BAB III SISTEM DAN PEMODELAN SIMULASI
3.3 Model Simulasi
Simulasi sistem ini dibuat dengan menggunakan konsep single user dan menggunakan sistem komunikasi satu arah yaitu forward link dari PDSN menuju MS. Simulasi ini menggambarkan tentang bagaimana data ditransmisikan dari PDSN menuju MS dengan memperhatikan proses yang terjadi pada setiap perangkat dan perantaranya seperti pada Gambar 3.2.
Service Network (PDSN) Acces Terminal (AT) Acces Network BTS BSC dan SDU PCF Throughput Frame Ethernet R-P Interface A10 Interface BER Frame PCF AB Interface Airlink Um- Interface Abis Interface
Gambar 3.2 Model Simulasi CDMA 2000 1X EV-DO
Berikut penjelasan mengenai proses transmisi data dan apa saja yang akan dianalisis dari model diatas:
1. Proses diawali dari PDSN yang akan mengirimkan data menuju PCF, dengan melakukan enkapsulasi data untuk merubah format data yang sebenarnya menjadi format data yang sesuai.
2. Kemudian terjadi proses pentransmisian data yang berupa frame ethernet dari PDSN menuju PCF melalui R-P interface / A10 interface.Pada
interface ini memiliki kecepatan data sebesar 100 Mbps [8].
3. Proses selanjutnya terjadi pada PCF, yaitu PCF melakukan dekapsulasi data. Kemudian data asli hasil dekapsulasi akan dikirim lagi menuju SDU oleh relay di PCF, dari sini terjadi proses enkapsulasi data kembali.
4. Kemudian data yang telah di enkapsulasi dari PCF ditransmisikan menuju BS, tepatnya menuju SDU yang berada di dalam BSC melalui A8
interface. Data yang dikirimkan berupa frame PCF, dengan menggunakan interface sistem transmisi digital STM-1/OC-3 yang memberikan
kecepatan data sebesar 155,52 Mbps [8].
5. Di dalam perangkat SDU terjadi proses dekapsulasi frame PCF yang kemudian terjadi proses pada setiap layer SDU hingga terjadi proses enkapsulasi kembali.
6. Frame data dari SDU akan diteruskan ke layer airlink yang berdasarkan standar TIA/EIA IS-856[8] hingga didapatkan proses enkapsulasi data untuk diteruskan menuju MS, dalam BTS tidak terjadi proses apapun karena BTS merupakan perangkat pasif yang dalam sistem ini hanya berfungsi sebagai perantara antara perangkat MS dan BSC.
7. Antara BSC dan BTS terdapat interface yang di sebut Abis interface. Pada
interface ini dapat dianalisis delay transmisi pada Abis interface yang juga
menggunakan interface sistem transmisi digital STM-1/OC-3.
8. Data yang sampai pada MS akan terjadi proses dekapsulasi data dari layer
3.3.1 Packet Data Serving Node (PDSN)
Panjang paket data (segment data) yang dikirimkan dari PDSN dalam simulasi ini berukuran antara 9.000,10.000 dan 12.000 byte. Segmen data ini kemudian dikirimkan ke transport layer untuk diubah menjadi segmen TCP atau UDP dengan menambahkan header yang sesuai. Penambahan header ini dirumuskan [8].
Header W
Wsegment = data + ... (3.1) Dengan:
Wsegmen = panjang segmen TCP (byte)
Wdata
IP segmen
datagram W Header
W = +
= jumlah data sebelum terenkapitulasi (byte) Header = panjang header TCP (20 byte)
Dari transport layer, segmen ini kemudian dikirim ke network layer untuk diubah menjadi datagram IP. Layer IP ini memiliki Maximum Segment Size (MSS) sebesar 65511 byte [8], sehingga bila panjang segmen data yang masuk ke layer ini panjangnya melebihi MSS maka segmen data ini terlebih dahulu harus disegmentasi sebelum dienkapsulasi (penambahan header).
... (3.2) dengan :
Wdatagram = panjang datagram IP (byte)
Header IP
Dari network layer, datagram IP kemudian dikirim ke data link layer (R-P
interface) melalui Point-to-Point Protocol (PPP). Pada R-P interface, datagram
IP diubah menjadi frame Ethernet yang memiliki Maximum Transfer Unit (MTU) = panjang header IP (20 byte)
sebesar 1500 byte [..]. Bila jumlah datagram IP ini melebihi jumlah MTU
Ethernet, maka datagram akan disegmentasi sesuai dengan persamaan[8]:
Ethernet datagram frame MTU W N = ... (3.3) dengan :
Nframe = jumlah frame Ethernet (byte) MTUEthernet
FCS Header
MTU
WEthernet = Ethernet + Ethernet +
= MTU Etrhernet (1500 byte)
Proses segmentasi yang dihasilkan harus berupa bilangan bulat yang bukan bilangan pecahan, apabila banyaknya frame yang diperoleh dalam bilangan pecahan maka harus dilakukan pembulatan nilai ke atas. Setelah tersegmentasi,
frame-frame ini kemudian dienkapsulasi untuk disesuaikan dengan panjang frame Ethernet. Berikut ini diberikan persamaan untuk menyatakan panjangnya 1 frame Ethernet [8].
... (3.4) dengan :
WEthernet = panjang frame Ethernet (byte)
MTUEthernet = payload data (46 – 1500 byte)
Header = header Ethernet (22 byte)
FCS = jumlah FCS (Frame Check Squence) (3 byte)
Sehingga jumlah total frame Ethernet yang dikirim dari PDSN ke PCF adalah : Wframe total = Nframe x WEthernet ... 3.3.2 Packet Control Function (PCF)
(3.5)
Setelah paket dari R-P interface ditransmisikan dan sampai PCF, frame dari PDSN didekapsulasi sehingga diperoleh kembali frame data aslinya. Frame
data asli yang diperoleh dari proses dekapsuli ini kemudian ditransfer dari R-P
interface ke A8- A9 interface oleh relay di PCF.
3.3.3 Selection Distribution Unit (SDU)
Frame yang dikirimkan dari PCF kemudian akan didekapsulasi untuk
mendapat Link Accesss Control – Selection Distribution Unit (LAC-SDU) Service
Data Unit-nya. LAC SDU ini kemudian ditransfer ke link layer LAC oleh relay di
SDU. Selanjutnya LSC-SDU pada link layer LAC diubah menjadi LAC- Protocol
Data Unit (PDU) dengan menambahkan 30 bit CRC [8], sehingga diperoleh : SDU LAC SDU LAC PDU LAC W x Header W − =( − 8)+ − ... (3.6) dengan :
WLAC-PDU = panjang LAC-PDU (bit)
WLAC-SDU = panjang LAC-SDU sama dengan WPCF total
radioblock MAC payload PDU LAC radioblock MAC payload W W N − − − = (bit)
Selanjutnya LAC-PDU dari link layer LAC dikirimkan ke link layer Mediuym
Access Control (MAC). Disini, frame kemudian disegmentasi menjadi MAC-radio block dengan ukuran yang sesuai dengan data rate-nya.Sehingga proses
segmentasi yang terjadi dirumuskan :
... (3.7)
dengan :
N payload MAC = jumlah payload Mac-radio block
W payload MAC = panjang payload MAC-radio block termasuk di dalamnya
Setelah itu MAC-radio block akan dienkapsulasi dengan menambahkan 16 bit FCS dan 6 bit Tail [8], sehingga didapatkan :
Tail FCS W
WMACradioblock = payloadMAC−radioblock + + ... (3.8) Sehingga diperoleh nilai frame total yang dapat dikirimkan menuju airlink sebesar: radioblock MAC radioblock MSC payload total SDU N xW W = − − ... (3.9) Selanjutnya frame data yang berasal darin SDU akan diteruskan ke layer berikutnya yaitu airlink yang berdasarkan standar TIA/EIA IS-856. Karena pada layer ini banyaknya data yang dilewatkan dinyatakan dalam chip,Maka banyaknya data pada layer ini dapat dinyatakan sebagai :
Wairlink = WSDU total x PN Chip/bit ... (3.10) dengan :
Wairlink = banyaknya data pada layer airlink (chip)
WSDU total frame tiap chip Data W N airlink frame =
= jumlah data yang terdapat pada SDU (bit)
PN Chip/bit = banyaknya alokasi chip berdasarkan data rate untuk setiap
bit (chip)
Banyaknya frame yang dibutuhkan untuk mengirim data informasi pada
airlink layer dapat dinyatakan sebagai :
... (3.11)
dengan :
N frame = frame yang dibutuhkan untuk mengirimkan data pada airlink layer (buah)
Data Chip/frame = banyaknya alokasi chip berdasarkan data rate untuk
setiap frame (chip)
Total keseluruhan untuk chip yang dibawa oleh airlink layer dapat dinyatakan sebagai :
Wairlink total = (Chippreamble 1 frame x Nframe) + (Npilot 1 frame x Nframe)
+ (NMAC 1 frame x Nframe) + Wairlink ... (3.12) dengan :
Chippreamble 1 frame = alokasi preamble pada 1 frame (chip)
Nframe = banyaknya frame yang ditransmisikan di airlink layer (buah)
NMAC 1 frame = alokasi MAC pada 1 slot
Npilot 1 frame = alokasi pilot pada 1 slot
Wairlink
3.3.4 Mobile Station (MS)
= banyaknya data pada layer airlink (chip)
Data yang sudah dalam bentuk chip dari layer airlink pada BS dibawa melalui Um interface untuk diterima oleh MS yang selanjutnya akan didekapsulasi.