G
14
27
3
2-0
37
39
5
18
19
7
1
28
29
11
20
6
0
30
31
21
5
31
32
33
Time slot (0-7)
Timing advance (TA) : Level waktu yg
diperlukan sinyal dari BTS ke MS ke BTS.
Dari indikator ini dapat diperkirakan jarak
antara BTS dengan MS yakni antara TA x
550 m dengan (TA+ 1) x 550 m
Kualitas sinyal (0-7). Berikut Nilai BER nya:
Tabel 2: Nilai BER
g
BER (%)
Gambar 2: Mode N-Monitor dalam stand by
Berikut ini penjelasan dari parameter-parameter
yang tertera pada software tersebut:
a. Model tampilan menu 1
abbb ccc ddd
e ff g mmmm
nnn
ppp
oooo
Gambar 3: Lay Out Menu 1 pada N-Monitor
Keterangan:
a
Kode H adalah kode perubahan kanal
frekuensi
bbb
Kanal frekuensi (CH), di mana
GSM 900: frek. MS ke BTS = [CH x 0,2 +
890] MHz (uplink) frek. BTS ke MS =
[CH x 0,2 + 935] MHz (downlink)
GSM 1800 : frek. MS ke BTS = [1710 +
(CH – 511) x 0,2] MHz (uplink) frek.
BTS ke MS = [1805 + (CH – 511) x 0,2]
MHz (downlink)
penggunaan kanal utk GSM 900 adalah 1
s.d. 124 sedangkan GSM 1800 adalah 512
s.d. 885.
ccc
ddd
342
Besarnya sinyal terima dari BTS (dBm).
Level sinyal pancar (TX). Berikut Level Pancar
0