Control Plane - DASAR TEORI - TUGAS AKHIR - Visualisasi untuk realisasi prosedur pada Universal

BAB II DASAR TEORI

2.2. Protokol

2.2.1 Control Plane

Control plane (C-plane) membawa data kontrol, informasi yang diperlukan oleh protocol tasks untuk menjalankan system. Pada C-plane terdapat perbedaan antara konsep fungsi dan layanan. Fungsi adalah segala sesuatu yang dilakukan oleh protokol untuk dirinya sendiri. Fungsi mungkin memerlukan komunikasi dengan pasangan kerjanya (peer task) dan menyerap layanan yang dihasilkan oleh lapisan dibawahnya. Sedangkan layanan adalah segala sesuatu yang dihasilkan untuk lapisan protokol lebih tinggi sebagai hasil fungsi protokol itu sendiri. Jadi sangat mungkin bahwa proses yang sama dapat dikelompokkan sebagai fungsi dan layanan.

Penjelasan dari protokol dalam C-plane adalah sebagai berikut:

2.2.1.1. Physical Layer

Physical layer merupakan lapisan paling rendah dalam protocol stack. Physical layer adalah penghubung langsung antara pengirim dan penerima dalam transmisi data. Fungsi dari physical layer adalah [2], [7]:

• Forward error correction (FEC) encoding/decoding dari transport channel;

• Melakukan pengukuran radio dan melaporkan hasil pengukuran kepada lapisan lebih tinggi;

• Macrodiversity distribution/combining dan melakukan tindakan soft handover;

• Mendeteksi error pada transport channel;

• Multiplexing dari transport channel dan demultiplexing dari codded composite transport channels (CCTrCHs);

• Penyesuaian kecepatan;

• Memetakan CCTrCHs pada physical channel;

• Modulasi, spreading/demodulasi, dan despreading dari physical channels;

• Sinkronisasi frekuensi dan waktu; • Pengendalian daya close-loop;

• Power weighting and combining dari physical channels;

2.2.1.2. Medium Access Control

MAC berisi beberapa kasatuan fungsi berbeda seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8 untuk MAC UE dan 2.9 untuk MAC UTRAN [2], [12].

Associated Downlink Signalling E-DCH M AC-d FACH RACH DCCH DTCH DTCH DCH DCH MAC Control USCH ( TD D only ) CTCH BCCH CCCH SHCCH ( T DD only ) PCCH PCH M AC-hs HS-DSCH Associated Uplink Signalling Associated Downlink Signalling M AC-es / M AC-e Associated Uplink Signalling M AC-m M TCH M SCH M TCH M SCH M CCH FACH M AC-c/sh/m FACH USCH ( TD D only ) DSCH ( TDD only ) DSCH ( TDD only )

Gambar 2.8. Arsitektur MAC UE [12].

Gambar 2.9. Arsitektur MAC UTRAN [12].

MAC bekerja pada transport channel antara MAC dan physical layer. Sedangkan antara MAC dengan RLC, MAC bekerja pada logical channel.

Konfigurasi di dalam MAC dikendalikan oleh RRC. MAC mengetahui tentang bagaimana memanipulasi physical layer.

Macam-macam MAC adalah:

• MAC-b merupakan kesatuan MAC yang menangani transport channels berikut:

9 Broadcast Channel (BCH)

• MAC-c/sh/m, merupakan kesatuan MAC yang menangani transport channels berikut:

9 Paging Channel (PCH)

9 Forward Access Channel (FACH) 9 Random Access Channel (RACH)

• MAC-d merupakan kesatuan MAC yang menangani transport channels berikut:

9 Dedicated Transport Channel (DCH)

• MAC-hs merupakan kesatuan MAC yang menangani transport channels berikut:

9 High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH)

• MAC-m merupakan kesatuan MAC yang menangani transport channels berikut:

9 Forward Access Channel (FACH).

• MAC-e/es merupakan kesatuan MAC yang menangani transport channels berikut:

Layanan MAC

Layanan yang dihasilkan MAC untuk lapisan diatasnya adalah: • Mengirimkan data;

• Mengalokasikan sumber radio dan parameter MAC; • Melaporkan hasil pengukuran kepada RRC.

Fungsi MAC

Fungsi dari MAC adalah:

• Memetakan antara logical channel dan transport channel;

• Memilih dari transport format yang tersedia untuk setiap transport channel menurut pada kecepatan sumber saat itu;

• Pemprioritasan penanganan aliran data dari satu UE ;

• Pemprioritasan penanganan antara UE dengan maksud dynamic scheduling;

• Pengenalan UE pada common transport channel;

• Multiplexing/demultiplexing PDUs lapisan lebih tinggi ke/dari transport block yang dikirimkan ke/dari physical layer pada common transport channel;

• Multiplexing/demultiplexing PDUs lapisan lebih tinggi ke/dari transport block set yang dikirimkan ke/dari physical layer pada dedicated transport channel;

• Memonitor volume traffic;

• Ciphering untuk transparent RLC;

• Pemilihan kelompok layanan akses untuk RACH dan CPCH;

• Fungsi Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) untuk transmisi HS-DSCH;

• Pengurutan pengiriman dan assembly/deassembly PDU lapisan lebih tinggi pada HS-DSCH.

2.2.1.3. Radio Link Control

Satu tugas RLC berisi beberapa kesatuan fungsi berbeda. Untuk pembawa data (bearer) yang menggunakan layanan transparent mode atau layanan Unacknowladged Mode (UM), RLC memerlukan satu kesatuan pengirim dan penerima untuk setiap bearer. Untuk bearer yang menggunakan layanan Acknowledged Mode (AM), RLC memerlukan satu kesatuan pengirim dan penerima yang digabungkan untuk setiap bearer. Mode berbeda digunakan untuk tipe data berbeda.

Secara umum, RLC menangani pengiriman paket data (berisi data kontrol atau data pengguna) melalui air interface. RLC meyakinkan bahwa data yang dikirimkan melalui air interface dipaketkan ke dalam ukuran paket yang sesuai. RLC bertugas memelihara buffer retransmission, melakukan ciphering, dan merutekan paket data yang baru datang ke tujuan yang benar (RRC, BMC, PDCP, atau voice codec).

Transparent mode digunakan untuk channel BCCH, PCCH, SHCCH, DCCH, DTCH, dan CCCH. Untuk CCCH dan SHCCH, transparent mode hanya

digunakan pada arah uplink. Transparent mode berarti bahwa RLC melakukan sangat sedikit proses terhadap data. Transparent mode berisi buffer pengirim dan penerima serta fungsi segmentation dan reassembly. Pada transparent mode tidak terjadi penambahan header kepada unit data. Gambar 2.10 menunjukkan model konfigurasi kesatuan pasangan dari transparent mode [2], [13].

Transmitting TM- RLC entity Transmission buffer Segmentation TM-SAP CCCH/DCCH/DTCH/SHCCH – UE BCCH/PCCH/DCCH/DTCH – UTRAN Receiving TM- RLC entity Reception buffer Reassembly TM-SAP Radio Interface (Uu)

CCCH/DCCH/DTCH/SHCCH – UTRAN BCCH/PCCH/DCCH/DTCH – UE

UE/UTRAN UTRAN/UE

Gambar 2.10. Model konfigurasi kesatuan pasangan dari transparent mode [13].

UM digunakan untuk channel DCCH, DTCH, CTCH, SHCCH dan CCCH. Untuk SHCCH dan CCCH UM hanya digunakan pada arah downlink. RLC menambahkan suatu header dan cipher/decipher kepada PDU. Gambar 2.11 dan 2.12 menunjukkan model konfigurasi kesatuan pasangan dari UM.

T r a n s m i t t i n g U M R L C e n t i t y T r a n s m i s s i o n b u f f e r U M - S A P R e c e i v i n g U M R L C e n t i t y R e c e p t i o n b u f f e r U M - S A P R a d i o I n t e r f a c e ( U u ) S e g m e n t a t i o n & C o n c a t e n a t i o n C i p h e r i n g A d d R L C h e a d e r R e a s s e m b l y D e c i p h e r i n g R e m o v e R L C h e a d e r D C C H / D T C H – U E C C C H / S H C C H / D C C H / D T C H / C T C H / M C C H / M S C H / M T C H – U T R A N D C C H / D T C H – U T R A N C C C H / S H C C H / D C C H / D T C H / C T C H / M C C H / M S C H / M T C H – U E U E / U T R A N U T R A N / U E

Gambar 2.11.Model konfigurasi kesatuan pasangan unacknowledged mode tanpa penghindaran duplikasi dan pemesanan kembali [13].

T r a n s m i t t i n g U M R L C e n t i t y T r a n s m i s s i o n b u f f e r U M - S A P R e c e i v i n g U M R L C e n t i t y U M - S A P R a d i o I n t e r f a c e ( U u ) S e g m e n t a t i o n & C o n c a t e n a t i o n A d d R L C h e a d e r R e c e p t i o n b u f f e r R e a s s e m b l y R e m o v e R L C h e a d e r M T C H - U T R A N M T C H - U E U T R A N U E D u p l i c a t e a v o i d a n c e a n d r e o r d e r i n g

Gambar 2.12. Model konfigursi kesatuan pasangan unacknowledged mode

AM dapat digunakan untuk channel DCCH dan DTCH. Pada SDU RLC dilakukan segmented atau concatenated kedalam PDUs dengan panjang tertentu. Multiplexer (MUX) memilih PDUs dan menentukan kapan mereka dikirimkan kepada MAC. Gambar 2.13 menunjukkan model kesatuan pasangan dari AM.

Transmission buffer R etransmission buffer & management M UX

S et fields in P D U Header (e.g. set poll bits) & piggybacked S TATUS P D U

R LC C ontrol Unit Re ce iv ed ac know le dge m ent s Acknowledgemen ts D C C H/ D TC H* AM -S AP D C C H/ D TC H** D C C H/ D TC H** AM R LC entity D emux/R outing D C C H/ D TC H* D C C H/ D TC H** D C C H/ D TC H** R eception buffer & R etransmission management R eceivin g sid e

S egmentatio n/C oncaten ation

C iphering (only for AM D P D U) Add R LC header

R eassembly

D ecip hering R emove R LC header & E xtract

P iggybacked in fo rmation P iggybacked status

O ptional

T ra n sm ittin g sid e

UE /UTR AN

Gambar 2.13. Model konfigurasi kesatuan pasangan unacknowledged mode [13].

Keterangan: SAP = Service Access Point merupakan alamat yang digunakan oleh layer data link pada terminal penerima untuk meneruskan data ke aplikasi yang dituju.

Layanan RLC Layanan RLC adalah:

• Transparent data transfer service 9 Segmentation dan reassembly; 9 Mengirimkan data pengguna; 9 Service Data Unit (SDU) discard.

• Unacknowladged data transfer sevice 9 Segmentation dan reassembly; 9 Concatenation;

9 Padding;

9 Mengirimkan data pengguna; 9 Ciphering;

9 Memeriksa nomor rangkaian data; 9 SDU discard;

9 Keluar dari serangkaian pengiriman SDU; 9 Penghindaran duplikasi dan pemesanan kembali.

• Acknowladged data transfer sevice 9 Segmentation dan reassembly; 9 Concatenation;

9 Padding;

9 Memeriksa error;

9 Konsekuensi pengiriman dari PDUs lapisan lebih tinggi; 9 Mendeteksi tiruan (duplicate);

9 Flow control;

9 Protokol pendeteksi dan perbaikan error; 9 Ciphering;

9 SDU discard.

• Memelihara Quality of Service (QoS) seperti ditentukan oleh lapisan diatasnya;

• Memberitahukan error yang tidak dapat diperbaiki.

Fungsi RLC Fungsi RLC adalah:

• Segmentation dan reassembly dari PDU lapisan lebih tinggi ke atau dari unit yang menghasilkan untung (payload) RLC menjadi unit yang berukuran lebih kecil;

• Concatenation (SDUs RLC mungkin dilakukan concatenation agar mereka memenuhi PUs RLC;

• Padding;

• Mengirimkan data pengguna; • Memeriksa error;

• Konsekuensi pengiriman dari PDUs lapisan lebih tinggi; • Mendeteksi duplicate;

• Flow control;

• Memeriksa nomor rangkaian data; • Protokol pendeteksi dan perbaikan error; • Ciphering;

• SDU discard;

• Keluar dari serangkaian pengiriman SDU; • Penghindaran duplikasi dan pemesanan kembali.

2.2.1.4. Radio Resource Control

RRC berfungsi mengendalikan konfigurasi dari lapisan dibawahnya dalam tumpukan lapisan protokol, dan RRC memiliki interface kendali dengan setiap lapisan dibawahnya (PDPC, BMC, RLC, MAC, dan physical layer).

Layanan RRC • General control

Ini merupakan suatu layanan informasi broadcast. Informasi dikirimkan dengan unacknowladged, dan ditujukan kepada semua UE di dalam suatu area tertentu.

• Notification

Ini memasukkan layanan paging dan broadcast pemberitahuan. Layanan paging mengirimkan informasi paging di dalam suatu area tertentu, tetapi dialamatkan kepada UE khusus (UEs). Layanan broadcast pemberitahuan ditentukan untuk menghasilkan informasi broadcast kepada semua UE di dalam suatu sel.

• Dedicated control

Layanan ini memasukkan pembentukan dan pelepasan koneksi serta pengiriman pesan menggunakan koneksi ini.

Fungsi RRC

• Menyampaikan informasi broadcast kepada NAS (CN); • Menyampaikan informasi broadcast kepada AS;

• Membentuk, memelihara dan melepaskan suatu RRC connection antara UE dan UTRAN;

• Membentuk, merekonfigurasi dan melepaskan radio bearers;

• Menugaskan, merekonfigurasi dan melepaskan radio resources untuk RRC connection;

• Fungsi RRC connection mobility; • Mengendalikan permintaan QoS;

• Mengendalikan dan melaporkan hasil pengukuran; • Mengendalikan daya dari luar loop;

• Mengendalikan ciphering; • Paging;

• Initial cell selection and cell re-selection; • Menentukan radio resources pada DCH uplink; • Perlindungan keutuhan pesan RRC;

Dalam dokumen TUGAS AKHIR - Visualisasi untuk realisasi prosedur pada Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS) - USD Repository (Halaman 35-48)