Friday, April 25, 2008

Interface BSS pada GSM

Interface

Interface (antar muka) dibutuhkan untuk mengenali suatu sistem dengan sistem yang lainnya. Jika interface tidak bisa dikenali maka komunikasi yang diinginkan tidak mungkin terjadi. Dalam GSM/DCS terdapat 4 BSS Interface yaitu Air Interface (Um), A-Bis Interface, A-Sub interface dan A-Interface. Pada bagian ini akan membahas mengenai air Interface secara detail mulai dari Physical Layer yang membahas Logical Channel DSM/DCS, Data Link Layer untuk access protocol, Network Layer yang berisi Connection Management, Mobility Management dan Radio Resource Management. Pada bagian ini juga kita bisa mengetahui bagai mana proses Call Setup, Mobile Originating Call (MOC), Mobile Terminating Call (MTC), Location Up date dan Hand Over

1. AIR INTERFACE
Merupakan interface antara MS (mobile station) dan BTS (Base Transmission Sistem). Pada interface ini speech dan data yang ditansmisikan melalui Physical Channel. Media yang digunakan adalah udara. Didalam air interface dibagi menjadi 3 layer yang masing masing fungsi layer ini sangat spesifik.

Layer 1 merupakan bagian dari air interface yang tugasnya adalah sebagai logical channel. Channel di air Iinterface ini dibagi 2 kelompok penting yaitu :
A. Traffic Chanel (TCH)
B. Signaling Channel

Layer 2 merupakan media untuk access protocol dalam hal ini digunakan untuk LAPD (Link Access Protol Dedicated) Channel, yang juga berfungsi untuk melindungi transmisi jika terjadi gangguan.

Layer 3 berisi data yang dibagi menjadi 3 bagian penting untuk pengaturan management data yaitu :



1. Connection Management
yang didalamnya terdapat management untuk pengaturan percakapan (call control), Supplementary service support yang digunakan untuk call forwarding dan Layanan pengenalan nomor merupakan layanan call line identification presentation (CLIP), call line identification restriction (CLIR), dan SMS (Short Messege Service).

2. Mobility Management
yang tugasnya menyampaikan pesan antara MS dan MSC yang dikirimkan melalui A-bis dan A-Interface. Fungsi utamanya adalah mensupport mobilitas pengguna sehingga informasi network untuk pemberian lokasi channel dan menyediakan identitas yang dibutuhkan antara MS dan network. Mobility management dibutuhkan untuk Autentification,indentification, Information procedure, location update, IMSI Attact/detach, periodic updating dll.


2. RADIO RESOURCE MANAGEMENT
Pada Radio Resource Management pesan antara MS dan BTS atau BSC akan disampaikan melalui Abis interface. Bagian ini digunakan untuk pengaturan common transmission resource, sebagai contoh digunakan pada physical channel dan data link connection pada control channel.

2.1 Physical Layer 1 Air Interface
Pada layer 1 speech dan data ditransmisikan melewati media udara pada Air (Um) interface. Physical channel didefinisikan sebagai specific carrier (Radio Frequency Carrier) dengan menggunakan range frequency GSM/DCS yang terdiri dari 174 Channel (seperti yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya : NE BSS part 1).


















(lihat gambar 1. Layer Pada Air Interface)

Layer 1 berhubungan langsung dengan layer 3 yang prosesnya diatur oleh channel management dan measurement control. Sedangkan Hubungan Layer 1 dan 2 untuk fungsi-fungsi : Burst transmission , error detection dan correction serta supervisi radio link control. Selain itu Layer 1 digunakan untuk mencari BCCH (Broardcase common channel dan DCCH (Dedicated Control Channel) dari MS setelah pengalokasian channel dari Base Station.


2.1.1 Logical Channel dalam GSM/DCS
Dibagi menjadi 2 type logical channel : Traffic channel dan Signaling Channel
A. Traffic Channel : Digunakan untuk mengirimkan code speech dan data informsi dari mobile subscriber (MS) . Ada 2 bentuk traffic channel yang didifinisikan sebagai Full rate traffic channel yaitu traffic channel transmisi speech dan data pada air interface ditransmisikan dengan kecepatan 13 kbit/s dan data 9,6 kbit/s dan Half Rate Traffic channel yaitu speech yang ditransmisikan pada air interface 6.5 kbit/s dan data 4.8 kbit/s.

B. Signaling Channel : Digunakan untuk pensinyalan dari MS ke BTS, yang mana pada channel ini dibagi menjadi 3 type :
- Broardcase Control Channel (BCCH) yang digunakan untuk singkronisasi
dan mengirimkan specific data dari BTS ke MS yang bekerja pada Down link
(Signaling dari BTS ke MS). BCCH ini dibagi lagi dalam beberapa fungsi yaitu Frequency Correction Channel (FCCH) yang bertugas untuk mengawasi ketepatan frequensi agar bisa berkomunikasi dengan MS. Synchronization Channel (SCH) yang bertugas untuk melanjutkan perjuangan dari FACCH setelah bersingkronisasi dengan MS selanjutnya dilakukan checking prosedur untuk memeriksa informasi yang berisi BSIC (Base Station Identification Code) dan TDMA frame number dan Broardcase Control Channel (BCCH) yang berisi informasi dimana MS membutuhkan referensi untuk ke cell mana akan ditempatkan. Digunakan pada saat Channel combination, frequensi hopping dan cell identification.

- Commond Control Channel (CCCH) yang digunakan untuk pengontrolan akses dari BTS atau dari MS yang bekerja pada frequency up link dan down link. Channel ini dibagi lagi menjadi 4 bagian penting Yaitu : Paging Channel yang digunakan untuk proses call dari BTS ke MS yang bekerja pada frequency down link. Notification Channel yang bertugas sebagai notifikasi MS pada Voice group dan voice boardcase call, bagian ini juga bekerja pada frequency down link. Random Access Channel yang digunakan untuk permohonan signaling channel dari network atau untuk respon dari paging channel dan Access Grant Channel (AGCH) yang bekerja pada saat proses signaling channel oleh BTS untuk MS.

- Dedicated Control Channel (DCCH) yang dibagi menjadi 3 channel penting yaitu : Stand alone Dedicated Control Channel (SDCCH) yang digunakan 2 arah BTS dan MS untuk call setup. Authentification dan fungsi signaling juga dilakukan oleh channel ini. Slow Associated Control Channel (SACCH) yang selalu dipasangkan dengan SDCCH dan TCH. Informasi pensinyalan untuk control dan parameter pengukuran dilakukan lewat channel ini. Pada BTS informasi spesifik network ditransmisikan menggunakan SACCH menjaga agar MS selalu up to date pada setiap perubahan parameter cell. Juga control command pada time advance dan power control ditransmisikan BTS via SACCH. Fast Associated Control Channel (FACCH) yang akan diaktivekan pada saat memerlukan penambahan signaling pada situasi mendesak (contoh : pada saat handover).















Gambar: Logical Channel pada GSM/DCS)

Dalam Um Interface (Air intrerface) pada bagian terdahulu telah dijelaskan mengenai layer 1. Pada episode ini akan kita lanjutkan mengenai layer 2 dan 3 yang akan membahas secara detail fungsi, struktur, dan hal-hal apa yang akan dilakukan pada layer 3 pada Um (air Interface),
1. Layer 2 (Data link Layer) pada Um interface

Pada um/air interface layer 2 sering juga disebut dengan data link layer atau dalam istilah GSMnya disebut dengan Linking. Di layer ini informasi yang akan dikirmkan akan dilindungi dari gangguan yang akan terjadi. Tugas dari layer ini adalah mendeteksi gangguan dan melakukan perbaikan, melakukan stabilisasi transmisi atau dengan kata lain memberikan garansi terbebas dari gangguan data.

2. Layer 3 (Network Layer)

Pada layer 3 terdapat 3 fungsi penting yaitu :
A. Radio Resource management functions
Pada Radio resource management pesan dikirimkan antara MS (mobile subscbriber) dan Base Transciever Station (BTS) atau Base Station Controller (BSC). Pesan pada radio resourse akan dikirimkan pada A-bis interface dalam Radio Signalink Link (RSL) atau Direct Tranfer Application Part (DTAP) kea rah BSC.
Pada bagian ini hal-hal yang mendasar yang dilakukan adalah :

- Pada Idle mode procedure (pada saat MS pada kondisi tidak melakukan percakapan):
a. Melakukan broadcast informasi dari MS ke BSS atau sebaliknya.
b. Melakukan Paging

- Pada saat dedicated mode (pada saat ms sedang melakukan aktivitas) hal hal penting yang dilakukan pada fungsi radio resource management adalah sebagai berikut :
a. Pada saat channel assignment procedure (prosedur dimana pembagian untuk penempatan channel dari BTS ke MS).
b. Hand over procedure (Pada saat MS akan melakukan perpindahan dari suatu cell ke cell yang lainnya.
c. Pada saat prosedur penambahan channel.
d. Pada saat pelepasan channel (channel release procedure)

- Pada saat Radio Resources Establishment procedure (Pada saat procedure pembukaan
Radio resource).
a. Pada saat memasuki dedicated mode permohonan untuk procedure penempatan
channel dengan cepat yang biasa nya terjadi pada saat hand over.
b. Pada saat prosedur pengaksesan untuk up link
c. Notification prosedur untuk call setup, hand over dll

B. Mobility Management
Pada Mobility management menyampaikan pesan antara MS dan MSC tanpa dipengaruhi dari sisi BSS. Pesan tersebut dikirimkan melalui A-bis dan A-Interface dalam RSL (Radio Signaling Link) ataupun DTAP (Direct Transfer Application Part) ke BSC. Fungsi utamanya adalah mensupport mobilitas pengguna sehingga informasi network untuk pemberian lokasi channel dan menyediakan identitas yang dibutuhkan antara MS dan network.
Prosedur dasar yang dilakukan dalam Mobility Management adalah sebagai berikut :
1. Mobility Management Common Prosedure : suatu Prosedur Mobility Management yang dilakukan dalam keadaan biasa yaitu pada saat merealokasikan TMSI (Temporary Mobile subscriber Idensifier), Autentifikasi, Identifikasi, IMSI detach,prosedur pembatalan dan pada saat prosedur informasi pada Mobility Management.

2. Mobility Management specific Prosedure : suatu prasedur dimana Mobility management memerlukan prosedur khusus yaitu pada saat Location update, periodic updating dan pada saat IMSI attach.


3. Connection Management Sub layer service provision : suatu prosedur pada saat connection management sublayer untuk layanan yang bersyarat yaitu :
Mobility Management Connection establishment (pembukaan hubungan pada Mobility management), Mobility Management connection Information transfer Phase dan pada saat Mobility Management Connection release.

C. Connection Management
Connection Management terdiri dari : Call Control, Short Massage dan
Supplementary Service Support. Pada bagian ini pesan dikirimkan antara MS dan MSC
oleh karena itu sebagian besar dipertimbangkan untuk segera dilaksanakan.
Selain Call Control pada connection management terdapat juga Supplementary
service support yang digunakan untuk call forwarding dan Layanan pengenalan nomor
yang merupakan layanan call line identification presentation (CLIP), call line identification
restriction (CLIR), dan SMS (Short Messege Service).
Prosedur mendasar yang dilakukan pada call control adalah sebagai berikut :

- Prosedur pembukaan panggilan (Call establishment prosedur) : suatu prosedur
pembuka pada saat akan melakukan panggilan dimana pada prosedur ini terdapat prosedur pada saat akan melakukan panggilan (Mobil originating call) dan pada saat penerimaan panggilan (Mobil terminating Call).

- Prosedur Signaling sampai pada kondisi active pada prosedur ini terdapat : User
Notification, call rearrangement, user initiated level up dan down grading.

- Call Clearing suatu prosedur dimana dilakukan (clearing) percakapan, pada prosedur ini terdapat clearing yang dilakukan oleh mobile station dan ada juga clearing yang dilakukan oleh network serta clearing yang dilakukan secara berbarengan.



3. Proses Location update pada Um interface

Location Update akan dilakukan mobile station pada saat :
1. MS pindah kelokasi area yang lain ( Normal location up dating)
2. Pada saat network membutuhkan informasi updating (Priodic updating)
3. Pada saat IMSI attach/detach (pada saat mematikan atau menghidupkan handphone)

Pada saat Mobile Station mendapatkan signal dari BTS yang lain dan menemukan location Area Identification (LAI) yang baru pada BCCH, Maka MS akan melakukan permohonan Signaling Dedicated Control Channel (SDCCH) lewat RACH (Random Access Channel) ke network tersebut. Setelah mendapatkan Signaling Channel yang terdapat pada AGCH (Access Grand Channel) MS melakukan set up pada layer 2 connection termasuk melakukan Set Asynchronous Balance Mode pada layer 3 message yaitu permohonan location update (location update request). Sebagai indikasi tambahan MS menginformasikan bahwa permohonan location update yang akan dilakukan adalah Normal location update (bukan priodik ataupun IMSI attch /detach).

VLR (Visitor Location Register) akan menentukan IMSI berdasarkan pada TIMSI dan LAI dan memungkinkan juga dari pemeriksaan VLR sebelumnya dan ketentuan admistrasi dari HLR (Home Location Register). Sebelum dilakukan konfirmasi location update dan memberikan TMSI baru ke mobile station, VLR melakukan pembuktian (authentication request dan authentication response) dan mengaktivekan ciphering (Ciphering mode command dan ciphering mode complete).
Setelah melakukan proses diatas maka TMSI baru akan dialokasikan dengan pesan yang dikodekan pada kondisi ini location update telah diterima dan mobile station merespon dengan realokasi TMSI yang lengkap, selanjutnya Base station melepaskan radio resource connection.

No comments: