GPRS

GPRS

Teknik transmisi data yang ada pada GSM sekarang ini bersifat membatasi pertumbuhan komunikasi data bergerak, hal ini dikarenakan kanal radionya yang bersifat tunggal dan berkecepatan rendah, senantiasa harus diperuntukkan khusus bagi setiap pengguna data selama durasi komunikasi (istilah teknisnya bersifat dedicated), misalnya untuk SMS (Short Message Service) 9,6 kbps. Pendekatan yang demikian ini (yang komunikasinya bersifat tersakelar rangkaian) pada akhirnya menyebabkan reduksi atau pengurangan kapasitas sistem secara keseluruhan dan memboroskan lebarpita. Kondisi ini mendorong naiknya biaya operasi bagi operator jaringan yang pada gilirannya akan dibebankan kepada pemakainya. Sementara itu, GPRS yang menggunakan teknologi tersakelar paket (packet switching) memungkinkan semua pengguna dalam sebuah sel dapat berbagi sumber-sumber yang sama; dengan kata lain para pelanggan menggunakan spektrum radio hanya ketika benar-benar mentransmisikan data. Efisiensi penggunaan spektrum pada akhirnya berarti kinerja yang lebih baik dan biaya yang lebih rendah. GPRS dapat menawarkan laju data sampai 115 kbps atau lebih, dengan menggabungkan kanal-kanal dan menggunakan teknologi penyandian yang baru.

Sebenarnya, GPRS memang tidak menawarkan laju data tinggi yang memadai untuk multimedia nyata, namun secara pasti merupakan kunci untuk menghilangkan beberapa batas pokok bagi pengayaan layanan-layanan data bergerak. Faktor-faktor yang lainnya seperti layanan-layanan dan aplikasi-aplikasi inovatif, terminal yang sudah  akrab bagi pengguna dan WAP untuk perbaikan hubungan dengan berbagai piranti nirkabel, juga akan membantu evolusinya.
Secara rinci ada beberapa faktor yang menjadi pertimbangan bahwa GPRS merupakan teknologi kunci untuk data bergerak, yakni;

• mampu memanfaatkan  kemampuan cakupan global yang dimiliki GSM
• memperkaya utiliti investasi untuk perangkat GSM yang sudah ada
• merupakan teknologi jembatan yang bagus menuju generasi ke 3
• menghilangkan atau mengurangi beberapa pembatas bagi akses data bergerak
• berbasis paket dan dengan demikian memenuhi lalu lintas data (yang lazimnya bersifat rentetan; burst) yang mampu memberi layanan pada banyak pengguna
• memiliki laju data sampai 115 kbps yang berarti dua kali lipat daripada koneksi 'dial up'  56 kbps yang berlaku
• menampakkan diri sebagai komunikasi yang 'selalu' terhubung sehingga memiliki waktu sesi hubungan yang pendek dan akses langsung ke internet
• menawarkan QoS (Quality of Service= kualitas layanan), mendukung adanya tundaan yang telah dispesifikasikan pada tingkat hak, mana yang akan didahulukan yang kriterianya berbeda-beda, serta berbagai kelas reliabilitas
• menawarkan kosep 'satu pipa paket  bagi keduanya' yakni suara dan data,   dengan demikian lebih baik dalam mendukung integrasi layanan
• menawarkan hubungan komunikasi dalam bentuk point to point atau multipoint
• memiliki keamanan yang sudah menjadi ciri bagi data yang terpaketisasi.

Karena GPRS berbasis paket, biaya atau tarif penggunaannya ditentukan oleh banyaknya data yang  yang ditransfer bukan berdasar waktu hubungannya. Ini berarti cocok untuk layanan rentetan internet. GPRS memberikan transmisi data pada laju kecepatan yang lebih dari cukup untuk sebagian besar aplikasi pasar massal, misalnya:

• aplikasi kantor bergerak
• layanan atau penjualan di lapangan atau masyarakat
• layanan-layanan kelompok yang berbasis panggilan (contoh:
• informasi stok pasar)
• akses nirkabel ke basis-basis data
• akses intranet/internet bergerak
• e-commers (perbankan, titik-titik lokasi  penjualan)
• pesan-pesan
• Pengaturan atau manajemen armada atau konvoi
• Informasi kepadatan lalu lintas, penuntun perjalanan/ sistem reservasi
• sistem keamanan
• Telemetri
• Highway charging system

1. Jaringan GPRS

GPRS menggunakan modulasi radio yang sama dengan standar GSM, pita frekuensi yang sama, struktur burst yang sama, hukum-hukum lompatan frekuensi yang sama, dan struktur bingkai (frame) TDMA yang sama. Kanal-kanal data paket yang baru sangat mirip dengan kanal-kanal lalulintas percakapan tersakelar rangkaian. Dengan demikian  BSS (Base Station Subsystem) yang sudah ada akan menyediakan cakupan GPRS lengkap mulai dari ujung jaringan. Namun dibutuhkan sebuah entitas jaringan fungsional baru, yakni PCU (Packet Control Unit) yang berfungsi sebagai pengatur segmentasi paket, akses kanal radio, kesalahan-kesalahan transmisi dan kendali daya.
Penyebaran jaringan GPRS adalah dimulai dengan introduksi sebuah subsistem jaringan overlay baru (NSS=Network SubSystem). Ia memilki dua elemen jaringan baru; yakni SGSN (Serving GPRS Support Node) dan GGSN (Gateway GPRS Support Node). SGSN memiliki tingkat hirarki yang sama dengan MSC dan VLR, menjaga alur (track) lokasi dari setasiun-setasiun bergerak individual dan melakukan fungsi-fungsi keamanan dan kendali akses. Ia dihubungkan ke BSS melalui Frame Relay. GGSN secara kasar analog dengan suatu Gateway MSC yang menangani antarkerja dengan jaringan-jarinan IP eksternal. GGSN membungkus ulang dengan format baru (mengenkapsulasi) paket-paket yang diterima jaringan-jaringan IO eksternal dan merutekannya menuju SGSN menggunakan GPRS tunnelling protocol. Walaupun para pelanggan secara kontinyu dihubungkan ke jaringan, melalui GPRS, spektrumnya tetap tinggal bebas bagi pelanggan lain untuk menggunakannya jika tidak ada data yang ditransfer. Tidak hanya dalam hal tersebut, GPRS memungkinkan pemultiplekan spektrum secara statistik. Ini berarti tidak ada waktu penciptaan panggilan dan operatornya dapat dapat juga menawarkan berbagai layanan sehingga membuatnya menjadi suatu landasan yang ideal bagi layanan data yang memiliki nilai tambah.
Satu pertimbangan yang perlu mendapat perhatian para operator adalah luas jaringannya (terutama pada antarmuka udaranya = air interface) jika GPRS diperkenalkan. Pengaruh adanya jaringan GPRS pada sistem yang sudah ada minimal jika lalulintas datanya sedikit. Jika sebaliknya, yakni ada banyak lalulintas data, maka operator akan membutuhkan cadangan PDCH (Packet Data Channel). Jumlah maksimum slot waktu yang dicadangan untuk PDCH ditentukan sebelumnya, mengingat slot waktu GPRS dilepaskan segera jika komunikasi suara membutuhkan hubungan. Kerugiannya memang laju data turun jika lalu lintas untuk percakapan  naik, mengakibatkan  tundaan paket yang lebih panjang . Dalam sebuah sel dengan satu pembawa, dua kanal GPRS dapat dialokasikan mengingat sebuah sel dengan  enam pembawa dapat mengakomodasi sampai enam PDCH.
Jika jaminan kualitas layanan (QoS) benar-benar diimplementasikan dalam GPRS, ada sedikit keleluasaan  untuk untuk memperkecil slot waktu GPRS namun kapasitas bagi lalu lintas suara dapat jatuh. Apabila jumlah kanal yang tersedia dalam sebuah sel sangat rendah, maka pengaruh yang sebanding pada kapasitas suara dapat turun dramatis. Oleh sebab itu dalam sel-sel yang kecil harus diperkirakan tidak terlalu banyak lalu lintas GPRS-nya. Pada umumnya dapat dipakai pedoman, kira-kira 80% kapasitas disediakan untuk lalulintas non GPRS.
Aspek yang lain dari hal ini adalah kapasitas yang tersedia bagi penggunanya. Sebagai contoh, misalnya ada sebuah sel yang  mengalokasikan tiga PDCH, yang dapat 'menangani' kecepatan tak terkompresi sekitar 30kbps. Banyaknya pemakai yang dapat dilayani sangat tergantung pada tipe lalulintas yang terjadi. Sebuah sel tunggal dapat menangani 10.000 sampai 100.000 pengguna untuk aplikasi-aplikasi kecepatan rendah (sebagai contoh telemetri, layanan-layanan informasi), tetapi hanya 100 sampai 1.000 pengguna untuk aplikasi e-mail atau WWW, yang membutuhkan kenaikan dalam data .Pengertian kata "penanganan" dalam konteks ini berarti memberikan kecepatan transmisi yang layak dengan tidak ada tundaan paket yang signifikan. Pada aplikasi seperti transfer file, sel tersebut dapat menampung sekitar sepuluh pemakai, yang kira-kira sama dengan kemampuan HSCSD (High-Speed Circuit-Switched Data): Ini disebabkan tidak adanya keuntungan dari penggunaan pemultiplekan statistik yang signifikan. Untuk tujuan perencanaan, suatu model lalulintas yang terdiri dari campuran semua tipe data dapat digunakan. Penggunaan model semacam ini dapat menuju ke suatu konklusi, yakni sel tersebut dapat menampung sekitar 1.000 pengguna. Gambaran di atas menunjukan bahwa GPRS sangat efektif untuk pelayanan pengguna data dengan pengaruh yang minimal bagi layanan suara.

2. Perangkat Genggam GPRS

Untuk mendukung karakter jaringan GPRS, tentu ada persyaratan tambahan pada perangkat keras genggamnya.  Sebuah perangkat genggam GSM sekarang ini pada dasarnya memiliki ROM 1MB dan RAM 128KB. Untuk mendukung GPRS, WAP dan beberapa fungsi organizer, fabrikan mempertimbangkan kapasitas minimum 4MB ROM dan 512KB RAM, belum lagi layar peraga (display) beresolusi tinggi dan lebar ditambah dengan keypad, joystick mini. Tentu hal ini berdampak pada kenaikan harga perangkat genggam. Namun produk semacam ini nantinya ditujukan bagi pengguna atau pelanggan bisnis, yang selalu melihat piranti tunggal sebagai suatu hal praktis yang memenuhi komunikasi mereka dan kebutuhan organiser.
Sekarang ini, versi awal perangkat gengam GPRS baru dalam taraf digunakan untuk pesawat genggam biasa, pengembangan infrastruktur dan pengujian. Diharapkan perangkat genggam produksi pertama diluncurkan untuk percobaan-percobaan yang kegunaannya mudah dikenal pengguna, yang jumlah perangkatnya mencapai beberapa puluh ribu. Selama akhir paruh kedua tahun 2000 ini, para operator jaringan  dan pembuat terminal akan melakukan percobaan yang luas, mengumpulkan pengalaman untuk memperoleh umpan balik, tidak hanya dalam hal reliabilitas teknologinya namun juga kemungkinkan berbagai layanan yang telah direncanakan .
Dalam hal standardisasi teknologi, ETSI (Institusi Standar Telekomunikasi Eropa) yang merupakan badan yang berwenang menyebarluaskan, sampai saat ini belum menyampaikan rentetan spesifikasinya. Kondisi ini akan membuat terminal-terminal GPRS berlandas pada berbagai variasi spesifikasi, yang satu-sama lain  sedikit berbeda , sampai nantinya para operator jaringan dan pabrik pembuat peralatan setuju dengan ketetapan ETSI dalam hal  versi umum yang disebar luaskan. Tentu saja nilai basis teknologi ini akan menjadi rendah jika tidak di diverifikasi dan dibuktikan keterandalannya. Pertimbangan ini membuat 'Lucent' dan tim pengembang GPRS 'Optimay' berusaha menangkap peluang dengan membentuk kerjasama dalam pemasokan peralatan GPRS untuk menguji teknologi perangkat genggam yang diharapkan mampu memberikan layanan GPRS sampai 75%  dalam dunia jaringan GPRS/GSM. Alasannya memang  jelas bahwa GPRS merupakan garis terdepan dari yang akan mengubah keadaan komunikasi bergerak. Inovasi perangkat genggam akan meningkat selagi para fabrikan masih mencoba berjuang untuk menemukan  kombinasi fitur, aplikasi dan desain yang akan membangkitkan produk utama pasar. Teknologi akan berkembang dan harga perangkat akan turun jika pasarannya berkembang. Namun perkembangan yang paling menarik titik beratnya adalah pada layanan-layanan baru dan aplikasi-aplikasinya yang akan berkembang selagi telepon bergerak berkembang untuk menjadi landasan dasar  (platform) aplikasi bergerak.

3. Sistim GPRS

•         Secara umum General Packet Radio Service atau GPRS adalah suatu teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat jika dibandingkan dengan penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD.

•         Jaringan GPRS merupakan jaringan terpisah dari jaringan GSM dan saat ini hanya digunakan untuk aplikasi data.

•         Komponen-komponen utama jaringan GPRS adalah :

–        GGSN; gerbang penghubung jaringan GSM ke jaringan internet

–        SGSN; gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS

–        PCU; komponen di level BSS yang menghubungkan terminal ke jaringan GPRS

•         Secara teori kecepatan pengiriman data GPRS dapat mencapai 115 kb/s. Namun dalam implementasinya sangat tergantung dari berbagai hal seperti :

–        Konfigurasi dan Alokasi time slot di level Radio/BTS

–        Teknologi software yang digunakan

–        Dukungan ponsel

•         Ini menjelaskan mengapa pada saat-saat tertentu; di lokasi tertentu; akses GPRS terasa lambat; dan bahkan bisa lebih lambat dari akses CSD yang memiliki kecepatan 9,6 kb/s

•         Sistem GPRS memberikan solusi dasar untuk Internet Protocol , komunikasi antara Mobile Station dengan Internet Service Hosts (IH) atau Corporate LAN.

•         Sambungan ke External packet data network lainnya dengan menggunakan IP

Konfigurasi Sistim GPRS

Arsitektur Jaringan GPRS dalam GSM

 4. Komponen GPRS

Komponen-komponen utama pada jaringan GPRS adalah :

•         GGSN ( Gateway GPRS Support Node ) à gerbang penghubung jaringan GSM ke jaringan internet

•         SGSN ( Serving GPRS Support Node ) à gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS

•         PCU à komponen di level BSS yang menghubungkan terminal ke jaringan GPRS

5. Fungsi Komponen GPRS

•         SGSN ( Serving GPRS Support Node)

1.    mengantarkan packet data ke MS

2.    Update pelanggan ke HLR

3.    Registrasi pelanggan baru

•         GGSN ( Gateway GPRS Support Node )

1.    Interface ke PDN

2.    Information Routing

- Transfer data dari PDU ke SGSN

3.    Network Screening

4.    User Screening

5.    Address Mapping