TUGAS AKHIR - Visualisasi untuk realisasi prosedur pada Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS) - USD Repository

TUGAS AKHIR

  

VISUALISASI UNTUK REALISASI PROSEDUR

PADA UNIVERSAL MOBILE

TELECOMMUNICATIONS SYSTEM (UMTS)

  Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro

  Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

  

Disusun oleh

CONSTANTINUS SUKRISTANTO

NIM : 025114050

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

VISUALIZATION FOR THE PROCEDURE

REALIZATION OF UNIVERSAL MOBILE

TELECOMMUNICATIONS SYSTEM (UMTS)

FINAL PROJECT

  Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

  In Science and Technology

  

By

CONSTANTINUS SUKRISTANTO

Student ID Number: 025114050

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2007

  HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP Da la m ta wa m a sih a da ta ng is Da la m ta ng is m a sih a da ta wa Te ta pla h ing a t pa da Tuha n Me m b ua t sua tu pe rub a ha n m e m a ng b e ra t Na m un jika kita dia m kita pa sti a ka n ka la h Pe ng a la m a n a da la h pe la ja ra n untuk b e rpija k m e nuju ke se m purna a n Tugas Akhir ini Kupersembahkan untuk :

• Tuhan Yesus Kristus atas kesempatan, hidup, talenta, dan roh kudus yang selama ini mendampingi langkahku.
• Bapakku “Sugiharto” dan Ibuku “Yuliana Suminten” atas dukungan, semangat, doa, kasih sayang, dan pembelajaran hidup yang selama ini aku terima.
• Kakakku “Theresia Sukristini” dan “Cicilia Suhartini” atas dukungan, semangat, doa dan kasih sayang.
• Ponakanku “Silvia Kristianti Taliningtyas” atas keceriaan yang selalu mendampingi.
• Teman - temanku “Teknik Elektro 02”. Terimakasih atas semangat, dukungan, dan bantuan kalian

KATA PENGANTAR

  Terimakasih kepada Tuhan YESUS atas rahmat, berkat, dan kasih 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. Bapakku Sugiharto dan Ibuku Yuliana Suminten yang tidak pernah bosan memberikan dukungan, semangat, doa, kasih sayang, dan pembelajaran hidup.

  3. Segenap dosen-dosen Teknik Elektro atas segala bantuan yang telah diberikan selama penulis menimba ilmu dibangku kuliah.

  4. Kakakku Theresia Sukristini dan Cicilia Suhartini untuk dukungan, semangat, doa dan kasih sayang.

  5. Ponakanku Silvia Kristianti Taliningtyas untuk keceriaan yang selalu mendampingi.

  6. Mas Mardi, mas Broto, mas Suryo, mas Yusuf dan segenap karyawan Laboratorium Teknik Elektro yang telah banyak membantu.

  7. Pak Djito dan segenap karyawan Sekretariat Teknik, atas bantuan dalam menyelesaikan urusan kampus selama ini.

  8. Kelik, Dwi, Andre, Vita dan semua anak Teknik Elektro’02 “ untuk canda, tawa, kebersamaan dan semangatnya selama menimba ilmu dibangku kuliah.

  9. 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, Agustus 2007 Penulis

  DAFTAR ISI

  Halaman

  HALAMAN JUDUL ............................................................................ i

  ............................................................................ ii

  HALAMAN JUDUL HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................. iii

  .............................................................. iv

  HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................... v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ................... vi

  .......................................................................... vii

  KATA PENGANTAR DAFTAR ISI ......................................................................................... ix

  ............................................................................ xv

  DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... xxi

  INTISARI ............................................................................................. xxii

  .......................................................................................... xxiii

  ABSTRACT BAB I PENDAHULUAN ..............................................................

  1 1.1. Latar Belakang ..............................................................................

  1 1.2. Batasan Masalah ...........................................................................

  2 1.3. Tujuan Penulisan ...........................................................................

  3 1.4. Manfaat Penulisan .........................................................................

  3 1.5. Metodologi Penulisan ...................................................................

  3 1.6. Sistematika Penulisan ...................................................................

  3

  BAB II DASAR TEORI ..................................................................

  5 2.1. Jaringan .........................................................................................

  5 2.2. Protokol .........................................................................................

  10 2.2.1 Control Plane .......................................................................

  12 2.2.1.1 Physical Layer ................................................................

  13 2.2.1.2 Medium Access Control ................................................

  14 2.2.1.3 Radio Link Control ........................................................

  17 2.2.1.4 Radio Resource Control .................................................

  23 2.2.2 User Plane ............................................................................

  25 2.2.2.1 Packet Data Convergence Protocol ................................

  25 2.2.2.2 Broadcast/Multicast Control ..........................................

  26 2.2.2.3 Protocol Data ................................................................

  27 2.3. Channel ..........................................................................................

  28 2.3.1 Logical Channel ...................................................................

  28 2.3.2 Transport Channel ................................................................

  29 2.3.3 Physical Channel ..................................................................

  31 2.3.4 Shared Channel ....................................................................

  35 2.3.5 Channel Mapping .................................................................

  35 2.4 Definisi Batasan Masalah .............................................................

  36 2.4.1 Prosedur Radio Resouce Control Connection ......................

  36 2.4.2 Prosedur Radio Bearer .........................................................

  37 2.4.3 Pemeliharaan Koneksi ..........................................................

  38

  2.4.4 Prosedur merupakan interakasi antara protocol radio interface (antara UE dengan jaringan) ...............................

  Ketika Meninggalkan Connected Mode ............................................................

  2.6.3 RRC Connection Re-establishment ..................................... 62 2.6.4 Connection Management .....................................................

  62

  61 2.6.2.2 Informasi Kemampuan UE ............................................

  61 2.6.2.1 UE Originated Signalling Connection Establishment ....

  61 2.6.2 Signalling Establishment .....................................................

  57 2.6.1 Call Setup Start ....................................................................

  57 2.6 Connected Mode ...........................................................................

  2.5.3.1 Cell Update .................................................................... 57 2.5.3.2 URA Update ...................................................................

  56

  52 2.5.3 Location Registration ...........................................................

  52 2.5.2 PLMN Selection ...................................................................

  Cell Selection Evaluation

  38 2.5 Idle Mode ......................................................................................

  2.6.1.7 Proses

  52

  Cell Selection di dalam RRC Connected Mode ..

  2.5.1.6 Proses

  51

  51 2.5.1.5 CampOn Any Cell ..........................................................

  47 2.5.1.4 Any Cell Selection .........................................................

  46 2.5.1.3 Camped Normally ..........................................................

  46 2.5.1.2 Initial Cell Selection ......................................................

  44 2.5.1.1 Stored Cell Information .................................................

  39 2.5.1 Cell Selection and Reselection .............................................

  63

  2.6.5 Radio Bearer Establishment .................................................

  63

  2.6.5.1 Radio Bearer Establishment Dengan Pengaktifan Dedicated Physical Channel........................................... 64

  2.6.5.2 Radio Bearer Establishment Dengan Modifikasi Dedicated Physical Channel Asinkron ..........................

  65

  2.6.5.3 Dengan Modifikasi

  Radio Bearer Establishment Dedicated Physical Channel Sinkron ............................

  65

  2.6.5.4 Tanpa

  Radio Bearer Establishment

  Dedicated Physical Channel .......................................... 65

  2.6.6 Ringing ................................................................................. 66 2.6.7 Call Connected ....................................................................

  66

  2.6.8 Measurement ........................................................................ 66 2.6.8.1 Traffic Volume Monitoring ...........................................

  67

  2.6.8.2 Pelaporan Pengukuran Handover ................................... 67

  2.6.9 Pengendalian .............................................. 68

  Traffic Channel

  2.6.9.1 Handover ........................................................................ 68

  2.6.9.2 Rekonfigurasi ................................................................. 70

  2.6.10 Call Release ....................................................................... 74

  2.6.10.1 Radio Bearer Connection Release Dengan Modifikasi Dedicated Physical Channel......................................... 74 2.6.10.2 RRC Connection Release .............................................

  74

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

  92

  4.3 Connected Mode ........................................................................... 125

  4.2 Idle Mode ...................................................................................... 118

  4.1 Menu Utama .................................................................................. 116

  BAB IV PEMBAHASAN HASIL UJI COBA ................................ 116

  3.3 Layout Program ........................................................................... 113

  3.2.5 Help ...................................................................................... 112

  3.2.4 File ....................................................................................... 111

  2.2.3.2 Proses Menampilkan Prosedur Connected Mode .......... 95

  91 2.2.3.1 Proses Pemeriksaan Masukkan ......................................

  76 3.1 Algoritma Perancangan .................................................................

  83 3.2.3 Connected Mode ..................................................................

  82 2.2.2.2 Proses Menampilkan Prosedur Idle Mode .....................

  82 2.2.2.1 Proses Pemeriksaan Masukkan ......................................

  81 3.2.2 Idle Mode .............................................................................

  81 3.2.1 Menu Utama .........................................................................

  80 3.2 Diagram Alir Program ..................................................................

  77 3.1.2 Algoritma Connected Mode .................................................

  76 3.1.1 Algoritma Idle Mode ............................................................

  4.4 Komentar Umum .......................................................................... 140

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................... 142

  5.1 Kesimpulan ................................................................................... 142

  5.2 Saran ............................................................................................. 142

  DAFTAR PUSTAKA

  ........................................................................... 144

  DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Komponen dari jaringan ...................................................

  14 Gambar 2.10 Model konfigurasi kesatuan pasangan dari transparent

  ................................................................................... 20

  mode

  19 Gambar 2.13 Model konfigurasi kesatuan pasangan unacknowledged

  mode dengan penghindaran duplikasi dan pemesanan kembali ..............................................................................

  19 Gambar 2.12 Model konfigursi kesatuan pasangan unacknowledged

  mode tanpa penghindaran duplikasi dan pemesanan kembali ..............................................................................

Gambar 2.11 Model konfigurasi kesatuan pasangan unacknowledged

  mode .................................................................................. 18

  14 Gambar 2.9 Arsitektur MAC UTRAN...................................................

  5 Gambar 2.2 Penggolongan prosedur .....................................................

  11 Gambar 2.8 Arsitektur MAC UE ...........................................................

  11 Gambar 2.7 Pengelompokkan protokol pada sistem UTRAN ...............

  9 Gambar 2.6 Protokol pada sistem UMTS ..............................................

  2.5 SRNC (RNC1) yang memerlukan bantuan DRNC sebagai CRNC (RNC2) ... ..................................................

  9 Gambar

  2.4 SRNC (RNC1) yang memerlukan bantuan DRNC sebagai CRNC (RNC2) .....................................................

  8 Gambar

  6 Gambar 2.3 SRNC (RNC1) yang juga berperan sebagai CRNC ...........

Gambar 2.14 Serangkaian tumpukan protokol U-plane .......................... 25Gambar 2.15 Suatu model protokol PDCP ..............................................

  26 Gambar 2.16 Suatu model protokol BMC ...............................................

  27 Gambar 2.17 Channel mapping downlink................................................ 36

Gambar 2.18 Channel mapping uplink .................................................... 36Gambar 2.19 Proses di dalam UE pada idle mode ................................... 39Gambar 2.20 Diagram keadaan cell selection dan reselection pada idle

  mode .................................................................................. 45 Gambar 2.21 Diagram keadaan PLMN selection (automatic mode) ......

  54 Gambar 2.22 Diagram keadaan PLMN selection (manual mode) .........

  55 Gambar 2.23 Diagram keadaan location registration ............................ 56

Gambar 2.24 Diagram mobile originating call ....................................... 60Gambar 2.25 Diagram prosedur pengendalian traffic channel ................ 69 Gambar 3.1 Algoritma perancangan program .......................................

  76 Gambar 3.2 Algoritma utama pada idle mode ....................................... 77

Gambar 3.3 Algoritma posisi 1 pada idle mode.................................... 78Gambar 3.4 Algoritma posisi 2 pada idle mode.................................... 79Gambar 3.5 Algoritma posisi 3 pada idle mode.................................... 80Gambar 3.6 Algoritma connected mode................................................. 80 Gambar 3.7 Diagram alir menu utama...................................................

  81 Gambar 3.8 Diagram alir pemeriksaan masukkan pada idle mode........ 82

Gambar 3.9 Menampilkan prosedur pada idle mode ............................. 83Gambar 3.10 Diagram alir proses utama dalam idle mode ..................... 84Gambar 3.11 Proses_utama = 1 pada idle mode ...................................... 84Gambar 3.12 Proses_utama = 2 pada idle mode ...................................... 85Gambar 3.13 Proses_utama = 3 pada idle mode ...................................... 86Gambar 3.14 Diagram alir fungsi pada idle mode ................................... 87Gambar 3.15 Diagram alir fungsi proses pada idle mode ........................ 88Gambar 3.16 Diagram alir fungsi pesan pada idle mode ......................... 89

  Gambar 3.16(Lanjutan) Diagram alir fungsi pesan pada idle mode .......... 90

Gambar 3.17 Diagram alir tunda pada idle mode .................................... 91

  Gambar

  3.18 Diagram alir proses pemeriksaan masukan pada

  connected mode ................................................................. 92

Gambar 3.19 Diagram alir radio bearer establishment pada connected

  ................................................................................... 93

  mode

Gambar 3.20 Diagram alir proses pengendalian traffic pada connected

  ................................................................................... 94

  mode

Gambar 3.21 Menampilkan prosedur pada connected mode ................... 95Gambar 3.22 Diagram alir proses utama pada connected mode ............. 96

  Gambar 3.22(Lanjutan) Diagram alir proses utama pada connected

  mode ................................................................................... 97

  Gambar 3.22(Lanjutan) Diagram alir proses utama pada connected

  mode ................................................................................... 98

  Gambar 3.22(Lanjutan) Diagram alir proses utama pada connected ................................................................................... 99

  mode

Gambar 3.23 Diagram alir fungsi pada connected mode ......................... 100Gambar 3.24 Diagram alir fungsi prosedur pada connected mode .......... 101

  Gambar 3.24(Lanjutan) Diagram alir fungsi prosedur pada connected

  mode ................................................................................... 102

  Gambar 3.24(Lanjutan) Diagram alir fungsi prosedur pada connected

  mode ................................................................................... 103

Gambar 3.25 Diagram alir fungsi pesan pada connected mode ............... 104

  Gambar 3.25(lanjutan) Diagram alir fungsi pesan pada connected mode . 105 Gambar 3.25(lanjutan) Diagram alir fungsi pesan pada connected mode . 106 Gambar 3.25(lanjutan) Diagram alir fungsi pesan pada connected mode . 107 Gambar 3.25(lanjutan) Diagram alir fungsi pesan pada connected mode . 108 Gambar 3.25(lanjutan) Diagram alir fungsi pesan pada connected mode . 109 Gambar 3.25(lanjutan) Diagram alir fungsi pesan pada connected mode . 110

Gambar 3.26 Diagram alir tunda pada connected mode .......................... 111Gambar 3.27 Diagram alir pada menu file ............................................... 112Gambar 3.28 Diagram alir pada menu help ............................................. 112Gambar 3.29 Layout menu utama............................................................ 113Gambar 3.30 Layout idle mode................................................................ 114Gambar 3.31 Layout Connected Mode .................................................... 115Gambar 4.1 Tampilan menu utama........................................................ 116Gambar 4.2 Tampilan menu help untuk about program pada menu utama .................................................................................. 117Gambar 4.3 Tampilan menu help untuk how to use program pada menu utama ........................................................................ 117Gambar 4.4 Tampilan proses NAS saat melakukan PLMN selection .. 119Gambar 4.5 Tampilan proses NAS UE memberitahu RRC UE tentang hasil PLMN selection ......................................................... 120

  ........................................................................ 128

Gambar 4.15 Tampilan pengguna memilih accept pada accept/close

  ................................................................................. 130

  button

Gambar 4.14 Tampilan pengguna memilih close pada accept/close

  pengguna belum memilih RB establishment...................... 129

Gambar 4.13 Tampilan pesan error ketika pengguna menentukan bahwa UE terminated dalam keadaan on, tetapi

  checkbutton

Gambar 4.6 Tampilan proses RRC UE mengendalikan PHY UE untuk melakukan release terhadap TX dan RX ................ 121Gambar 4.12 Tampilan pengguna memilih network acceptedGambar 4.11 Tampilan connected mode ................................................. 125Gambar 4.10 Sebagian dari serangkaian prosedur LR yang ditampilkan ....................................................................... 125

  PHY UE mendapatkan sinkronisasi terhadap suatu frekuensi ............................................................................. 124

Gambar 4.9 Tampilan proses PHY UE memberitahu RRC UE bahwaGambar 4.8 Tampilan proses PHY mencari sinkronisasi ...................... 123Gambar 4.7 Tampilan proses RRC UE mengendalikan PHY UE untuk melakukan setup terhadap RX ................................. 122

  button .................................................................................. 131

Gambar 4.16 Tampilan penguna ketika memilih jump program button, dan memilih RB establishment ......................................... 132Gambar 4.17 Tampilan pengguna memilih jump program button, dan memilih traffic control ...................................................... 133Gambar 4.18 Tampilan proses NAS UEb memberitahu RRC UEb bahwa layanan UEb memerlukan suatu koneksi................ 134Gambar 4.19 Tampilan proses RRC UEb memberikan data protokol kepada RLC UEb ............................................................... 135Gambar 4.20 Tampilan proses RLC UEb memberikan data protokol kepada MAC UEb .............................................................. 136Gambar 4.21 Tampilan proses MAC UEb memberikan data protokol kepada MAC SRNC .......................................................... 137Gambar 4.22 Tampilan proses MAC SRNC memberikan data protokol kepada RLC SRNC ............................................................ 138Gambar 4.23 Tampilan proses RLC SRNC memberikan data protokol kepada RRC SRNC ............................................................ 139Gambar 4.24 Sebagian dari serangkaian prosedur RRC connection

  establishment

  yang ditampilkan ......................................... 140

Gambar 4.25 Tampilan program argumen .............................................. 141

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Diagram Prosedur ........................................................................................ L1 Listing Program ........................................................................................... L24

  

INTISARI

  Agar sistem komunikiasi data menjadi mudah, cepat, dan efisien, suatu usaha untuk mengembangkan teknologi komunikasi data diperlukan. European

  

Telecommunications Standards Institute (ETSI) dan Association of Radio

  (ARIB) menyepakati untuk menggunakan Wideband

  Industries and Businesses

  (WCDMA) sebagai standar teknologi generasi ke

  Code Devision Multiple Access

  tiga yang digunakan di Eropa. UMTS membedakan kanal untuk data dan kontrol, sehingga pingiriman data menjadi lebih cepat dan efisien. Untuk membantu mempelajari jaringan UMTS dengan teknologi WCDMA, khususnya prosedur interaksi antara protokol User Equipment (UE) dengan jaringan, maka dibuatlah suatu program simulasi untuk visualisasi prosedur pada UMTS.

  Program simulasi untuk visualisasi prosedur pada UMTS dirancang menggunakan aplikasi program Delphi. Program simulasi ini mencakup prosedur pada idle mode dan connected mode.

  Program simulasi ini dapat berjalan dengan baik. Simulasi pada idle mode, yang terdiri dari prosedur Public Land Mobile Network (PLMN) selection, cell , dan location registration, dapat bekerja dengan baik. Simulasi pada

  selection

connected mode, yang terdiri dari prosedur Radio Resource Control (RRC)

connection establishment, signalling connection establishment, connection

  (RB) establishment, ranging, call connected,

  management, Radio Bearer

  pengendalian traffic, dan call release, juga dapat bekerja dengan

  measurement, baik.

  Kata kunci : jaringan UMTS, WCDMA, idle mode, dan connected mode

  

ABSTRACT

  So that the system of data communication becomes easy, quick, and efficient, an effort to develop the data communication technology is needed. European Telecommunications Standards Institute (ETSI) and Association of Radio Industries and Businesses (ARIB) has determined Wideband Code Devision Multiple Access (WCDMA) for the third generation technology standard to use in Euro. UMTS differenciate data and control channel, so that data transmission rate becomes quicker and more efficient. To help learning the UMTS network with the WCDMA technology, especially the interaction procedure between User Equipment (UE) and network, a simulation program to the procedure of the UMTS has been developed.

  The simulation program was design using Delphi application program. This simulation program visualize realization procedure of UMTS on idle mode and connected mode.

  The simulation program can worked well. Idle mode simulation that is visualized the Public Land Mobile Network (PLMN) selection, cell selection, and location registration procedure, can work well. Connected mode simulation that is visualized the Radio Resource Control (RRC) connection establishment, signalling connection establishment, connection management, Radio Bearer (RB) establishment, ranging, call connected, measurement, traffic control, and call release procedure, can also work well. Keyword : UMTS network, WCDMA, idle mode, and connected mode

BAB I PENDAHULUAN I. Latar Belakang Perkembangan alat komunikasi pada saat ini sangat cepat. Sistem

  komunikasi bergerak generasi pertama adalah sistem analog antara lain; Nordic (NMT), Total Access Communications System (TACS), dan

  Mobile Telephone

Advanced Mobile Phone Service (AMPS). Sistem komunikasi bergerak generasi

  kedua antara lain; Global System for Mobile (GSM) communication; Digital (D-AMPS); Code Devision Multiple Access (CDMA) IS-95; dan Personal

  AMPS

Digital Cellular (PDC). Sedangkan sistem komunikasi bergerak generasi ketiga,

  standar diklasifikasikan berdasarkan teknologi yang digunakan; Wideband CDMA (WCDMA), Advanced TDMA, Hybrid CDMA/TDMA, dan Orthogonal (OFDM) [1], [2], [3].

  Frequency Division Multiplexing

  Pada sistem komunikasi bergerak generasi pertama, hampir setiap negara membuat spesifikasi sendiri-sendiri. Sehingga interkoneksi antar spesifikasi menghambat pengembangan dan penyebaran secara luas. Oleh karena itu, mulai dari sistem komunikasi bergerak generasi ke dua, para ilmuan dan pabrik telekomunikasi bersama-sama memikirkan untuk membuat standar [1], [2], [3].

  (ETSI) dan Association of

  European Telecommunications Standards Institute

Radio Industries and Businesses (ARIB) menyepakati untuk menggunakan

  WCDMA sebagai standar teknologi generasi ketiga yang digunakan di Eropa [2],

  [3]. WCDMA merupakan teknologi Frequency Devition Duplec (FDD) yang menggunakan standar radio access pada Universal Mobile Telecommunication (UMTS) yaitu standar Universal Terrestrial Radio Access Network

  System (UTRAN).

  Di dalam sistem komunikasi bergerak terdapat serangkaian prosedur yang harus dilakukan untuk membentuk, memelihara dan melepaskan suatu koneksi.

  Prosedur-prosedur ini merupakan suatu bagian dari standar yang dibuat oleh para ilmuan dan pabrik telekomunikasi. Perkembangan teknologi WCDMA perlu dipahami, terutama oleh mahasiswa bidang telekomunikasi. Dengan alasan tersebut pada Tugas Akhir ini penulis akan membuat program visualisasi untuk realisasi prosedur pada UMTS yang mengunakan standar teknologi WCDMA.

II. Batasan Masalah

  Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

  A. Prosedur radio resource control connection;

  B. Prosedur radio bearer;

  C. Pemeliharaan koneksi;

  D. Prosedur merupakan interaksi antara protocol radio interface (antara UE dengan jaringan).

  Spesifikasi yang digunakan untuk mewujudkan pembuatan: A. Program menggunakan bahasa pemrograman Delphi.

  III. Tujuan Penelitian Membuat visualisasi untuk realisasi prosedur pada UMTS.

  IV. Manfaat Penelitian

  Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi untuk keperluan studi atau pengembangan yang lainnya, misalnya untuk mempermudah proses pemberian materi dan pemahaman tentang pengiriman data UMTS pada mata kuliah komunikasi bergerak.

  V. Sistematika Penulisan

  Sistematika penulisan yang dipergunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah:

  BAB I . Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang penulisan, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. BAB II. Dasar teori Bab ini berisi teori-teori yang mendasari visualisasi untuk realisasi prosedur pada UMTS

  BAB III. Perancangan Program Bab ini berisi rancangan algoritma dan diagram alir program visualisasi untuk realisasi prosedur pada UMTS

  BAB IV. Analisis Hasil dan Pembahasan Bab ini berisi analisis hasil pengujian yang diperoleh dalam penelitian dan pembahasannya. BAB V. Penutup Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari semua proses yang dilakukan selama penelitian.

BAB II DASAR TEORI 2.1. Jaringan Sistem UMTS memiliki tiga bagian konfigurasi penyusun yang komplek

  dan saling berkaitan, yaitu: User Equipment (UE), Radio Network Subsystem (RNS), dan Core Network (CN). UE merupakan perangkat yang dimiliki dan digunakan oleh pengguna untuk mendapatkan layanan. Perangkat ini langsung berhubungan dengan pengguna. Gambar 2.1 menunjukan komponen dari jaringan.

Gambar 2.1. Komponen dari jaringan [2].

  RNS merupakan kesatuan perangkat yang terdiri dari dua bagian utama yaitu NodeB dan Radio Network Controller (RNC). NodeB berfungsi menyediakan sumber radio yang diperlukan untuk komunikasi antara UE dengan

  (jaringan). NodeB merupakan bagian dari jaringan yang berhubungan

  network mengendalikan alokasi dari sumber radio. RNC mengetahui keadaan sumber yang tersedia dan yang telah digunakan.

  CN secara umum terdiri dari Master Switching Center (MSC), Visitor

  

Location Register (VLR), Home Location Register (HLR), Equipment Identity

  (EIR) dan Authentication Center (AUC). MSC memiliki fungsi utama

  Register

  sebagai switching. HLR memiliki fungsi utama sebagai tempat registrasi yang menyimpan data tetap pengguna, seperti kategori Mobile Subscriber (MS). VLR memiliki fungsi utama sebagai tempat registrasi yang menyimpan data tidak tetap, seperti lokasi sel tempat UE berada. EIR memiliki fungsi utama sebagai tempat memeriksa apakah International Mobile Equipment Identities (IMEIs) bermasalah atau tidak. EIR memeriksa apakah IMEIs dari tergolong white list (tidak bermasalah), black list (perangkat dilaporkan sebagai hasil curian), dan grey list (perangkat memiliki permasalahan software). AUC berfungsi menyimpan informasi yang berhubungan dengan pembuktian, seperti authentication key pelanggan.

  Pada idle mode, titik pandang prosedur yang akan didefinisikan adalah dari sisi UE. Prosedur di dalam UE dapat digolongkan menjadi dua keadaan utama yaitu idle mode dan connected mode seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.

  Prosedur Idle mode Connected mode PLMN Cell Location UE UE

  

Selection Selection Registrtion Originated Terminated Penggolongan prosedur. merupakan suatu keadaan ketika UE tidak memiliki suatu koneksi

  Idle mode

  / akses jaringan. Keadaan idle mode merupakan gabungan dari tiga proses yaitu (PLMN) selection, cell selection, dan LR. PLMN

  Public Land Mobile Network

selection merupakan suatu proses ketika UE menentukan PLMN yang akan

  menyediakan layanan. Dalam memilih PLMN terdapat suatu pemprioritasan terhadap PLMN, prioritas tertinggi ditempati oleh Home PLMN (HPLMN).

  HPLMN merupakan lokasi tempat UE registrasi untuk berlangganan. merupakan suatu proses pemilihan sel paling baik sesuai

  Cell selection

  dengan PLMN yang dipilih untuk mendapatkan akses jaringan. LR merupakan suatu proses ketika UE berusaha melakukan registrasi kepada PLMN yang dipilih melalui sel yang sesuai.

  Connected mode merupakan keadaan ketika UE memiliki koneksi. UE akan

  meninggalkan idle mode menuju connected mode melalui dua cara, yaitu: UE

  

originated dan UE terminated. UE originated merupakan keadaan ketika UE

  memasuki connected mode atas permintaan UE. Sedangkan UE terminated merupakan keadaan ketika UE memasuki keadaan connected mode atas permintaan jaringan.

  Pada connected mode terdapat istilah Seving Radio Network Controller (SRNC), Drift Radio Network Controller (DRNC) dan Control Radio Network

  (CRNC). SRNC merupakan RNC yang berhubungan langsung dengan

  Controller

  MSC. SRNC menangani RRC connection antara UTRAN dengan UE. DRNC merupakan RNC yang mungkin diperlukan oleh SRNC untuk membantu dalam suatu koneksi. Sedangkan CRNC adalah RNC yang menyediakan radio resources menggunakan sel yang dikendalikannya untuk koneksi antara UTRAN dengan UE. Suatu CRNC dapat merupakan SRNC, atau CRNC yang berperan sebagai penghubung (relaying). Satu UE yang memiliki koneksi dengan UTRAN hanya memiliki satu SRNC, dan mungkin membutuhkan DRNC sebagai CRNC.

Gambar 2.3 menunjukan koneksi antara UTRAN dengan UE melalui satu

  SRNC (RNC1) yang juga berperan sebagai CRNC. Gambar 2.4 dan 2.5 menunjukan koneksi antara UTRAN dengan UE melalui suatu SRNC (RNC1) yang memerlukan bantuan DRNC sebagai CRNC (RNC2).

  SRNC (RNC1) yang juga berperan sebagai CRNC [2].

Gambar 2.4. SRNC (RNC1) yang memerlukan bantuan DRNC sebagai CRNC (RNC2) [2].Gambar 2.5. SRNC (RNC1) yang memerlukan bantuan DRNC sebagai CRNC (RNC2) [2].

2.2. Protokol

  Protokol adalah aturan-aturan yang harus ditaati agar kedua belah pihak yang melakukan komunikasi dapat berkomunikasi dengan baik. Protokol radio di dalam sistem UTRAN dapat dipecah kedalam suatu model protokol

  interface

  tiga level lapisan (layer) menurut Open System Interconnections (OSI). Layer paling rendah (physical layer) pada radio interface adalah physical layer. Layer 2 (data link layer) terdiri dari Medium Access Control (MAC), Radio Link control (RLC), Broadcast Multicast Control (BMC) dan Packet Data Convergence

  (PDCP). Layer 3 (network layer) terdiri dari Radio Resource Control

  Protocol (RRC), NonAccess Stratum (NAS) [2], [3].

  Protokol radio interface di dalam sistem UTRAN dapat juga dikelompokkan menurut kesatuan fungsinya. Secara horisontal sebagai Access

  

Stratum (AS) dan NonAccess Stratum (NAS). Sedangkan secara vertikal sebagai

dan control plane. user plane

  AS merupakan kesatuan fungsional yang memasukkan protokol radio

  

access antara UE dan UTRAN. Sedangkan NAS memasukkan protokol CN antara

UE dan CN. UTRAN adalah transparan untuk NAS.

  Control plane (C-plane) membawa data kontrol, informasi yang diperlukan

  oleh protocol tasks untuk menjalankan system. Sedangkan user plane (U-plane) membawa data yang dihasilkan oleh suatu aplikasi pengguna.

  Pengelompokkan radio interface ditunjukkan pada Gambar 2.6 dan 2.7.

Gambar 2.6 menunjukkan protokol pada UMTS dan Gambar 2.7 menunjukkan protokol UTRAN secara terpisah.

  DC ^{Nt G C}

  UTRAN UE Core Network

  Access Stratum (AS) Non-Access Stratum (NAS)

  Radio (Uu)

  Iu ^{DC N t GC DC N t GC D C Nt GC D C N t GC DC N t GC} end AS entity end AS entity

  Relay Uu

  Stratum (UuS)

  Iu Stratum

  L2/L1 RRC

  L2/L1 RRC Gambar 2.6. Protokol pada sistem UMTS [14].

  L3 _{co ntro l co ntro l co ntro l co ntro l} Logical _{Channels T ransport Channels} ^{C-plane signalling U-plane information} PH Y

L2/M AC L1

  ^RLC

^DC

^{Nt GC} L2/R LC M AC ^{RLC RLC RLC RLC RLC RLC RLC Duplication avoidance UuS boundary B M C}

  L2/B M C ^{control PD CP PD CP} L2/PDC P

^DC

^{Nt GC Radio B earers RRC} Gambar 2.7.

  Pengelompokkan protokol pada sistem UTRAN [14]. Di dalam suatu koneksi antara UE dan UTRAN, terdapat pembagian peranan protokol untuk control plane pada circuit switched. Setiap UE terdapat protokol yang berperan sebagai suatu kesatuan yaitu physical layer, MAC, RLC, RRC, dan NAS. Sedangkan pada komponen jaringan terdapat pembagian peranan protokol. NodeB memiliki lima lapis protokol yaitu: physical layer, MAC, RLC, RRC dan IU. RNC tiga lapisan protokol yaitu: physical layer, RRC dan IU. Sedangkan CN memiliki lapisan protokol yaitu: physical layer, IU, dan NAS.

  Pembagian peranan protokol juga dilakukan pada data plane pada circuit

  

switched. Pada sisi UE memiliki protokol physical layer, MAC, RLC PDCP dan

  BMC. Pada sisi NodeB hanya memiliki physical layer. Pada sisi RNC memiliki

  IU, MAC, RLC, PDCP dan BMC. Sedangkan pada sisi CN

  physical layer, memiliki lapisan physical layer, IU dan NAS [2].

2.2.1. Control Plane

  (C-plane) membawa data kontrol, informasi yang diperlukan

  Control plane

  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 merupakan lapisan paling rendah dalam protocol stack.

  Physical layer

  adalah penghubung langsung antara pengirim dan penerima dalam

  Physical layer

  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

  (CCTrCHs);

  composite transport channels

• Penyesuaian kecepatan;
• Memetakan CCTrCHs pada physical channel;
• Modulasi, spreading/demodulasi, dan despreading dari physical

  channels;