Sikomber Protokol Management Jaringan
-
Upload
iwan-s-santoso -
Category
Documents
-
view
49 -
download
2
Transcript of Sikomber Protokol Management Jaringan
TE 4103 SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK
Modul 8 Protokol dan Manajemen Komunikasi
Jurusan Teknik Elektro – Program Studi S1
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELKOM2006
Universal Telecommunication Platform
Copper Cable
Fiber Optic
Coaxial Cable
W L L
Satellite
MSC
PSTN
SDH
ISDN
ATM
I P
SSF
SSF
SSF
SSF
SSF
SSF
HLR
SCP
SMP
SCE
T M N
ACCESS NETWORK
CORE NETWORK SERVICE PLATFORM
USERENVIRONMENT
Cellular
SatellitePhone
MSC
HLR
SMS-SC
A Ref (A1, A2, A5)
STM over T1/T3
A Ref (A1, A2, A5)
STM over T1/T3
PSTNSTM over T1/T3 or
AAL1 over SONET
BSC
BSC
Proprietary Interface
BTS
BTS
Proprietary Interface
BTS
IS-95
MS
IS-95
MS
BTS - Base Transceiver StationBSC - Base Station ControllerMS - Mobile StationMSC - Mobile Switching CenterHLR - Home Location RegistrySMS-SC - Short MessageService - Serving Center
STM – Synchronous Transfer Mode
Ater Ref (A3, A7)
A1 – Signaling interface for call control and mobility
Management between MSC and BSC
A2 – 64 kbps bearer interface for PCM voice
A5 – Full duplex bearer interface byte stream (SMS ?)
A3 – Signaling interface for inter-BSC mobile handoff
A7 – Bearer interface for inter-BSC mobile handoff
2G cdmaOne (IS-95 + IS-41)
CDMA2000-1X Network
BTS - Base Transceiver StationBSC - Base Station ControllerMS - Mobile StationMSC - Mobile Switching CenterHLR - Home Location RegistrySMS-SC - Short MessageService - Serving Center
STM – Synchronous Transfer ModePDSN – Packet Data Serving Node
AAA – Authentication, Authorization, and AccountingHome Agent – Mobile IP Home Agent
A10 – Bearer interface between BSC (PCF) and PDSN for packet dataA11 – Signaling interface between BSC (PCF) and PDSN for packet data
MSC
PSTN
A Ref (A1, A2, A5) STM over T1/T3
STM over T1/T3 or
AAL1 over SONET
HLR
SMS-SC
BSCProprietary Interface
BTS
BTS
IS-2000
MS
PDSN
HomeAgent
IPFirewall
IPRouter
Internet
PrivataData
Network
IPRouter
AQuarter Ref (A10, A11)
IP over Ethernet/AAL5
AAA
RADIUS over UDP/IP
CDMA2000 Layering Protocol
Physical Channel in CDMA 2000-1X
Reverse Link
BaseStation
BaseStation
MobilleStation Mobille
Station
Pilot (F-PICH)
Sync (F-SYNC)
Paging
Fundamental (F-FCH)
Supplemental (F-SCH)
Quick Paging (F-QPCH)
Pilot (R-PICH)
Access (R-ACH)
Fundamental (R-FCH)
Supplemental (R-SCH)
Forward Link
1xEVDO -- IP Data OnlyIS-2000
IPBTS
IS-2000
IPBTS
IP BSC IPRouter
PDSN HomeAgent
IPFirewall
IPRouter
Internet
PrivataData
Network
IP BTS - IP Base Transceiver StationIP BSC - IP Base Station ControllerAAA - Authentication, Authorization, and AccountingPDSN - Packet Data Serving NodeHome Agent - Mobile IP Home Agent
AAA
RADIUS over UDP/IP
Nextgen MSC ?
1X- EVDV -- IP Data and Voice
Packet switched voice
P ST N
SIPProxy
SIP
SIP
SGW
SS7
MGCF(Softswitch)
SCTP/IP
H.248 (Maybe MGCP)
MGW
Circuit switched voice
PDSN +Router
AAA HomeAgent
Internet
IPFirewall
IPRouter
PrivataData
Network
IS-2000
IPBTS
SIP Proxy – Session Initiation Protocol Proxy Server
MGCF – Media Gateway Control Function
SGW – Signaling Gateway (SS7)
MGW – Media Gateway (Voice)
IS-2000
IPBTS
IP BSC
CDMA 2000-1X and EV-DO Overlay
Protokol 1xEV
Struktur kanal 1xEV
Channel Function 1xEV• Reverse link
– Access channel is used by the access terminal to initiate communication with the access network or respond to an access terminal directed message.
– Reverse link traffic is used by the access terminal to transmit user specific traffic or signaling information to the access network.
– ACK channel is used by the access terminal to inform the access network whether the data packet transmitted on the forward traffic channel has been successfully or not.
– Reverse rate indicator which aids the access point in determining the rate at reverse link is sending data, included as indicating the rate which the data was sent.
Channel Function 1x-EV• Forward link
– Pilot channel is used to aid coherent reception, long range prediction and rate selection.
– Control channel is used for system parameter broadcast and service negotiation during call setup.
– Traffic channel is used to transmit data to the multiple user.– Reverse activity channel is used for reverse link overload
and rate control to indicate the reverse link interference loading of the sector.
– Reverse power control channel is used for the fast power control of the existing reverse link connection.
Struktur kanal Forward 1xEV
Forward Link Active & Idle Time Slots Structure
Struktur kanal reverse 1xEV
CDMA2000 Layering Protocol
W-CDMA Network
W-CDMA Control Plane Protocol
RF
MAC
RLC
RRC
GMM/SM/SMS
RF
MAC
RLC
RRC
ATM
Sign Bearer
SCCP
RANAP
GMM/SM/SMS
Layer 1
IP
UDP
GTP-C
Relay
AAL5
ATM
Sign Bearer
SCCP
RANAP
AAL5
Layer 2
Layer 1
IP
UDP
GTP-C
Layer 2
UuUE RNC SGSN GGSNIu Gn
W-CDMA User Plane Protocol
RF
MAC
RLC
PDCP
Appl
RF
MAC
RLC
PDCP
ATM
UDP/IP
GTP-U
Relay
AAL5
Layer 1
Layer 2
UuUE RNC SGSN GGSNIu Gn
IP,PPP
UDP/IP
GTP-U
Relay
ATM
UDP/IP
GTP-U
AAL5
Layer 1
Layer 2
UDP/IP
GTP-U
IP,PPP
Spesifikasi W-CDMA (UMTS)
Model Radio Access W-CDMA
Kanal Fisik - UMTS
Type Kanal pada UMTS
Mapping antara kanal transport dan kanal fisik
Logical Channel - UMTS
Transport Channel - UMTS
Physical Channel - UMTS
SPESIFIKASI AIR INTERFACE GSMSPESIFIKASI AIR INTERFACE GSM
Band frekuensi : Uplink 890 MHz – 915 MHz Downlink 935 MHz – 960 MHz
Duplex spacing : 45 MHzCarrier spacing : 200 KHzModulasi : GMSK Transmision Rate ; 270 KbpsMetode Akses : FDMA – TDMABasic Duplexing : FDDSpeech Coder : RPE LPC 13 Kbps
- Channel Coding - Interleaving - Frequency Hopping - Adaptive equalization
Frequency Used GSM
ALOKASI KANAL GSM UNTUK ALOKASI KANAL GSM UNTUK OPERATOR DI INDONESIAOPERATOR DI INDONESIA
SATELINDO : 890 – 900 MHz (10 MHz)
TELKOMSEL : 900 – 907 MHz (7.5 MHz)
EXCELCOMINDO : 907.5 – 915 MHz (7.5 MHz)
BaseStation
MobileStation
Network
Air interface
air interface distandarkan ! , pada GSM
adalah sebagai berikut :
-TDMA structure 8 timeslot per RF carrier
-0.577 ms per-timeslot
-interval frame = 8 timeslot = 4.615 ms
-modulation scheme GMSK BT=0.3
-slow frequency hopping (217 hops/s)
-dll
vendor bebas mengembangkan handset dgn keunggulan masing-masing, sepanjang bisa berkomunikasi melalui interface yang sudah distandarkan
vendor bebas mengembangkan subsystem, misalkan meningkatkan sensitivitas dan sebagainya
Standarisasi GSM
Interface GSM
MSC Transcoder BSC
BTS
A Interface Ater Interface
Abis Interface
Iu Interface pada GSM
Signalling MS-BSC-MSC
CM
MM
RR
LAPm
Layer1
BTSM
LAPD
Layer1
RR’
LAPDm
Layer1
BSSAPRR
BTSM
LAPD
Layer1
SSCP
MTP
BSSAP
MM
CM
SCCP
MTP
MS MSC
Signal Processing in GSM
Link Operations GSM
ALOKASI KANAL GSM
200 kHz
CH 1 CH 2
CH 124
200 kHz
CH 1 CH 2
CH 124
890 915 MHzUplink
MS Transmit Band
935 960 MHzDownlink
BTS Transmit Band
GSM & GPRS Radio Interface
Struktur Air Interface pada GSM
Struktruk Frame GSM
5049210
1 multiframe for signalling51 TDMA frame = 235.38 ms
2524210
1 multiframe for speech/data26 TDMA frame = 120 ms
0 1 2 3 4 5 6 7
8 TS = 1 TDMA frame = 4.615 ms
BURST = Contents of Time Slot
1 TS
156.25 bit = 576.88 s( 1 bit = 3.692 s )
Struktur Frame GSM
Hierarchy Frame in GSM
51 & 26 Multiframe
Channel Configuration
GSM Burst Structure
BURSTMerupakan format informasi yang
ditransmisikan selama satu time slot TDMA.
Macam-macam BURTS :
1. Normal Burst
2. Frequency Correction Burst
3. Synchronization Burst
4. Access Burst
5. Dummy Burst
Normal Burst
Membawa seluruh Logical Channel yang
meliputi :
TCH, SDCCH, BCCH, PCH, AGCH,
SACCH, dan FACCH
Frequency Correction Burst
• Memancarkan FCCH
• Berisi unmodulated carrier berupa gelombang sinus murni
• Berisi bit-bit yang seluruhnya berpolarisasi ‘0’
Synchronisation Burst
• Memancarkan SCH
• Berisi nomor frame TDMA
• Membawa Base Station Identification Code (BSIC)
Dummy Burst
• Merupakan bit-bit tambahan
• Tidak berisi informasi apapun
• Formatnya sama dengan format pada Normal Burst
Access Burst
• Memancarkan RACH arah uplink
• Timing Advance (TA) untuk mengukur jarak antara MS yang dipakai untuk menentukan Time Delay
Konsep kanal pada GSMKanal terdiri dari dua jenis :
1. Kanal Fisik :• Satu TimeSlot(TS) frameTDMA
merupakan satu kanal fisik• Setiap carrier RF terdiri dari 8
TS(CH 0 – 7)
2. Kanal Logic : Kanal Trafik (TCH) dapat membawa
suara atau data untuk layanan komunikasi. TCH dibagi dua jenis, full rate channel dengan Bit rate 13 Kbps dan half rate channel dengan kecepatan bit 6,5 Kbps.
Kanal Kontrol digunakan untuk keperluan signalling.
Kanal logik ditumpangkan pada kanal fisik.
Istilah kanal (channel) dalam sistem komunikasi bergerak seluler, memiliki 2 (dua) pengertian :
Kanal Fisik Kanal Logic
lebar pita tertentu, dengan rate tertentu yang disediakan untuk mengirim informasi (suara atau data) maupun informasi kontrol
Adalah tipe data yang dilewatkan pada kanal fisik. Boleh berupa data trafik, maupun data kontrol dan signalling
Kasus di GSM, kanal fisik itu adalah 8 time slot yang disediakan tiap ARFCN selebar 200 kHz
Kanal Logik :
- Membawa kanal trafik dan kontrol
- Kanal logik yang berbeda digunakan untuk tugas khusus yang berbeda
- Informasi yang ditransmisikan kanal logik tergantung dari tugas khusus yang dimilikinya
Istilah Kanal pada sistem Cellular
Timing Advance Control
Hierarchy Logical Channel GSM
TCH CCH CBCH
TCH/F TCH/H
BCH CCCH DCCH
FCCH PCH AGCH ACCH SDCCHSCH BCCH
Mobile transmits
Base station transmits
Both transmit
Data orSpeech
Keluarga Kanal Logic pada GSM control channel
traffic channel cell broadcast channel
RACH
Pengkanalan Pada GSM
TCH
TCH/F TCH/HData orSpeech
Traffic Channel
Traffic Channel
TCH/FTraffic Channel Full Rate
TCH/H Traffic Channel Half Rate
- Suara : 13 kbps (gross rate = 22.8 kbps)- Data : 9.6 kbps, 4.8 kbps, dan 2.4 kbps
- Suara : gross rate = 11.4 kbps- Data : 4.8 kbps, dan 2.4 kbps
U/D
U/D U/D
Pengkanalan Pada GSM
CCH
BCH CCCH DCCH
FCCH PCH AGCH RACH ACCH SDCCHSCH BCCH
control channel
broadcast
Control Channel
Kanal logik yang digunakan untuk manajemen komunikasi, manajemen mobilitas, dan manajemen resource (koreksi frekuensi dan sinkronisasi)
common control dedicated control
FCCH frequency correction channelSCH sincronization channelBCCH broadcast control channel PCH paging channel AGCH access grant channel RACH random access channel
SACCH FACCH
ACCH associated control channel SACCH slow associated control channelFACCH fast associated control channel SDCCH stand alone control channel
Pengkanalan Pada GSM
Kanal Kontrol BCHBroadcast Control Channel (BCH) terdiri dari : Terdiri dari Broadcast ControlChannel (BCCH), FCCH ( Frequency Correction Channel), SCH
(Syncronisation Channel) Pembacaan FCCH, BCCH, dan SCH harus dilakukan tiap kali MS pindah sel
FCCH ( Frequency Correction Channel) Arah downlink Point to Multipoint Sinkronisasi frekuensi MS Gelombang sinus
SCH (Syncronisation Channel) Arah downlink Point to Multipoint TDMA frame structure ( untuk sinkronisasi frame) Info BSIC (Base Station Identity Code)
BCCH ( Broadcast Control Channel ) Arah downlink Point to Multipoint Informasi LAI (Location Area Identity) Informasi power output maksimum MS Informasi BCCH carrier sel yang berdekatan
BCH
FCCH SCH BCCH
broadcast channel
Control Channel … cont’d
sifat : point to multipoint (dari cell site ke user)
- membawa informasi frekuensi untuk koreksi frekuensi pada MS
- diperlukan untuk operasi yang benar dari subsystem radio agar MS secara akurat ‘tune’ pada BS
- sebagai referensi dgn “unmodulated carrier”
- ditransmisikan dengan format burst khusus : frequency correction channel burst
frequency correction
- informasi sinkronisasi frame
- identifikasi BTS
- informasi BSIC dan RFN
- ditransmisikan dengan burst khusus syncronization burst
syncronization
D
D D D
Pengkanalan Pada GSM
CCCH
PCH AGCH RACH
Control Channel … cont’d
common control channel
D
- membawa informasi signalling yang diperlukan untuk fungsi manajemen akses
- untuk membangun koneksi antara MS dan BS sebelum penempatan MS ke DCCH (dedicated control channel)
- paging channel
- untuk memanggil MS
- access grant channel
- untuk penempatan MS pada DCCH tertentu
D U
- random access channel
- permintaan dari MS untuk mendapatkan DCCH tertentu
- ditransmisikan dengan random access burst
U/D
Pengkanalan Pada GSM
Kanal Logic CCCH
Common Control Channel (CCCH) terdiri dari :
PCH ( Paging Channel ) Arah downlink Point to Multipoint Paging message ( IMSI/TMSI )
RACH ( Random Access Channel ) Uplink Point to Point MS call set up
AGCH ( Access Grant Channel ) Downlink Point to Point
Menyediakan kanal signalling (SDCCH)
Control Channel … cont’d
DCCH
ACCH SDCCH
- DCCH digunakan untuk signalling dan kontrol setelah pembangunan hubungan
dedicated control channel
associated control channel
stand alone dedicated control channel
SACCH FACCH
- slow access grant channel
- selalu dikaitkan dengan TCH atau SDCCH
- digunakan untuk membawa informasi yang bersifat umum
- fast access grant channel
- digunakan untuk handover
- untuk authentikasi
- location update
- digunakan sebelum alokasi pada TCH tertentu
- untuk informasi penempatan pada TCH
- independen, tidak dihubungkan pada TCH
U/D
U/D
U/D U/D
U/D
Pengkanalan Pada GSM
Kanal Logic DCCHDedicated Control Channel ( DCCH ) terdiri dari :
SDCCH ( Stand Alone Dedicated Control Channel ) Arah downlink dan uplink Point to Point Call set up Authentication Location Updating Short message dan cell broadcast Menyediakan TCH
SACCH ( Slow Associated Control Channel ) Downlink dan uplink Point to Point Uplink : MS measurement data Downlink :
MS power output Timing advanced
FACCH ( Fast Associated Control Channel ) Downlink dan uplink Point to Point Handover Stealing mode ( pengganti sementara TCH)
Studi Kasus : Pengkanalan Pada GSM
Mapping GSM Logical Channel onto Physical Channel
Kanal logik GSM harus dipetakan ke kanal fisik, artinya : informasi pada kanal logik harus ditempatkan pada kanal fisik dengan format burst tertentu untuk ditransmisikan
Logical Channel Mapping Analogy...
Tipe burst pada kanal fisik dapat dianalogikan sebagai ‘tipe gerbong’ pada rangkaian kereta api. Orang makan malam berada pada gerbong restorasi. Demikian pula pada kanal logik, penempatan kanal logika pada ‘gerbong’ burst tergantung dari fungsi kanal logik tersebut beserta sifat-sifat fisisnya.
FCCH BurstSCH Burst
SynchronizationChannel
FrequencyCorrectionChannelDedicated
ControlChannels
TrafficChannel
Normal Burst
Studi Kasus : Pengkanalan Pada GSM
Analogi
FCCH BurstSCH Burst
SynchronizationChannel
FrequencyCorrectionChannelDedicated
ControlChannels
TrafficChannel
Normal Burst
Kanal RF selebar 200 kHz Rel kereta
Kanal Logic Isi gerbong kereta
Kanal Fisik ( TimeSlot) Gerbong kereta
Burst Tipe/jenis gerbong
Kasus analogi di GSM
Studi Kasus : Pengkanalan Pada GSM
“Physical Channel” - The time slot on a certain frequency.
Burst - The Transmission Quantum:
Random Access Burst
Frequency Correction Burst
Synchronization Burst
Normal Burst
Dummy Burst
8 341 68.2536 T Synchronization S. Coded Data T GP
3 157 1 35726 8.25
T Coded Data S T.Seq. S Coded Data T GP
3 3142 8.25
T Fixed Bit Sequence T GP
3 39 33964 8.25
T Coded Data Synchronization Seq. Coded Data T GP
3 58 35826 8.25
T Mixed Bits T. Seq. Mixed Bits T GP
Physical Channel Burst Types...
Studi Kasus : Pengkanalan Pada GSM
512 513 514 808 809 810
299 200kHz Radio Channels
FDMA
FDD
0 1 2 5 6 7
8 0.57ms Time Slots
3 4TDMA{
Burst - Transmission Quantum in GSM
1 Frame
Burst Burst Burst Burst Burst Burst Burst Burst
Frame Train on Frequency Track…an analogy
For GSM 1900... U D
60 MHz 60 MHz
GSM Duplexing and Multiplexing Techniques...
ARFCNNumbers
Studi Kasus : Pengkanalan Pada GSM