BAB II DASAR TEORI
2.2.2 Struktur Layer
Karakteristik standar 802.16 ditentukan oleh spesifikasi teknis dari Physical
(PHY) Layer dan Medium Access Control (MAC) Layer. Perbedaan
ditunjukkan lingkup dari standar yang meliputi PHY dan MAC. Sedangkan
Network Management System (NMS) dan Management Plane dapat
berbeda-beda mengikuti strategi desain dari masing-masing manufaktur atau vendor pembuatnya [2].
Gambar 2.1. Layer PHY dan MAC pada standar 802.16
Physical layer menjalankan fungsi mengalirkan data di level fisik. MAC Layer berfungsi sebagai penterjemah protokol-protokol yang ada di atasnya seperti ATM dan IP. MAC layer dibagi lagi menjadi tiga sub-layer :
Service Specific Convergence Sublayer (SS-CS), MAC Common Part
Sublayer, dan Security Sublayer [2].
2.2.3 PhySLayerS
Pada standar WiMAX, fungsi-fungsi penting yang di atur pada PHY adalah: OFDM, Duplex Sistem, Adaptive Modulation, Variable Error
secara bersama-sama memberikan keunggulan yang cukup berarti dibandingkan dengan BWA yang ada sebelumnya [2].
Dengan teknologi OFDM memungkinkan komunikasi berlangsung dalam kondisi multipath LOS dan NLOS antara Base Station (BS) dan
Subscriber Station (SS). Metode OFDM yang digunakan untuk WiMAX adalah
Fast Fourier Transfer (FFT) 256 . Fitur PHY untuk sistem duplex pada
standar WiMAX bisa diterapkan pada Frequency Division Duplexing (FDD),
Time Division Duplexing (TDD) atau keduanya TDD dan FDD. Fitur ini
memberikan kemudahan pengaturan spektrum frekuensi yang akan digunakan oleh para operator agar didapatkan efisiensi spektrum yang optimal. Hal ini juga sejalan dengan penggunaan kanal (kanalisasi) yang diperbolehkan, yaitu dari 1.7 MHz sampai dengan 20 MHz [2].
Varian PHY yang diadopsi dari standar 802.16 adalah
WirelessMAN-OFDM dan WirelessMAN-WirelessMAN-OFDMA untuk licensed frequency serta Wireless
HUMAN untuk frekuensi Unlicensed National Information Infrastructure (UNII) dan frekuensi unlicensed lainnya [2].
2.2.4 MediumSAccessSLayerSS
Medium Access (MAC) layer didesain untuk aplikasi Point to Multi Point
(PMP). Berbeda dengan WiFi, mekanisme pengalokasian dipersiapkan untuk menangani ratusan terminal per kanal, dan setiap terminal memungkinkan lagi untuk penggunaan secara bersama dengan beberapa pengguna akhir. Pada MAC Layer digunakan dua jalur data berkecepatan data tinggi untuk
(UL) untuk komunikasi menuju ke BS, dan Down Link (DL) untuk komunikasi dari BS . Secara umum DL ditransmisikan secara broadcast dari BS dan semua SS menerima sinyal DL tersebut tanpa koordinasi langsung antar SS yang ada. Pada penggunaan sistem TDD, ditentukan periode transmit untuk DL dan UL. MAC Layer mempunyai karakteristik connection-oriented dan setiap sambungan diidentifikasi oleh 16-bit Connection Identifiers (CID) . CID digunakan untuk mernbedakan kanal UL dan lainnya. Setiap SS memiliki MAC
Address dengan lebar standar 48 bit. Dalam mekanisme sambungan antar SS dan
BS, terdapat tiga jenis koneksi manajemen untuk setiap arah, yang masing-masing memerlukan tingkat penanganan QoS yang berbeda [2]. Ketiga sambungan tersebut adalah:
- BasicS S Connection, menjalankan transfer yang relatif singkat,
melibatkan Radio Link Contol (RLC), dan kritis terhadap waktu
- PrimarySManagementSConnection, menjalankan transfer relatif lama, lebih
toleran terhadap delay, digunakan untuk proses otentikasi dan connection
setup.
- TransportSSConnection, digunakan untuk pengaturan layanan, QoS dan
parameter-parameter trafik.
2.3 QualitySOfSService (Qos)
MAC layer WiMAX merupakan bagian yang mengatur keadaan QoS.
Kemampuan untuk mengontrol QoS agar baik dicapai dengan menggunakan
arsitektur MAC berorientasi koneksi, di mana semua koneksi downlink dan uplink
searah, yang disebut koneksi, antara dua MAC-layer. Setiap koneksi diidentifikasi oleh connection identifier (CID), yang berfungsi sebagai alamat sementara untuk transmisi data melalui link tertentu [3].
WiMAX juga terdapat konsep service flow. Service flow adalah aliran satu
arah dimana paket memiliki susunan parameter QoS tertentu, dan
diidentifikasikan dengan sebuah service flow identifier (SFID). Parameter QoS
dapat terdiri dari prioritas trafik, sustained traffic rate maksimum, burst rate
maksimum, tolerable rate minimum, tipe scheduling, tipe ARQ, delay maksimum,
tolerated jitter, service data unit type dan ukuran, mekanisme permintaan
bandwidth yang digunakan, dan seterusnya. Service flow dapat ditentukan melalui
sistem manajemen jaringan yang dibuat secara dinamis dengan mendefinisikan mekanisme pensinyalan dalam standar. BS bertanggung jawab untuk menerbitkan
SFID dan memetakannya ke CID. Service flow juga dapat dipetakan ke titik kode
Differentiated Services (DiffServ) atau label aliran Multi Protocol Label Swiching
(MPLS) untuk mengizinkan QoS berbasis end-to-end [3].
Untuk mendukung berbagai macam aplikasi, WiMAX mendefinisikan lima
layanan penjadwalan yang harus didukung oleh MAC base station scheduler
untuk transportasi data melalui koneksi [3].
- UnsolicitedSgrantSservices (UGS) : UGS dirancang untuk mendukung paket
data dengan ukuran tetap pada Constant Bit Rate (CBR). Contoh aplikasi
yang dapat menggunakan layanan ini adalah T1 / E1 QoS service flow
parameter yang digunakan pada kelas UGS adalah Maximum Sustained
Policy. Contoh aplikasi yang menggunakan kelas ini adalah Voice Over Internet Protocol (VOIP) tanpa silence suppression..
- Real-timeSpollingSservices (rtPS) : Layanan ini dirancang untuk mendukung
layanan real-time, seperti MPEG video, yang menghasilkan paket data dengan ukuran variabel secara periodik. QoS service flow parameter yang
digunakan pada kelas rtPS adalah Maximum Sustained Traffic Rate,
Maximum latency, Request/Trasmission Policy, dan Minimum Reserved
Traffic Rate. Contoh aplikasi yang menggunakan kelas ini adalah transmisi
video dalam format Moving Pictures Experts Group (MPEG).
- ExtendedS RealS TimeS PacketS ServiceS (ertPS) : Layanan ini dirancang
berdasarkan efisiensi dari kelas UGS dan rtPS. Unicastgrant diberikan oleh
BS tanpa diminta seperti halnya kelas UGS. Besar paket yang dikirim dapat
beragam (tidak fixed size) seperti pada kelas rtPS. QoS service flow
parameter yang digunakan pada kelas ertPS adalah Maximum Sustained
Traffic Rate, Maximum latency, Request/ Trasmission Policy, dan Minimum
Reserved Traffic Rate. Contoh aplikasi yang menggunakan kelas ini adalah
Voice Over IP dengan silence suppression.
- Non-RealS TimeS PacketS Service (nrtPS) : Layanan ini dirancang untuk
melayani non real time data service dan delay tolerant service yang
membutuhkan minimum data rate tertentu. QoS service flow parameter
yang digunakan pada kelas nrtPS adalah Maximum Sustained Traffic Rate,
Request/Trasmission Policy, Minimum Reserved Traffic Rate, dan Traffic
Priority. Contoh aplikasi yang menggunakan kelas ini adalah File Transfer
- BestS EffortS(BE) : Didesain untuk melayani data streaming service yang
tidak memerlukan permintaan minimum data service. QoS service flow
parameter yang digunakan pada kelas BE adalah Maximum Sustained
Traffic Rate, Request/Trasmission Policy, dan Traffic Priority. Contoh
aplikasi yang menggunakan kelas ini adalah telnet dan http transmission.
2.4 NetworkSSimulator 2 (Ns-2)
Network Simulator versi 2 atau yang dikenal sebagai NS-2 merupakan
sebuah program simulasi berbasis kejadian yang banyak digunakan untuk mempelajari sifat dinamis dari jaringan dan protokol komunikasi. NS-2 mampu mensimulasikan jaringan kabel dan jaringan nirkabel serta protokolnya yang meliputi: algoritma routing, protokol komunikasi, penjadwalan, algoritma akses dan lain-lain [4].
Gambar 2.2 menunjukan arsitektur dasar NS-2. NS-2 menggunakan dua jenis bahasa pemrograman, C++ dan TCL. C++ digunakan sebagai core proses simulasi, sementara TCL untuk konfigurasi jaringan.
TclCL dan OTcl adalah komponen TCL yang berfungsi untuk menjembatani konfigurasi dengan proses simulasi. NS-2 dieksekusi melalui perintah eksekusi command line. Hasil simulasi berupa catatan atau trace yang
dapat dipergunakan oleh Network Animator (NAM) (Gambar 2.3) maupun plot
grafik Xgraph [4].
Gambar 2.3. Tampilan NAM (Network AniMator)