TUGAS AKHIR PROGRAM SIMULASI UNTUK VISUALISASI AIR INTERFACE DALAM JARINGAN GENERAL PACKET RADIO SERVICE (GPRS)

AIR INTERFACE

DALAM JARINGAN

GENERAL PACKET RADIO SERVICE

(GPRS)

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma

TUGAS AKHIR

Disusun oleh

ANTIN INDARYANI FR

NIM : 025114033

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

ii

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain theSarjana TeknikDegree

In Electrical Engineering

By

ANTIN INDARYANI FR

Student ID Number: 025114033

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

ENGINEERING FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

vi

tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan

dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah”

Yogyakarta, 15 Juni 2007

vii

Tapi Ia t ak pernah t erlambat . Tuhan juga t ak t erlalu cepat , Tapi Ia selalu t epat pada wakt uNya. Sekarang ..

Sat u pint aku kepada Tuhan t elah t erjawab, Sat u cit aku t elah kudapat ,

dan aku yakin, inilah awal pencapaian cit aku selanjut nya.

Tugas A khir ini Kupersembahkan untuk :

• Tuhan Yesus Kristus atas hidup, t alenta, penyertaan, mukjizat dan

penebusan-Nya yang selama ini menyertai langkahku.

• Ibuku Yustina Sri Sudarmi yang ada di dalam kerajaan surga. Terima

kasih at as semangat, dukungan, kasih sayang, doa, dan bimbingan

yang tiada pernah putus. Akan selalu kuingat semua ajaran hidupmu....

• Bapakku Sebastianus Srihono atas dukungan, doa, kasih sayang, dan

pembelajaran atas hidup yang selama ini aku terima.

• Kakakku Yustinus Susilo Dw i L , Caroline Salina , dan Maximus

Sudaryono Setyo N atas semangat, kasih sayang, dan perhat iannya.

• Ant onius Sony Hasibuan atas kasih sayang, semangat , kesabaran, dan kebersamaan kita, yang bisa membuat ku merasa lebih nyaman.

• Teman - t emanku Mudika Gereja St Paulus Pedan , Kos Tastiti , dan

Teknik Elektro 02 . Terimakasih atas semangat, dukungan, dan

viii

karuniaNya yang dilimpahkan kepada penulis, sehingga perancangan dan

penyusunan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Perancangan dan penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi

salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik, jurusan Teknik Elektro

universitas Sanata Dharma.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan

bimbingan, saran dan masukan yang sangat bermanfaat. Pada kesempatan ini,

penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Damar Widjaja, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah

meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, dan masukan

sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ibuku Yustina Sri Sudarmi yang ada di dalam kerajaan surga dan

Bapakku Sebastianus Srihono, yang selalu memberikan semangat,

dukungan, kasih sayang, doa, dan bimbingan yang tiada pernah putus.

3. Kakak-kakakku, Mas Sus, Mba Caroline, Mas Dar, dan Mas Sony

untuk semangat, doa, dan kasih sayang yang diberikan.

4. Ponakanku Delicia Donnata Dominique untuk nyanyiannya yang

menghibur.

5. Segenap dosen-dosen Teknik Elektro atas segala bantuan yang telah

ix

7. Widi TE’00 dan Suryo TE’03 untuk pinjaman buku dan ide - idenya.

8. Teman – teman kos Tastiti “lia, rosa, eka, novi, puri, frina, githa,

wiera, dkk”, untuk persahabatan, dukungan, dan semangatnya.

9. Pak Djito dan segenap karyawan Sekretariat Teknik, atas bantuan

dalam menyelesaikan urusan kampus selama ini.

10. Mas mardi, mas broto, mas suryo, mas yusuf dan segenap karyawan

Laboratorium Teknik Elektro yang telah banyak membantu.

11. Mudika Gereja St Paulus Pedan “tedi, pete, agung, si u, francis, sekar,

nina, rena, dkk”, terima kasih untuk bantuan dan dukungan doanya.

12. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih

atas bantuan dan dukungan hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih terdapat kekurangan dan

jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun

akan penyusun terima dengan senang hati.

Penyusun mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak dan dapat dijadikan bahan kajian lebih lanjut.

Yogyakarta, Juni 2007

x

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN JUDUL ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP... vi

KATA PENGANTAR... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR... xiii

DAFTAR LAMPIRAN.. ... xviii

INTISARI... xix

ABSTRACT ... xx

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Batasan Masalah ... 2

1.3. Tujuan Penulisan ... 2

1.4. Manfaat Penulisan ... 2

1.5. Metodologi Penulisan ... 3

xi

2.3. Kanal Data Paket ... 11

2.3.1 Control Channel …..………... 12

2.3.2 Traffic Channel ... 14

2.3.3 Operasi PACCH untuk TBFUplink ... .. 15

2.4 Timing Advance Control dalam GPRS ... 16

2.4.1 MetodeSlotted ALOHA ... .. 17

2.4.2 ProsedurContinuous Timing Advance Update ... 18

2.4.3 Timing Advance by means of Polling and Access Bursts ... .... 21

2.5 Akses ke jaringan GPRS ... 23

2.5.1 Kemungkinan Akses Jaringan yang Beragam ... ... 23

2.5.1.1 Akses Paket Satu Tahap ... 23

2.5.1.2 Akses Paket Dua Tahap... ... 25

2.5.1.3 Short Access ... 25

2.5.1.4 Akses untukResponse Page ... .. 26

2.6 Resource Allocation 2.6.1Resource allocation padauplink direction ... ... 27

2.6.1.1 MetodeFixed Allocation ... 28

2.6.1.2 MetodeDynamic Allocation ... ... 28

xii

2.7.3 Control Frame ... 36

2.7.4 Control OptionButton ... ... 36

2.7.5 Control ComboBox... ... 37

2.7.6 Control Image... 37

2.7.7 Control Timer... 37

BAB III PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI ... ... 38

3.1 Menentukan Kanal Data Paket ... ... .... 41

3.1.1 Operasi PACCH ... 43

3.2 Menentukan ProsedurTiming Advance Control... 44

3.3 Menentukan Akses Jaringan ... .... 47

3.3.1 Akses Response Page... ... 47

3.3.2 Akses Paket Satu Tahap ... ... 47

3.3.3 Akses Paket Dua Tahap ... ... 48

3.3.4 Short Access ... 48

3.4 MenentukanResource Allocation... 52

3.5 Layout Program ... ... 57

BAB IV PEMBAHASAN HASIL UJI COBA... ... 69

xiii

4.5 Resource Allocation. ... 82

4.6 Komentar Umum ... 90

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 92

5.1 Kesimpulan .. ... 92

5.2 Saran ... 93

xiv

Gambar 2.3 Strukturmultiframe... 9

Gambar 2.4 Hirarki Frame GSM dengan 52multiframe... 10

Gambar 2.5 Pembagianresource pada ARFCN... 11

Gambar 2.6 Pembagian kategori padalogical channel... 12

Gambar 2.7 Pembagianframe daritraffic channel... 15

Gambar 2.8 Operasi pada S ALOHA ... 18

Gambar 2.9 16 sub kanal PTCCH/U... 19

Gambar 2.10 Pesantiming advance (TA) ... 20

Gambar 2.11 Transmisi dari nilai TA ... 21

Gambar 2.12 Polling and access bursts... 22

Gambar 2.13 Prosedur akses paket satu tahap ... 24

Gambar 2.14 Prosedur akses paket dua tahap ... 25

Gambar 2.15 Prosedurshort access... 26

Gambar 2.16 Prosedurresponse page... 27

Gambar 2.17 Alokasi blok radio padafixed allocation... 28

Gambar 2.18 USF yang tertampil pada 3 bit pertama ... 29

Gambar 2.19 Pesan PACK_ULL_ASS padadynamic allocation... 30

Gambar 2.20 Prosedurextended dinamic allocation... 31

Gambar 2.21 Layout program dalam Visual Basic... 33

xv

Gambar 3.4 Diagram alir proses penentuan kanal data paket ... 42

Gambar 3.4a Pada proseduruplink... 42

Gambar 3.4b Pada prosedurdownlink... 42

Gambar 3.4c Diagram alirhelp kanal... 42

Gambar 3.5 Prosedur kanal data paket... 43

Gambar 3.6a Diagram alir operasi PACCH untuk TBFuplink... 44

Gambar 3.6a Diagram alirhelp untuk operasi PACCH ... 45

Gambar 3.7a Diagram alirtiming advance control... 46

Gambar 3.7b Diagram alirhelp timing... 46

Gambar 3.8 Diagram alir untuk menentukan akses jaringan ... 48

Gambar 3.8(lanjutan 1) Diagram alir untuk aksesresponse page... 49

Gambar 3.8(lanjutan 2)a Diagram alir untuk akses paket 1 tahap... 49

Gambar 3.8(lanjutan 2)b Diagram alir untuk akses paket 2 tahap danshort access... 50

Gambar 3.9a Diagram alir help akses jaringan ... 51

Gambar 3.9b Diagram alir help akses paket 1 tahap ... 51

Gambar 3.9c Diagram alir help akses lainnya ... 51

Gambar 3.10 Diagram alirfixeddandynamic allocation... 54

xvi

Gambar 3.10(lanjutan 2)d Diagram alirhelp extended dynamic... 56

Gambar 3.11 Layout program menu utama... 58

Gambar 3.12 Layout program kanal data paket... 59

Gambar 3.13 Layout program pada operasi PACCH ... 60

Gambar 3.14 Layout programtiming advance control... 61

Gambar 3.15 Layout program akses jaringan... 62

Gambar 3.16 Layout program akses paket satu tahap ... 63

Gambar 3.17 Layout program akses lainnya ... 64

Gambar 3.18 Layout programresource allocation... 65

Gambar 3.19 Layout program metodefixed allocation... 66

Gambar 3.20 Layout program metodedynamic allocation... 67

Gambar 3.21 Layout program metodeextended dynamic alloca... 68

Gambar 3.22 Layout programhelp... 68

Gambar 4.1 Tampilan menu utama... 69

Gambar 4.2 Tampilanhelp menu utama ... 70

Gambar 4.3 Tampilan peringatan saat prosedur belum dipilih ... 70

Gambar 4.4 Tampilan pengirimanuplink kanal data paket ... 72

Gambar 4.5 Tampilan pengirimandownlink kanal data paket ... 72

Gambar 4.6 Tampilan alokasifixedpada operasi PACCH ... 73

xvii

Gambar 4.11 Tampilan BTS mengirim nilai TA ke PTCCH/D... 76

Gambar 4.12 Tampilan MS menerima niali TA yang baru ... 77

Gambar 4.13 Tampilan akses jaringan... 77

Gambar 4.14 Tampilan akses paket satu tahap pada RACH... 78

Gambar 4.15 Tampilan akses paket satu tahap pada PRACH ... 79

Gambar 4.16 Tampilan akses paket satu tahap pada CRP ... 79

Gambar 4.17 Tampilan akses paket dua tahap ... 80

Gambar 4.18 Tampilanshort access... 81

Gambar 4.19 Tampilanresponse page... 81

Gambar 4.20 Tampilanresource allocation... 82

Gambar 4.21 Tampilanbitmap dikirim oleh PCU ke MS ... 83

Gambar 4.22 Tampilan MS menerima delay time per TS ... 83

Gambar 4.23 Tampilan MS menerima PACK_ULL_ASS ... 84

Gambar 4.24 Tampilan MS menerima alokasi USF per TS ... 85

Gambar 4.25a Tampilan blok data saat USF_GRANURALITY=1... 85

Gambar 4.25b Tampilan blok data saat USF tidak dideteksi oleh MS... 85

Gambar 4.26a Tampilan blok data saat USF_GRANURALITY≠1 ... 86

Gambar 4.26b Tampilan blok data saat USF dideteksi oleh MS ... 86

Gambar 4.27 Tampilan 4 blok data uplink dialokasikan pada MS ... 87

xviii

Gambar 4.32 Tampilan alokasi pada RB 4 ... 90

Gambar 4.33 Tampilan alokasi pada RB 5 ... 90

xix

xx

Packet Radio Service (GPRS) adalah teknologi yang merupakan pengembangan generasi kedua dari Global System for Mobile Communication (GSM) yang memberikan waktu sambung cepat dan efisien, karena teknologi packet switching dari GPRS memungkinkan bandwidth (BW) yang digunakan oleh lebih dari satu pengguna secara bersama – sama. Sehingga pemanfaatan jaringan radio pada GPRS dapat maksimal. Untuk membantu mempelajari jaringan GPRS khususnya air interface, maka dibuatlah suatu program simulasi untuk visualisasi air interface dalam jaringan GPRS.

Program simulasi untuk visualisasi air interface dalam jaringan GPRS dirancang dengan menggunakan aplikasi program Visual Basic. Program simulasi ini mencakup kanal data paket, timing advance control, akses jaringan, dan resource allocation.

Program simulasi ini dapat berjalan dengan baik. Simulasi kanal data paket memvisualisasikan paket data pada prosedur uplink dan downlink. Simulasi timing advance control memvisualisasikan nilaiTiming Advance(TA) danaccess burst. Simulasi akses jaringan memvisualisasikan bagaimana jaringan mengalokasikan resource. Dan simulasi resource allocation memvisualisasikan pengalokasianbitmap, blok datauplink,Radio Block (RB) dantime slot (TS).

xxi

(GPRS) is a technology development of the second generation of Global System for Mobile Communication (GSM) which provides fast and efficient connecting time. These advantage can be achieved due to packet switching technology of GPRS that allow a bandwidth (BW) can be used by more than one user at the same time. Therefore the usage of radio network in GPRS can be maximum. The simulation program is design to give better understanding of GPRS air interface.

The simulation program was design by using Visual Basic application program. This simulation program visualized air interface in GPRS network, such as packet data channel, timing advance control, network access, and resource allocation.

The simulation program can be operated well. Packet data channel simulation visualized the packet data of uplink and downlink prosedure. Timing advance control simulation visualized the movement of Timing Advance (TA) value and access burst. Network access simulation visualized resource allocated of network. Resource allocation simulation visualized the allocated of bitmap, block data uplink, radio block (RB) and time slot (TS).

1

1.1

Latar Belakang

General Packet Radio Service (GPRS) merupakan layanan pengiriman dan

penerimaan data berbasis paket data pada jaringan Global System for Mobile

Communication (GSM). GPRS adalah pengembangan generasi kedua dari GSM

yang memberikan waktu sambung cepat dengan kecepatan data mencapai 115

Kbps [1], bahkan mencapai 160 Kbps [2] .Dengan adanya teknologi GPRS maka

proses pengiriman data pada jaringan GSM menjadi lebih mudah, cepat dan

murah.

Teknologi GPRS dikembangkan dengan tujuan untuk memungkinkan

operator GSM memenuhi kebutuhan layanan paket data tanpa kabel yang

merupakan dampak dari perkembangan internet dan intranet suatu perusahaan.

Teknologi packet switching dalam GPRS memungkinkan bandwidth digunakan

oleh lebih dari satu pengguna secara bersama – sama sehingga penggunaan

sumber daya dapat efisien dan pemanfaatan jaringan radio pada GPRS bisa

maksimal [3].

Laporan penelitian dengan judul “ Program Simulasi untuk VisualisasiAir

Interface dalam Jaringan GPRS ” ini disusun karena belum adanya suatu sarana

untuk mempermudah mahasiswa dalam mempelajari teknologi GPRS khususnya

1.2 Batasan

Masalah

Batasan masalah penelitian ini adalah :

1. Operasi kanal paket data dalam GPRS beserta operasi PACCH untuk

uplink TBF.

2. Timing Advance Control dalam GPRS dengan Prosedur Continuous

Timing Advance Control.

3. Akses ke dalam jaringan GPRS.

4. Resource Allocation padauplink direction.

1.3 Tujuan

Penelitian

Tujuan tugas akhir ini adalah untuk menghasilkan suatu program bantu

bagi mahasiswa mengenai teknologi General Packet Radio Service (GPRS)

khususnya bagianair interface.

1.4 Manfaat

Penelitian

Manfaat tugas akhir ini adalah :

1. Dapat menjadi acuan tambahan mengenai teknologi jaringan GPRS guna

pengembangan lebih lanjut.

2. Memudahkan pemahaman tentang penggunaan jaringan General Packet

1.5

Metodologi Penelitian

Penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Studi pustaka yang berhubungan dengan teknologi jaringan GPRS.

2. Pembuatan program simulasi unjuk kerja jaringan GPRS dengan program

Visual Basic.

3. Membahas dan menganalisis hasil rancangan yang diperoleh dari program

simulasi.

4. Membuat kesimpulan dan saran dari hasil analisis dan pembahasan.

1.6 Sistematika

Penelitian

Sistematika penyusunan propossal tugas akhir ini adalah seperti berikut :

1. Bab I. PENDAHULUAN

Berisi latar belakang, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat

penulisan, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

2. Bab II. DASAR TEORI

Berisi dasar teori mengenai teknologi jaringan GPRS khususnya air

interface.

3. Bab III. PERANCANGAN DAN SIMULASI

Berisi langkah perancangan/ diagram alir dan tampilan layout program

simulasi untuk visualisasi strukturair interface pada jaringan GPRS.

4. Bab IV. PEMBAHASAN HASIL UJI COBA

5. Bab V. KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi tentang kesimpulan dan saran untuk pengembangan aplikasi lebih

BAB II

DASAR TEORI

BAB ini akan membahas dasar teori Air Interface dari jaringan GPRS

yang meliputi, kanal data paket, timing advance control, akses jaringan, dan

resource allocation pada jaringan GPRS.

2.1 Pengertian dari GPRS dan

Air Interface

General Packet Radio Service (GPRS) merupakan layanan pengiriman dan

penerimaan data berbasis paket data pada jaringan Global System for Mobile

Communication (GSM). GPRS adalah pengembangan generasi kedua dari GSM

yang memberikan waktu sambung cepat dengan kecepatan data mencapai 115

Kbps[1] bahkan mencapai 160 Kbps [2].

Air Interface merupakan penghubung jalur informasi yang beroperasi

antara BTS danMobile Station (MS) [4].Air Interface menggunakan teknikTime

Division Multiple Access (TDMA) untuk jalur kirim, terima dan pensinyalan

informasi antara Base Transceiver Station (BTS) dan MS. Teknik TDMA

digunakan untuk membagi tiap-tiap carrier menjadi 8 Time Slot (TS). TS ini

kemudian ditandai untuk user tertentu, dan memungkinkan penanganan 8

pembicaraan secara bersamaan padacarrier yang sama.

Gambar 2.1 menunjukkan arsitektur pada jaringan GPRS beserta beberapa

Gambar 2.1 Arsitektur pada jaringan GPRS besertaair interface GPRS [5]

Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1, jaringan GPRS memiliki beberapa

jenisAir Interface, antara lain[6] :

1. GbInterface, menghubungkanBase Station Controller (BSC) denganServing

GPRS Support Node (SGSN). Gbinterface adalah carrier dari GPRS traffic

dan pensinyalan antara BSC dan bagian dari GPRS.

2. Gn Interface, menghubungkan SGSN dan Gateway GPRS Support Node

(GGSN) yang berada pada PLMN yang sama. Gn menyediakan sebuah data

dan pensinyalaninterface padaintra Public Land Mobile Network (PLMN).

3. Gp Interface, menghubungkan SGSN dan GGSN yang berada PLMN yang

berbeda. Gp interface menyediakan fungsi yang dibutuhkan pada jaringan

4. GrInterface, menghubungkanHome Location Register (HLR) dan SGSN. Gr

interface memberikan akses SGSN ke informasi langganan pada HLR, dan

dapat dialokasikan pada SGSN dengan PLMN yang berbeda.

5. Gi Interface, menghubungkan PLMN dengan jaringan eksternal, misalnya

jaringan internet atau intranet suatu perusahaan.

6. Gc Interface, menghubungkan antara GGSN dan HLR. Pada Gc interface,

GGSN dapat meminta informasi lokasi untuk permintaan aktifasi jaringan..

7. Gs Interface, menghubungkan SGSN dan Mobile Service Switching Center

(MSC)/ Visitor Location Register (VLR). Melalui Gs interface, SGSN dapat

mengirimkan lokasi data ke MSC atau menerima paging request dari MSC.

Gs interface dapat digunakan secara efektif untuk memperbaiki resource

jaringan pada jaringan GSM/ GPRS.

8. Gd Interface, menghubungkan SMS Gateway MSC (SMS-GMSC) dengan

SGSN dan SMS Interworking MSC (SMS-IWMSC) dengan SGSN. Gd

interface sangat efisien jika digunakan pada layanan SMS.

9. Gf Interface, menghubungkan SGSN dan Equipment Identity Register(EIR).

Gfinterface memberikan akses SGSN ke informasi equipment.

2.2

Pengertian Paket

switching

,

Time Slot

dan

Multiframe

Teknologi GPRS menggunakan metode paket switching yaitu

dalam pengiriman pesan kedalam jaringan, paket data dibagi menjadi

beberapa paket kecil yang terpisah, dan setelah sampai tujuan paket data

Pada metode ini tidak ada jalur yang didedikasikan secara khusus antara

stasiun pengirim dan dan stasiun penerima. Sehingga dengan paket

switching, akan banyak data yang dapat dikirimkan dan memungkinkan

jalur digunakan bersamaan oleh pengguna (user) lain [7].

TS merupakan satu kanal trafik (Traffic Channel, TCH). Panjang

satuframe TDMA adalah 4,615 ms dan panjang satu TS adalah 576,9µs.

Data rate maksimum yang dapat dicapai setiap TCH adalah 9,6 Kbps [1].

Jika diinginkan data rate yang lebih tinggi, maka beberapa TCH

digunakan secara serempak untuk satu terminal MS. Pembagian TS dan

frame TDMA ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Pembagian TS danframe TDMA pada jaringan GPRS [1]

Struktur multiframe untuk Packet Data Channel (PDCH) pada

kedalam 12 blok paket data (B0 – B11), satu blok terdiri dari 4frame yang

ditransmisikan secara berurutan. Pada 52frame TDMA terdapat 2frame T

untuk Packet Timing Advance Control Channel (PTCCH) dan 2 frame i

yang merupakan frame kosong (idle). Struktur multiframe ditunjukkan

pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Strukturmultiframe [1]

Pada GPRS hanya terdapat konfigurasi 1 TS, dan setiap

penggunaan 52multiframe akan tersedia 8 TS. Penggunaan 52multiframe

Gambar 2.4 HirarkiFrame GSM dengan 52multiframe untuk GPRS [2]

Pada GPRS, prosedur penggunaan sumber uplink dan downlink

tidak berhubungan satu sama lain. Sehingga saat pengiriman paket data,

blok radio (Radio Block, RB) ditempatkan pada paket data uplink dan

downlink.

TS tunggal dapat dipakai secara bergantian oleh beberapa

pelanggan (subscriber). Beberapa pelanggan juga dapat menggunakan

beberapa resource secara bergantian dalam satu TS setiap arah jika 52

multiframe digunakan kurang dari 12 pelanggan pada TS yang sama.

Percampuran konfigurasi dari Absolute Radio Frequency Channel

Number (ARFCN) juga dimungkinkan, tetapi dalam kenyataannya sangat

jarang. Gambar 2.5 memperlihatkan beberapa TS untuk GSM circuit

GPRS terbagi dalam slot yang berbeda. Circuit switching adalah metode

pengiriman paket data dengan mendedikasikan jalur secara khusus untuk

user tertentu, sehingga selain user yang sudah ditentukan tidak dapat

menggunakan jalur tersebut [7].

Gambar 2.5 Contoh dari pembagianresource GSM dan GPRS pada sebuah ARFCN [2]

2.3 Kanal Data Paket

Jalur yang membawa informasi antara MS dan BTS disebut Physical

Channel. Perbedaan carrier informasi dalam Physical Channel diklasifikasikan

dalam Logical Channel. Logical Channel dibagi menjadi 2 kategori, Control

Channel dan Traffic Channel. Keduanya kemudian dibagi menjadi dua tipe dari

Traffic Channel dan tiga kategori dariControl Channel dengan total sembilan tipe

yang berbeda. Pembagian kategori dari Logical Channel ditunjukkan pada

Gambar 2.6 Pembagian kategori dari logical channels [4]

2.3.1 Control Channel

Control Channel membawa informasi pensinyalan yang digunakan oleh

MS untuk mencari RB. Ada tiga kategori dariControl Channel, yaitu:

1. Broadcast Channels (BCH)

Semua BCH dikirimkan secara point to multi-point ke arah

downlink.Terdapat beberapa tipe kanal pada BCH, yaitu :

- Frequency Correction Channel (FCCH)

Menyediakanfrequency correction information yang digunakan oleh MS.

- Synchronization Channel (SCH)

Memuat info Base Station Identity Code(BSIC) dan nomerframe TDMA

yang digunakan untuk sinkronisasi MS pada strukturframe dari BTS baru.

- Broadcast Control Channel (BCCH)

Digunakan untuk mengirimkan informasi secara umum ke semua MS,

misalnya informasiLocation Area Identity (LAI), informasipower output

2. Common Control Channels (CCCH)

Semua CCCH dikirim secara point to point. CCCH digunakan

untuk membangun hubungan antara MS dan Base Station (BS) sebelum

penempatan MS ke Dedicated Control Channel (DCCH). CCCH dapat

dikonfigurasikan dalam sebuahcell. Berbeda dengan BCCH, beberapa TS

dalam sebuah cell dapat membawa CCCH pada bagian akhir, meskipun

tiap MS hanya diikuti oleh satu CCCH per TS. Jika CCCH tidak dapat

dikonfigurasikan dalam sebuahcell, semua akses jaringan yang terhubung

dengan GPRS akan ditempatkan melalui CCCH.

Terdapat beberapa tipe kanal pada CCCH, yaitu :

- Random Access Channel(RACH)

Digunakan oleh MS untuk meminta akses ke sistem. Informasi RACH

dikirim secara uplink. RACH biasanya dikirim dengan random access

burst(access burst yang dikirim secara acak dan serempak).

- Paging Channel (PCH)

Digunakan untuk memanggil MS. Informasi PCH dikirim secaradownlink.

- Access Grant Channel (AGCH)

Digunakan untuk menandai Stand Alone Dedicated Control Channel

(SDCCH), dan untuk menempatkan MS pada DCCH tertentu. Informasi

3.Dedicated Control Channels (DCCH)

Semua DCCH dikirim secara point to point secara uplink dan

downlink. DCCH digunakan untuk signalling dan kontrol. Terdapat

beberapa tipe kanal pada DCCH, yaitu :

- Stand alone Dedicated Control Channel (SDCCH)

Membawa informasi signalling selama call setup. Digunakan sebelum

alokasi pada TCH tertentu.

- Slow Assosiated Control Channel (SACCH)

Mengirim panggilan data kontrol dan laporan pengukuran.

- Fast Assosiated Control Channel (FACCH)

Digunakan untukhandover.

2.3.2 Traffic Channel

Traffic Channel (TCH) membawa suara dan data. Ada dua tipe dari TCH,

yaitu full ratedan half rate. TCH dapat ditempatkan pada TS dan pada frekuensi

manapun di dalam cell, kecuali untuk TS pertama (TS0) pada carrier pertama

(C0).

a. Full Rate

TCH Full Rate (TCH/F) menangani voice atau data encoding.

Informasi TCH/F mempunyaibit rate13 kbps untuk informasi suara dan

b. Half Rate

Dengan kanal TCHHalf Rate(TCH/H), sebuah MS akan memakai TS

secara berselang (karena selalu berselang dengan idle frame). Sehingga,

dua MS akan bisa menggunakan kanal fisik yang sama untuk mengawali

panggilan ke sebuah penggandaan kapasitas jalur. Informasi TCH/H

mempunyaibit rate 6.5 kbps untuk informasi suara dan 4.8 kbps atau 2.4

kbps untuk informasi yang berupa data. Pembagian frame pada traffic

channel ditunjukkan pada Gambar 2.7, dengan T adalah TDMA frame

untuk TCH. A adalah SACCH frame untuk TCH. Dan I adalahidle frame.

Gambar 2.7 Pembagianframe dariTraffic Channel (TCH) [4]

2.3.3 Operasi

Packet Associated Control Channel

(PACCH) untuk

TBF

Uplink

Pada sebuah TBF uplink, MS dapat menggunakan beberapa

pengalokasian RB uplink dari pengiriman sebuah pesan kontrol pada

untuk Packet Data Traffic Channel (PDTCH). Pada operasi ini terdapat

tiga metode pengalokasianresource uplink, yaitu :

1. Fixed Allocation

PCU memberi informasi ke MS pada pesan PACK_ULL_ASS melalui

TS yang digunakan untuk menerima pesan PACCH downlink, dan

harus dapat diterima secara konstan oleh MS.

2. Dinamic Allocation

MS harus dapat menerima downlink direction dari semua

pengalokasian TS. Semua nomer TS dapat digunakan oleh PCU untuk

pengiriman pesan PACCHdownlink.

3. Extended Dinamic Allocation.

MS tidak dapat menerima downlink direction dari TS nomer besar.

PCU akan mengirimkan pesan PACCH downlink pada TS dengan

nomer kecil, dapat dilihat pada Gambar 2.20.

2.4

Timing Advance Control

dalam GPRS

Dalam GPRS, resource jaringan digunakan dalam MS hanya jika

sangat dibutuhkan. Pengetahuan tentang jarak antar MS penting untuk

downlink hanya saat pengiriman paket data, karena MS selalu memuat

konfirmasi pengirim dari penerimaan data di jaringan.

Continuous regulationdari timing advance (saat pengiriman sinyal

periodik sampai di BTS. Proses ini membutuhkan access burst yang

dikirim dari MS sampai nilai TA yang tepat didapatkan.

Pada GPRS pengiriman access burst ke BTS dapat menggunakan

metode Sloted Aloha. Selain berguna untuk memperkirakan jarak antara

MS dan BTS, metode ini juga dapat mengontrol TA saat MS dalam

keadaan mengirim atau menerima data.

2.4.1 Metode

Slotted

ALOHA

ALOHA adalah akses protokol acak yang dikembangkan di

Universitas Hawai untuk pembagian akses kanal penyiaran antar

pengguna. ALOHA terdiri dari dua jenis yaitu unslotted yang tidak

mempunyai koordinasi antar sistem stasiun, dan slotted yang bekerja

dalam fungsi waktu untuk menghasilkan kanaltime slot.

Pada Slotted ALOHA (S-ALOHA) user dapat mengirim data ke

BS melalui saluran uplink dan menerima data melalui saluran downlink.

Bila hanya satu user yang mengirim data, BS akan menerima paket data

dan mengirim balasan paket data melalui salurandownlink. Tetapi jika ada

lebih dari satu user yang mengirim data secara bersamaan, maka akan

terjadi tabrakan (collision). Jikauser tidak menerima balasan, diasumsikan

bahwa data yang dikirimkan rusak. Sehinggauser kembali mengirim paket

data dengan tunda waktu acak. Gambar 2.8 menunjukkan contoh operasi

pada S-ALOHA. Paket bit data dikirimkan oleh user k, dan akan diikuti

data secara serempak hingga terjadi tabrakan, maka sebuah negatif

acknowledgement (NAK) akan mengikuti dan masing-masing stasiun

menggunakan nomer generator acak untuk memilih waktu pengiriman

ulang. Dari Gambar 2.8 juga ditunjukkan contoh jika m dan n mengirim

ulang dengan waktu yang dipilih secara acak, akan tetap ada kemungkinan

user m dan n akan bertabrakan kembali.

Gambar 2.8 Operasi pada S ALOHA [8]

2.4.2 Prosedur

Continuous Timing Advance Update

Prosedur standar pada GPRS yang digunakan untuk mengukur TA

yaitu continuous update prosedure. Prosedur ini didasarkan pada kanal

logika PTCCH/U dan PTCCH/D yang ditunjukkan pada frame nomer 12

dan 38 dari 52multiframe. Gambar 2.9 menunjukkanuplink direction dari

PTCCH/U yang terbagi menjadi 16 sub kanal dengan 8 deret 52

multiframe (MF), yang setiap sub kanalnya dapat digunakan ketika MS

aktif. Penggunaan sub kanal berlangsung sama seperti TS dan Timing

Advance Indeks (TAI) pada sub kanal yang berada pada pesan resource

Gambar 2.9 16 sub kanal PTCCH/U dengan 8 deret 52 MF [2]

Setelah sub kanal PTCCH/U digunakan, MS menunggu sampai

penggunaan PTCCH/U TDMAframe terlihat pada TS ini. Kemudian MS

akan mengirim sebuah access burst dengan asumsi TA dari 0 ke BTS

dalamframe. BTS dapat menerimaaccess burst dan dapat memperkirakan

jarak ke MS, oleh karena itu TA menggunakan tunda waktu. Beberapa

nilai TA sangat dibatasi pada pesan TA terbaru untuk sampai ke 16 MS .

Seperti terlihat pada Gambar 2.10.

Jika nilai TA dalam pesan mempunyai lebar 7 bit, prosedur ini

memungkinkan 16 MS untuk sinkronisasi TA pada slot yang sama. Pesan

TA ditransmisikan per TS sebagai pesanbroadcast . Tiap MS memperoleh

[9]

[2]

Gambar 2.10Pesantiming advance

Pesan TA dapat diperluas dari 16 bit menjadi 23 oktet dengan filter

oktet, hingga terdapat 184 bit masukan yang dapat diberikan pada

pengkode kanal. Terdapat 4 burst normal dalamdownlink direction yang

dapat mengirimkan pesan TA pada PTCCH/D. Pembagian TA melalui 4

Gambar 2.11 Transmisi dari nilaitiming advance yang baru pada pesan TA [2]

Terdapat 4 MS yang mengirim access burst ke BTS dalam

PTCCH/U dalam 2 paket 52 multiframe sebelum pesan TA menerima

updatean nilai pesan TA. Pada Gambar 2.11, MS mengirimkan access

burst PTCCH/U pada sub kanal 0. Oleh karena itu mobile station

menerima nilaiupdatean TA pada pesan TA nomer 2. Nilai TA baru ini

akan diulang pada pesan-pesan TA berikutnya hingga ada nilai TA yang

lebih baru.

2.4.3 Timing Advance by means of Polling and Access Bursts

Pada metode polling and access burst ini, beberapa MS dan poll

base station yang dikehendaki mengirimkan pesan-pesan

PACK_CTRL_ACK yang ditampilkan pada RB uplink. Pesan aktual ini

informasi seperti Gambar 2.12. Access burst ini dikirimkan dengan TA

dari 0 dan kemudian juga dapat digunakan untuk menentukan jarak.

Gambar 2.12 Polling and Access Bursts [2]

Pengkodean dari pesan lengkap PACK_CTRL_ACK sampai

dengan 11 bit merupakan suatu kesepakatan murni. Sejak dari 4 akses

beberapa burst terformat bersama-sama, akses penerimaan burst dengan

pengkodean yang tepat tidak akan terpengaruh oleh gangguan yang ada

disekitarnya. Metode ini awalnya tidak lazim, karena hanya berdasar

kesepakatan dengan pengirimanuplink yang tidak rutin dan sangat jarang.

Ini terjadi karena polling dan pengiriman dari access burst akan dikirim

hanya ketika nilai TA yang baru diperlukan dan karena polling dan

pengiriman dari access burst pada metode ini tidak rutin seperti

2.5

Akses ke jaringan GPRS

Beberapa hal yang dijadikan pertimbangan pada akses jaringan

adalah bagaimana sebuah MS mengakses jaringan dan bagaimana sebuah

jaringan mengalokasikanresource.

Pada GPRS, terdapat beberapa variasi untuk akses jaringan. Ini

ditunjukkan dengan different access burst coding (pengkodean access

burst yang berbeda), yang berbentuk pesan CHAN_REQ atau

PACK_CHAN_REQ.

2.5.1 Kemungkinan Akses Jaringan yang Beragam

Berikut ini adalah beberapa kemungkinan akses jaringan yang beragam:

2.5.1.1

Akses

paket

satu

tahap

Prosedur ini disebut satu tahap karena PCU

mengalokasikan uplink resource ke MS sepanjang access burst

dapat diterima. Akses ini dapat diusulkan oleh MS antara Random

Access Channel (RACH) dengan pesan CHAN_REQ dan Packet

Random Access Channel (PRACH) dengan pesan

PACK_CHAN_REQ. PCU akan menentukan mana usulan yang

akan dilaksanakan, yakni antara akses paket satu tahap atau paket

dua tahap yang mungkin dilaksanakan. Pada RLC/MAC yang tidak

dikenal (unacknowledged), MS tidak dapat mengusulkan akses

Jika akses paket satu tahap diinisiasikan (ditampilkan)

melalui RACH, beberapa resource hanya dapat dialokasikan pada

sebuah TS saja. Tetapi jika ditampilkan melalui PRACH resource

dapat dialokasikan pada beberapa TS sesuai dengan klas multislot

MS. Ini terjadi karena terdapat beberapa bit pada pesan

PACK_CHAN_REQ.

Pada akses jaringan ini, Contention Resolution Prosedure

(CRP) harus dapat dijalankan selama transfer data uplink aktif

seperti ditunjukkan pada Gambar 2.13. CRP memutuskan apakah

Temporary Logical Link Identifier (TLLI) akan dikirim kembali ke

MS pada pesan PACK_UL_ACK. Jika jaringan tidak dapat

menerima blok data uplink karena blok data bertabrakan dengan

MS yang berbeda, maka MS akan berhenti mengirim dan mencoba

mengakses jaringan kembali.

2.5.1.2

Akses paket dua tahap

Paket ini dapat ditampilkan diantara RACH dan PRACH.

MS dapat menjalankan akses ini dengan mode RLC/MAC

unacknowledge. Pada tahap satu paket data pada jaringan dapat

dialokasikan pada blok uplink tunggal. Dan pada tahap kedua

berguna untuk mengirim pesan PACK_RES_REQ yang dapat

mengidentifikasi MS dengan TLLI. Prosedur pada akses paket dua

tahap ditunjukkan Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Prosedur pada Akses Paket Dua Tahap [2]

2.5.1.3 Short Access

Akses ini hanya dapat diinisiasikan pada PRACH, karena

hanya terdapat satu tahap dan blok tunggal/ dua tahap digunakan

untuk pesan CHAN_REQ pada RACH. Prosedur pada akses ini

dilaksanakan. Pada short access ini resource hanya dapat

dialokasikan pada satu TS, karena klas multislot dari MS tidak

diketahui. Prosedur padashort access ditunjukkan Gambar 2.15

Gambar 2.15 Prosedur padashort access [2]

2.5.1.4

Akses

untuk

Response Page

Jika paket data pada PPCH terdapat pada PRACH maka

MS akan memilih akses ini untuk mengakses jaringan pada pesan

PACK_CHAN_REQ seperti ditunjukkan Gambar 2.16. Pada akses

ini, PCU hanya dialokasikan pada MS dengan sebuah blok uplink

single saja. Ketika paket data terdapat pada PRACH, MS akan

merespon permintaan untuk akses paket dua tahap dan pesan

Gambar 2.16 Prosedur pada aksesResponse page [2]

2.6

Resource Allocation

Beberapa metode pengalokasian pada resource allocation hampir

sama seperti yang telah diterangkan pada akses jaringan. Terdapat dua

jenis resource allocation yaitu untuk downlink direction dan uplink

direction. Tetapi pada resource allocation hanya akan dibahas uplink

direction saja.

2.6.1

Resource Allocation

pada

Uplink Direction

Ketika MS mengirim data ke PCU, maka tidak ada TBF uplink

yang aktif. Pada uplink direction terdapat tiga metode yang dapat

2.6.1.1

Metode

Fixed Allocation

Pada metode ini, MS menerima sebuah alokasi resource

dari PCU dengan bentuk bitmap dan sebuah waktu tunggu per TS.

Metode ini ditunjukkan pada Gambar 2.17. Dari gambar dapat

dilihat bahwa MS menerima bitmap 101 110 111 111 011 dan

waktu tunggu. Bitmap dan waktu tunggu yang diterima MS sama

seperti yang diberikan pada pesan PACK_UL_ASS. Sebuah pesan

PACK_ULL_ASS menerima informasi per TS, sama seperti

panjang bitmap masing-masing/ bitmap terakhir sampai pada akhir

pesan.

Gambar 2.17 Alokasi blok radio pada metodefixed allocation [2]

2.6.1.2

Metode

Dynamic Allocation

Metode ini berbasisuplink state flag (USF), yaituflag yang

digunakan untuk menentukanresource mana yang dapat digunakan

oleh user. Pada Gambar 2.18 ditunjukkan USF terdapat pada tiga

MS menerima pesan PACK_UL_ASS yang didalamnya terdapat

nomer seri TS dan menerima sebuah USF per TS, seperti

ditunjukkan pada Gambar 2.19. Selama pesan PACK_ULL_ASS

ini diterima, MS mulai memonitor downlink direction dari

pengalokasian TS. Jika MS mendeteksi USF pada blokdownlink K

saat pengalokasian TS N, maka MS dapat menggunakan blok

uplink (k+1) pada TS yang sama untuk mengirimkan sebuah blok

RLC/MAC uplink. Jika MS mendeteksi USF saat berada pada TS

N, maka tidak hanya satu blok uplink saja tapi sekaligus empat

blok uplink selanjutnya yaitu (k+1), (k+2), (k+3), dan (k+4) yang

akan dialokasikan pada sebuah MS. Ini terjadi saat

USF_GRANULARITY_flag diset 1 pada pesan

PACK_ULL_ASS. Jika USF_GRANULARITY_flag diset 0, blok

uplink (k+1) akan dialokasikan pada sebuah MS.

Gambar 2.19 Contoh dari pesan PACK_ULL_ASS pada dynamic allocation dengan alokasi TS 2, 3, dan 4 [2]

2.6.1.3

Metode

Extended Dynamic Allocation

Metode ini merupakan pengembangan dari metode

dynamic, dengan mengalokasikan beberaparesource ke sebuah MS

menggunakan alokasi USF harus mengikuti beberapa aturan, yaitu:

a. Jika sebuah MS mendeteksi USF pada blok Kdownlink saat TS N,

MS harus menggunakan blok uplink (k+1) pada TS N yang sama

b. Jika USF_GRANULARITY_flag diset 1, maka empat blokuplink

selanjutnya (k+1), (k+2), (k+3), dan (k+4) akan dialokasikan pada

sebuah MS.

c. Jika MS telah menerima USF dalamdownlink blok K pada TS N,

MS ini tidak lagi membutuhkan TS yang lebih panjang untuk

menerima USF dalamdownlink blok K dan (k+1) pada TS dengan

nomer tinggi menurut alokasinya.

Gambar 2.20 merupakan contoh prosedur pada metode

extended dynamic allocation. Pada sumbu axis horisontal

menunjukkan 12 RB pada 52multiframe, dan axis vertikal

menunjukkan pengalokasian TS 0, 2, 3, 5, dan 7. Sebagai contoh

dengan menggunakan USF_GRANULARITY_flag diset 0, maka

[2] :

1. Pada RB 0/ saat TS 2 pada downlink direction, RB 1 uplink

dialokasikan pada TS 2 dan pada semua TS dengan nomor

tinggi yang telah dialokasikan. MS menggunakan blokuplink 1

pada TS 2, 3, 5, dan 7.

2. Pada RB 1 downlink, beberapa resource dapat dialokasikan

pada blokdownlink 0. MS menggunakan blokuplink 3 pada TS

0, 2, 3, 5, dan 7.

3. Pada RB 2 downlink, lebih banyak lagi sumber yang

dialokasikan karena MS telah menerima USF pada TS 0. MS

menggunakan blokuplink 1 pada TS 2, 3, 5, dan 7.

4. Pada RB 3 downlink, sama sekali tidak ada pengalokasian

sumber karena PCU diharapkan dapat menurunkan nomer TS

yang akan digunakan. MS akan menggunakan RB 3 pada TS 0.

5. Pada RB 4 downlink, MS akan membaca pada semua TS yang

yang dialokasi. Atau MS akan menemukan USF pada TS 3.

2.7

Layout

Program Visual Basic

Layout program adalah rancangan secara visual sebagai bentuk

implementasi program simulasi untuk struktur air interface pada jaringan GPRS

beserta unjuk kerjanya. Layout program dibuat menggunakan program aplikasi

Visual Basic. Bentuk umum darilayoutprogram dapat dilihat pada Gambar 2.21.

Gambar 2.21Layout program secara umum dalam Visual Basic

Layout ini terdiri dari beberapa window sebagai penyusunnya, diantaranya :

1. Window Utama

Pada bagian judul window ini tertulis Microsoft Visual Basic [Design]. Pada window ini, semua kegiatan pembuatan program dilakukan. Baris menu

toolbar yang digunakan sebagai pemercepat (shortcut) dalam pengaksesan

beberapa menu yang sering digunakan.

2. Window Toolbox

Window toolbox digunakan untuk memilih kontrol-kontrol yang akan

digunakan saat merancang program. Window ini berisi icon untuk

memasukkan objek tertentu dalam window form. Penggunaannya adalah

dengan mengklik kanan padatoolbox lalu memilihicon.

3. Window Properti

Digunakan untuk mengatur properti dari form. Isi dari window ini dapat

berubah sesuai denganform ataucontrol yang dipilih.Window properti terdiri

dari tiga bagian yaitu :

a. Bagian untuk memilih objek.

Digunakan untuk memilih objek yang akan diubah propertinya.

Bagian ini akan berubah secara otomatis setelah dilakukan pemilihan

padacontrol yang terdapat padaform.

b. Bagian untuk pengaturan nilaiproperti.

Digunakan untuk mengubah nilaiproperti dari objek yang dipilih.

c. Bagian untuk memilihproperti sebuah objek.

4. Window Project

Project adalah sekumpulan modul, yang digunakan untuk manajemen

proyek dalam pembuatan program. Program dibagi dalam beberapa modul dan

kemudian diletakkan pada window ini. Proyek disimpan dalamfile berakhiran

.VBP.Window ini terdapat tigaicon yaitu, VIEW CODEuntuk menampilkan window editor kode program, VIEW OBJECT untuk menampilkan form, dan

TOGGLE FOLDERSuntuk menampilkanfolder atau tempat menyimpanfile.

5. Window Form

Formadalah suatu objek yang dipakai sebagai tempat pembuatan program.

Layout program dalam program simulasi untuk strukturair interface

pada jaringan GPRS beserta unjuk kerjanya ditunjukkan dalam beberapa bagian

sesuai batasan masalah yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya. Beberapa

layout program ini menggunakan beberapa komponencontrol dalam Visual basic,

diantaranya :

1. Control Label

2. Control CommandButton

3. Control Frame

4. Control OptionButton

5. Control ComboBox

6. Control Image

2.7.1 Control Label

Digunakan untuk menampilkan tulisan pada form. Beberapa properti

label seperti :

a. Alignment, untuk menentukan perataanfont label.

b. Appearance, untuk menentukan tampilan objek. Terdapat dua jenis yaitu

flat untuk bentuk datar dan 3D untuk tiga dimensi.

c. Caption, untuk menentukan tulisan label.

d. Font, untuk menentukan jenisfontyang dipakai dalam tulisan label.

e. Name, untuk menentukan nama objek label. Defaultnya bernama Label1,

Label2, dst. Nama ini dipakai sebagai pengenal objek label.

2.7.2 Control CommandButton

Digunakan untuk menjalankan suatu tindakan jika pemakai telah

melakukan pilihan dengan menekancontrol ini.

2.7.3 Control Frame

Digunakan untuk membingkai dan mengelompokkan objek

tertentu. Pada perancangan ini digunakan untuk pengelompokan beberapa

OptionButton.

2.7.4 Control OptionButton

Digunakan untuk melakukan pemilihan yang hanya boleh memilih

2.7.5 Control ComboBox

Merupakan gabungan dari TextBox dan ListBox. ComboBox dapat

menampilkan suatu teks seperti pada TextBox dan dapat memilih pilihan

dari daftar pilihan seperti pada ListBox. Ketika pengguna mengklik kiri

panah kebawah maka akan tertampil beberapa pilihan teks, dan pengguna

harus mengklik kiri satu dari banyak pilihan teks untuk menampilkan teks

yang dipilih.

2.7.6

Control Image

Control image dapat digunakan untuk menambahkan gambar

dengan pilihan properti yang lebih sedikit dibandingkan control

PictureBox.

2.7.7 Control Timer

BAB III

PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI

Bab ini selain menunjukkan routing data air interface pada GPRS seperti

terlihat pada Gambar 3.1, juga menunjukkan perancangan diagram alir program

simulasi untuk strukturair interface pada jaringan GPRS.

Gambar 3.1Routing dataair interface pada jaringan GPRS [5]

Program dibuat berdasarkan empat tahap perancangan seperti telah

dijelaskan pada BAB II dengan menggunakan program aplikasi Visual Basic,

yaitu :

1. Menentukan operasi kanal data paket dalam GPRS.

2. Menentukan prosedur Timing Advance Control dalam GPRS dengan

3. Menentukan akses ke dalam jaringan GPRS.

4. MenentukanResource Allocation padauplink direction.

Gambar 3.2Diagram alir menu utama

Perancangan diagram alir alir menu utama ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Proses perancangan pada program simulasi dimulai dengan subroutine menu

utama yang terdiri dari empat subroutine yang ditetapkan sesuai dengan batasan

masalah yaitu, menentukan jenis kanal data paket yang digunakan dari data yang

dibuat oleh pengguna. Kemudian menentukan prosedur timing advance dari data

yang akan dilewatkan. Proses selanjutnya adalah menentukan akses jaringan,

yakni apakah untuk aksesuplink atau untuk akses lainnya. Proses terakhir adalah

menentukan metoderesource allocation untuk memastikan jumlah blok data yang

akan dialokasikan. Beberapa keterangan bantuan yang menjelaskan isi, cara

menjalankan, dan istilah dari program simulasi diberikan padasubroutine help.

Subroutine help juga akan diberikan pada setiap layout program simulasi

untuk membantu pengguna untuk dapat lebih mudah mempelajari dan

menggunakan program simulasi ini. Diagram alir untuk help menu ditunjukkan

pada Gambar 3.2a.

Gambar 3.2aDiagram alirhelp menu

tampilkan keterangan dari

layout Menu Utama MULAI

KEMBALI ?

SELESAI

MENU UTAMA YA

TDK

3.1 Menentukan Kanal Data Paket

Dalam pengiriman sebuah data, pengguna harus menentukan kanal data

paket yang akan digunakan saat prosedur uplink atau saat data dikirim ke BTS 1

dan saat prosedur downlink atau saat data dari BTS satu dikirim ke BTS yang

lainnya. Secara garis besar pengiriman dan penentuan kanal data paket dapat

ditunjukkan pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3Diagram alir pengiriman data dan penentuan kanal data paket Diagram alir proses penentuan kanal data paket untuk proseduruplink dan

prosedur downlink ditunjukkan pada Gambar 3.4(a) dan (b). Gambar 3.4(c)

MULAI

SELESAI Data diterima BTS 2

Data diterima BTS 1 Proseduruplink

? Prosedurdownlink

Kanal Data Paket proseduruplink Kanal Data Paket

merupakan diagram alirhelp kanal. Dua proses ini bertujuan untuk menampilkan

pergerakan/ visualisasi paket data antara MS dan BSS. Pergerakan data akan

divisualisasikan satu per satu secara bergantian.

(a) (b)

Gambar 3.4Diagram alir proses penentuan kanal data paket (a) pada proseduruplink (b) pada prosedurdownlink

Gambar 3.4(c)Diagram alirhelp kanal

BSS mengirim PRAGCH/ AGCH ke

MS

BSS mengirim PACCH ke MS MS mengirim PRACH/

RACH ke BSS

MS mengirim PACCH ke BSS

MULAI

SELESAI

BSS mengirim PPCH/ PCH ke MS

MS mengirim PRACH/ RACH ke

BSS BSS mengirim PRAGCH/ AGCH ke

MS MS mengirim PACCH

ke BSS

MULAI

SELESAI

Tampilkan keterangan darilayout

Secara visualisasi prosedur dalam menentukan kanal data paket dibagi

menjadi dua yakniuplink dandownlink seperti ditunjukkan pada Gambar 3.5.

ProsedurUplink Prosedurdownlink

Gambar 3.5Prosedur kanal data paket

3.1.1 Operasi

Packet Assosiated Control Channel

(PACCH)

Pada penentuan kanal data paket, terdapat operasi pada kanal PACCH

untuk menentukan metode pengalokasian sumber, khususnya TBF uplink.

Diagram alir untuk operasi PACCH ditunjukkan pada Gambar 3.6a. Pada TBF

uplink ini terdapat tiga metode pengalokasian sumber, seperti yang telah

dijelaskan pada BAB II. Diagram alir help untuk operasi PACCH ditunjukkan

Gambar 3.6aDiagram alir operasi PACCH untuk TBFuplink

ALOKASI FIXED MULAI

PCU mengirim PACK_UL_ASS ke MS dengan TS yang dipakai unt menerima pesan

PACCH/D ALOKASI DINAMIK ALOKASI EXTENDED DINAMIK PCU mentransmisikan

PACCH/D dan MS dapat menerimadownlink direction dari smua

alokasi TS

PCU mentransmisikan PACCH/D pada TS no kecil, dan MS tidak

dapat menerima downlink direction dari

TS no besar

Gambar 3.6bDiagram alirhelpuntuk operasi PACCH

3.2 Menentukan

Prosedur

Timing Advance Control

Prosedur timing advance control yang akan dibahas hanya prosedur

continuous TA update saja. Prosedur continuous TA update ini akan

memperlihatkan jalur mobilisasi access burst pada timing advance control.

Diagram alir prosedur continuous TA update pada timing advance control

ditunjukkan pada Gambar 3.7a. Sedangkan diagram alir help timing advance

ditunjukkan Gambar 3.7b.

tampilkan keterangan darilayout

Operasi PACCH MULAI

KEMBALI ?

SELESAI

Operasi PACCH YA

(a)

(b)

Gambar 3.7(a)Diagram alirTiming Advance Control,(b)Help timing

BTS menerimaaccess burst dan menghitung nilai TA yang baru.

Hasil dikirim ke PTCCH/D MS menerimaupdatenilai TA dan mengirim nilai TA+access

burst ke subkanaluplink

(PTCCH/U) dan BTS

SELESAI MULAI MENU ? MENU UTAMA

Didasarkan pada kanal logika PTCCH/U dan PTCCH/D dengan

frame ke 12 dan 38 dari 52 MF

HELP Timing HELP ? TDK TDK YA YA Pilih Tombol

Tampilkan keterangan darilayout Timing Advance Control

3.3 Menentukan Akses Jaringan

Terdapat beberapa jenis akses jaringan yang dapat digunakan dengan

beberapa persyaratan yang harus terpenuhi. Diagram alir prosedur penentuan

akses jaringan ditunjukkan pada Gambar 3.8. Dan diagram alir untuk help akses

pada gambar 3.9. Pada akses jaringan ini terdapat dua pilihan akses yaitu :

a. Aksesdownlink yang terdiri dari akses untukresponse page.

b. Aksesuplink terdiri dari akses paket satu tahap, akses paket dua tahap dan

shortaccess.

3.3.1 AksesResponse Page

Akses ini hanya ditampilkan pada PRACH. Ketika tampilan

sudah ditentukan, maka PCU akan dialokasikan pada MS dengan

satu blok uplink tunggal. Ketika MS telah merespon permintaan,

PACK_UL_ACK dengan TLLI akan segera dikirim ke MS.

3.3.2 Akses Paket satu tahap

Akses ini dapat ditampilkan pada RACH dan

PRACH. Dengan RLC/MAC acknowledged. Akses ini dapat

dikenalkan melalui :

a. RACH , sumber hanya dialokasikan pada sebuah TS.

b. PRACH, sumber dapat dialokasikan pada beberapa TS

sekaligus.

c. CRP, PACK_UL_ACK dengan TLLI akan dikirim ke MS.

3.3.3 Akses dua tahap

Alokasi jaringan pada akses ini dibagi menjadi dua, yaitu:

a. Pada tahap 1, jaringan dialokasikan pada sebuah blok uplink

tunggal.

b. Pada tahap 2, jaringan dialokasikan pada MS dengan

mengirimkan PACK_RES_REQ ke BTS.

3.3.4 Short Access

mengulang proses CRP seperti pada akses paket satu tahap. Pesan

PACK_UL_ACK dengan TLLI akan dikirim ke MS. Kemudian

MS akan mentransmisikan blok data tanpa TLLI.

Gambar 3.8 Diagram alir untuk menentukan akses jaringan

Mulai

AksesUplink

?

Ditampilkan pada RACH dan PRACH

?

RLC/MAC tidak dikenal (unacknowledged)

Gambar 3.8 (lanjutan 1) Diagram alir untuk aksesresponse page

Ditampilkan pada RACH dan PRACH

?

MS menanggapi permintaan untuk akses paket 2 tahap /single

blok

PACK_UL_ACK [TLLI] dikirim ke MS

MENU ?

MENU UTAMA

HELP

?

HELP

Lainnya

A

SELESAI PCU mengalokasikan

blokuplink single ke MS

YA YA

TDK

(a)

`

TDK

(b)

Gambar 3.8 (lanjutan 2) (a)Diagram alir paket 1 tahap (b) 2 tahap danshort access

D

CRP

PACK_UL_ACK [TLLI] dikirim ke MS MS mentransmisikan blok data tanpa TLLI

SELESAI MENU ? MENU UTAMA HELP ? HELP Lainnya B

BTS mengirim blok

uplink tunggal ke MS

MS mengirim PACK_RES_REQ ke BTS TDK TDK YA YA CRP Tampilkan alokasi

sumber pada 1 TS Tampilkan alokasi sumber

pada beberapa TS

PRACH

PACK_UL_ACK [TLLI] dikirim ke MS MS mentransmisikan blok data tanpa TLLI

SELESAI MENU ? MENU UTAMA HELP ?

(a) (b)

(c)

Gambar 3.9Diagram alirhelp (a)Akses Jaringan (b) Akses Paket 1 Tahap dan (c)Akses Lainnya

tampilkan keterangan darilayout

Akses jaringan MULAI KEMBALI ? SELESAI Akses jaringan TDK YA Pilih Tombol tampilkan keterangan darilayout

Akses Lainnya

MULAI KEMBALI ? SELESAI AKSES Lainnya TDK YA Pilih Tombol tampilkan keterangan darilayout

Akses Paket 1 Tahap MULAI

KEMBALI ?

SELESAI

Akses Paket 1 Tahap YA

3.4

Menentukan

Resource Allocation

Diagram alir untuk beberapa metode pada resource allocation

ditunjukkan pada Gambar 3.10. Penentuan resource allocation hanya

dibatasi pada uplink direction saja. Pada uplink direction terdapat tiga

metode alokasi antara lain :

a. Metode fixed allocation, MS menerima resource allocation dari PCU

berupabitmap dan waktu tunggu per TS.

b. Metode dynamic allocation, MS menerima seri TS pada sebuah

PACK_UL_ASS dan menerima sebuah USF per TS. Jika

USF_GRA_flag=1 dan USF tidak dapat dideteksi oleh MS, maka 4 blok

data uplink akan dialokasikan pada sebuah MS. Tapi jika

USF_GRA_flag≠1 dan USF dapat dideteksi oleh MS, maka hanya 1 blok

datauplink yang dialokasikan pada sebuah MS.

c. Metode extended dinamic allocation, USF dideteksi oleh MS dan MS

menggunakan 1 blok datauplinkdengan TS nomer tinggi untuk mengirim.

Jika USF_GRA_flag=1, maka 4 blok data uplink akan dialokasikan pada

sebuah MS. Tapi jika USF_GRA_flag≠1, maka terdapat beberapa pilihan

RB, antara lain :

1. RB 0, maka RB 1 uplink dialokasikan pada TS 2 dan TS yang

bernomer lebih tinggi. Sedangkan MS menggunakanuplink blok 1

pada TS 2,3,5,7.

2. RB 1, maka semua resource dialokasikan pada downlink blok 0.

3. RB 2, maka MS menerima USF pada TS 0. MS menggunakan

uplink blok 1 pada TS 2,3,5,7

4. RB 3, maka tidak ada pengalokasian sumber. MS membaca

RB 3downlink pada TS 0

5. RB 4, maka MS menemukan USF pada TS 3

6. RB 5, maka MS menggunakan RB 5 uplinkpada TS 3,5,7

Diagram alir help resource allocation ditunjukkan pada Gambar 3.10

(lanjutan 2), dengan keterangan Gambar 3.10(a) metode fixed dan dynamic

YA

Gambar 3.10 MetodeFixed danDynamic Allocation

Berbasis USF, pd 3 bit pertama pd blok RLC/MAC

downlink

Metodefixed allocation

? MS menerimabitmap +

waktu tunggu per TS dari PCU

Metodedynamic allocation

MS menerima PACK_UL_ASS dengan

USF per TS

A

MULAI

USF pd blokdownlink K saat pengalokasian TS N dideteksi oleh MS

? USF_GRANURALITY

flag = 1 ?

4 blok datauplink

(k+1),(k+2),(k+3),(k+4) akan dialokasikan pd 1 MS

1 blok datauplink(K+1) dialokasikan pada MS dengan TS

yang sama untuk pentransmisian blok RLC/MACuplink

MetodeExtended Dynamic Allocation SELESAI MENU ? MENU UTAMA HELP

Gambar 3.10 (lanjutan 1) MetodeExtended Dynamic Allocation

Tampilkan RB 1uplink

pd TS 2 dan TS ber no lbh tinggi. MS menggunakanuplink

blok 1 pd TS 2,3,5,7 Tampilkan alokasi pd

downlink blok 0. MS menggunakanuplink

blok 3 pd TS 0,2,3,5,7

Tampilkan MS menerima USF pa TS 0. MS menggunakanuplink

blok 1 pd TS 2,3,5,7 Tdk ada pengalokasian

sumber. Tampilkan MS membaca RB 3downlink pd TS 0

Tampilkan MS menemukan USF

pd TS 3 Tampilkan MS

mentransmisikan RB 5

uplinkpd TS 3,5,7

RB 5 RB 0 RB 1 RB 4 RB 3 RB 2 USF_GRANURALITY

flag = 1 ?

4 blok datauplink

(k+1),(k+2), (k+3),(k+4) dialokasikan pd 1 MS

USF pd blokdownlink K pd alokasi TS N yang sama dan TS dengan no lebih tinggi

dideteksi oleh MS

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 3.10 (lanjutan 2) Diagram alirhelp(a)resource allocation, (b) metode fixed allocation,(b) metode dynamic allocation,

(d) metode extended dynamic allocation

tampilkan keterangan darilayout

resource allocation MULAI KEMBALI ? SELESAI resource allocation TDK YA Pilih Tombol tampilkan keterangan darilayout extended dynamic allocation

MULAI KEMBALI ? SELESAI extended dynamic allocation TDK YA Pilih Tombol tampilkan

keterangan darilayout fixed

dandynamic allocation

MULAI KEMBALI ? SELESAI dynamic allocation TDK YA Pilih Tombol tampilkan keterangan darilayout fixed

dandynamic allocation

3.5

Layout

Program

Layout program dalam program simulasi untuk struktur air interfacepada

jaringan GPRS, ditunjukkan dalam beberapa bagian layout program sesuai

batasan masalah yang telah dijelaskan pada BAB sebelumnya.Layout program ini

dirancang dengan memanfaatkan beberapa komponencontrol dalam Visual basic,

diantaranya :

1. Control Label

2. Control CommandButton

3. Control Frame

4. Control OptionButton

5. Control ComboBox

6. Control Image

Layout program pertama merupakan tampilan menu utama dari simulasi

program struktur air interface pada jaringan GPRS seperti ditunjukkan pada

Gambar 3.11. Pada menu utama ini terdapat empat program pilihan yaitu kanal

data paket, timing advance control, akses jaringan dan resource allocation. Juga

terdapat dua pilihan SELESAI dan HELP. HELP berisi beberapa keterangan

bantuan yang menjelaskan isi, cara menjalankan, dan istilah dari layout program

simulasi ini. Dan SELESAI untuk menyudahi running program/ keluar dari

program aplikasi. Pada layout menu utama ini juga disertai identitas pembuat

program dengan menyantumkan nama dan nomor induk mahasiswa (NIM).

Gambar 3.11 Layout program menu utama SIMULASI PROGRAM AIR INTERFACE

DALAM JARINGAN GPRS

KANAL DATA PAKET

HELP SELESAI

RESOURCE ALLOCATION AKSES

JARINGAN TIMING

ADVANCE CONTROL

Layout program untuk menentukan kanal data paket ditunjukkan pada

Gambar 3.12. Pada layout ini terdapat dua pilihan prosedur yaitu uplink dan

downlink. Jika uplink dan downlink dijadikan suatu proses yang berkelanjutan,

dapat terlihat perjalanan paket data dari BTS satu ke BTS lainnya yang paket

datanya melewati MS dan BSS.

Layout kanal data paket ini terdapat TIMER yang berfungsi sebagai

kontrol pencacah waktu jika proses perjalanan paket data berlangsung. Pengguna

dapat memilih Operasi PACCH untuk melanjutkan ke prosedur operasi PACCH.

Untuk mendapatkan keterangan bantuan tentang program, pengguna dapat

memilih HELP. TAMPILAN merupakan pilihan untuk menampilkan visualisasi

pergerakan data paket dari program dan untuk mengulang proses tampilan

pengguna harus memilih RESET.

Gambar 3.12 Layout program untuk menentukan kanal data paket KANAL DATA PAKET

HELP Operasi PACCH

Prosedur Uplink Downlink

MS

BSS 1

RESET

TAMPILAN TIMER

BSS 1

Layout program untuk pengalokasian sumber pada operasi kanal PACCH

ditunjukkan pada Gambar 3.13. Pada simulasi program operasi PACCH hanya

dikhususkan untuk TBFdownlink. Ketika menentukan kanal data paket, terdapat

beberapa metode pengalokasian sumber pada operasi kanal PACCH yaitu alokasi

fixed, alokasi dinamik, dan alokasiextendeddinamik.

Layout program ini terdapat TIMER yang berfungsi sebagai kontrol

pencacah waktu ketika proses perjalanan paket data berlangsung. Pengguna dapat

memilih MENU untuk kembali kelayout program menu utama. Pilihan KANAL

untuk kembali ke layout program kanal data paket. TAMPILAN merupakan

pilihan untuk menampilkan visualisasi paket data dari program yang akan

melewati PCU, TS, dan MS. Untuk mengulang proses tampilan pengguna harus

memilih RESET.

Gambar 3.13Layout program pengalokasian sumber pada operasi PACCH PENGALOKASIAN SUMBER PADA OPERASI PACCH

MENU KANAL

PCU _{TS MS}

Metode

Alokasi fixed Alokasi dinamik

Alokasi Extended dinamik

TAMPILAN

RESET

Layout program untuk timing advace control ditunjukkan pada Gambar

3.14. Pada layout hanya akan membahas prosedur continuous TA control.

Prosedur ini akan menunjukkan perjalanan access burst dan nilai TA serta

updateannya dengan melibatkan blok PESAN TA, MS, PTCCH/U, PTCCH/D,

dan BTS.

Layout program ini terdapat TIMER yang berfungsi sebagai kontrol

pencacah waktu ketika proses perjalanan access burst dan nilai TA berlangsung.

Pengguna dapat memilih HELP untuk mendapatkan keterangan bantuan tentang

program ini. Pilihan MENU untuk kembali ke layout program menu utama.

TAMPILAN merupakan pilih