PROPOSAL TUGAS AKHIR

EVALUASI KINERJA JARINGAN WIRELESS GSM MENGGUNAKAN SOFTWARE NS-2

Disusun Sebagai Tugas Mata Kuliah Metodologi PenelitianJurusan Teknik Elektro

Oleh:

Agung Prihantono 1209707002

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2012

ABSTRAK

Dewasa ini, kebutuhan akan sebuah telekomunikasi yang bisa diakses kapanpun dan dimanapun semakin meningkat seiring dengan perkembangan peralatan hingga merangsang evolusi dari jaringan mobile. Perubahan evolusi jaringan mobile yang dimulai pada generasi 1G hingga sekarang yang telah mencapai generasi 4G. Kapasitas pentransmisian video, suara, dan data yang semakin besar didapatkan pada tiap generasinya. Salah satu jaringan mobile yang masih eksis dan terus berkembang adalah jaringan GSM (Global System Mobile) yang merupakan teknologi 2G. Dalam tugas akhir ini dimodelkan suatu jaringan GSM dengan mengubah-ubah parameter jumlah MS untuk mendapatkan kinerja optimal yang bisa didapat. Untuk mencapai tujuan itu maka diperlukan perancangan dan pensimulasian topologi jaringan dengan menggunakan metode akses TDMA. Pensimulasian ini bermanfaat untuk mengetahui pengaruh jumlah MS terhadap throuhput, rata-rata waktu tunda, dan paket hilang hingga didapatkan efisiensi kerja tertinggi pada jaringan GSM demi kepuasan pelanggan. Didalam tugas akhir ini digunakan perangkat lunak NS-2 (Network Simulator) untuk mensimulasikan jaringan GSM dan mendapatkan nilai-nilai dari throuhput, rata-rata waktu tunda, dan paket hilang dari jaringan tersebut.

Kata kunci : Jaringan GSM, MS, NS2.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam Kehidupan sehari-hari baik disadari atau tidak kita tidak luput dari

komunikasi seluler. Mobilitas merupakan kelebihan utama yang diberikan pada

komunikasi seluler. Pelanggan dapat melakukan komunikasi dimana saja dan

kapan saja tanpa harus terhalangi oleh ruang dan waktu. Bila dibandingkan

dengan komunikasi yang bersifat tetap (fixed) maka banyak kelebihan yang

didapatkan dari komunikasi seluler selain mobilitas tentunya.

Dewasa ini, kebutuhan akan sebuah telekomunikasi yang bisa diakses

kapanpun dan dimanapun semakin meningkat seiring dengan perkembangan

peralatan hingga merangsang evolusi dari jaringan mobile. Perubahan evolusi

jaringan mobile yang dimulai pada generasi 1G hingga sekarang yang telah

mencapai generasi 4G. Kapasitas pentransmisian video, suara, dan data yang

semakin besar didapatkan pada tiap generasinya. Salah satu jaringan mobile yang

masih eksis dan terus berkembang adalah jaringan GSM (Global System Mobile)

yang merupakan teknologi 2G.

Dengan semakin banyaknya pelanggan yang menggunakan sistem

komunikasi selular, muncul permasalahan yaitu bagaimana mendapatkan kinerja

jaringan GSM di daerah yang baik yang permintaannya besar maupun dengan

jumlah pelanggan yang relatif sedikit untuk meningkatkan keandalan sistem.

Throughput dan waktu tunda dan paket yang hilang merupakan sarana untuk

mengetahui kinerja sistem yang ada.

Untuk mencapai tujuan itu maka diperlukan perancangan, pemodelan,

dan pensimulasian topologi jaringan dengan menggunakan metode akses TDMA.

Pensimulasian ini bermanfaat untuk mengetahui pengaruh jumlah MS terhadap

throuhput, rata-rata waktu tunda, dan paket hilang hingga didapatkan efisiensi

kerja tertinggi pada jaringan GSM demi kepuasan pelanggan. Didalam tugas akhir

ini digunakan perangkat lunak NS-2 (Network Simulator) untuk mensimulasikan

jaringan GSM dan mendapatkan nilai-nilai dari throuhput, rata-rata waktu tunda,

2

dan paket hilang dari jaringan tersebut dalam rangka untuk mendapatkan kinerja

yang optimal dari jaringan GSM.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan paparan pada bagian latar belakang dapat dirumuskan

berbagai masalah, masalah tersebut dirumuskan dalam beberapa hal berikut :

1. Bagaimana mensimulasikan arsitektur jaringan GSM menggunakan

softwareNS-2.

2. Bagaimana kinerja jaringan wireless GSM dengan menggunakan

software NS-2 ?

3. Bagaimana mendapatkan kinerja jaringan GSM di daerah yang baik

dengan jumlah permintaannya besar maupun dengan jumlah pelanggan

yang relatif sedikit untuk meningkatkan keandalan sistem ?

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian terhadap perangkat lunak ini bertujuan untuk :

1. Mensimulasikan arsitektur jaringan GSM.

2. Menganalisis kinerja jaringan GSM untuk meningkatkan keandalan

sistem.

3. Menganalisis throughput, rata-rata waktu tunda, dan paket hilang.

4. Sebagai bahan kajian untuk perencanaan pembangunan jaringan

infrastruktur GSM untuk mendapat kinerja yang optimum.

1.2 Batasan Masalah

Dalam Penelitian ini pembahasan masalah hanya dibatasi pada

permasalahan berikut :

a. Jaringan GSM 900 yang disimulasikan hanya pada metode akses dari

masing-masing jaringan

b. Parameter yang menunjukkan tingkat performansi yaitu throughput, rata-

rata waktu tunda, dan paket hilang.

c. Perangkat lunak untuk simulasi jaringan menggunakan NS-2 versi 2.29.3.

d. Jumlah Node yang di gunakan adalah 10 node.

e. Tidak membahas teknis jaringan GSM secara detail.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teknologi GSM (Global system for mobile communication)

2.1.1 Jaringan GSM

GSM merupakan jaringan seluler yang berarti mobile phone akan

berhubungan dengan teknologi tersebut dan akan mencari – cari cells yang

mengcovernya. Jaringan GSM beroperasi pada beberapa band frekuensi yaitu

GSM 900, GSM 1800, GSM 1900. Jaringan GSM terbagi dalam 3 (tiga) sistem

utama, yaitu : Switching Sub System (SSS), Base Station System (BSS), dan

Operation and Support System (OSS). Arsitektur GSM di perlihatkan pada

gambar 6.1.

Gambar 6.1 Model Sistem GSM

2.1.1.1 Switching Sub System (SSS)

Peran utama SSS adalah mengatur komunikasi antara pengguna GSM dan

pengguna jaringan telekomunikasi lainnya. Switching System (SSS) merupakan

suatu system yang mempunyai fungsi sebagai berikut:

4

1. Switching dan Call Routing

2. Autentifikasi pelanggan

3. Handover antar MSC

4. Roaming ke MSC lain

5. Billing pelanggan

Untuk melaksanakan tugas tersebut Switching Sub System (SSS) memiliki

beberapa perangkat yang digunakan. diantaranya:

2.1.1.1.1 Mobile Service Switching Center (MSC)

MSC mengontrol panggilan dan atau menuju sistem telepon maupun data

yang lain. Secara fisik, MSC terhubung dengan jaringan telekomunikasi PSTN,

ISDN, Base Station Sub System (BSS) maunpun MSC lain.

2.1.1.1.2 Gateway MSC

Gateway adalah titik pertemuan yang menghubungkan dua jaringan

(networks). Gateway sering diletakkan bersama dalam MSC. Tipe yang diset-up

ini selanjutnya disebut Gateway MSC (GMSC). Semua MSC dalam jaringan

dapat berfungsi sebagai gerbang / gateway.

2.1.1.1.3 Home Location Register (HLR)

HLR adalah database yang digunakan untuk menyimpan dan mengatur

data-data pelanggan dan bersifat semipermanent. HLR dianggap sebagai database

yang paling penting karena dapat menyediakan data-data pelanggan tetap,

termasuk status layanan pelanggan, informasi lokasi pelanggan berada. status

aktivasi pelanggan, dan menyediakan data-data pelanggan yang dibutuhkan VLR.

2.1.1.1.4 Visitor Location Register (VLR)

VLR merupakan database yang memiliki informasi pelanggan sementara

yang diperlukan oleh MSC untuk melayani pelanggan yang berkunjung dari area

lain. VLR selalu berintegrasi dengan MSC. Ketika sebuah MS berkunjung ke

sebuah MSC area yang baru, VLR akan terkoneksi ke MSC dan MSC akan

meminta data tentang MS tersebut dan HLR tempat MS teregistrasi dan

5

mengcopynya ke VLR. Selanjutnya. jika MS membangun hubungan, VLR akan

memberikan informasi yang dibutuhkan untuk call set-up tanpa harus

berkoordinasi dengan HLR setiap waktu.

2.1.1.1.5 Authentication Center (AuC)

AuC berisi kotak-kotak keamanan / security box yang dibutuhkan untuk

authentikasi pelanggan GSM. Kotak keamanan tersebut menyediakan parameter-

parameter authentikasi seperti authentikasi keys, chipper key, algorithms. Security

parameters dan encryption yang memeriksa identitas pemakai untuk akses ke

jaringan atau call setup. AuC melindungi jaringan operator dari berbagai tipe

penipuan yang ada dalam dunia seluler saat ini.

2.1.1.1.6 Equipment Identity Register (EIR)

EIR merupakan database yang mengandung informasi tentang identitas

dan peralatan mobile (MS). MSC dapat menggunakan informasi ini untuk

mengecek apakah MS tersebut sah / diizinkan, diamati, atau ditolak dari service.

2.1.1.1.7 Data Transmission Interworking Unit (DTI)

DTI terdiri dari hardware dan software yang menyediakan interface ke

jaringan-jaringan yang bervariasi untuk komunikasi data. Melalui DTI, pelanggan

dapat menggunakan alternatif antara jalur bicara maupun data dalam satu call

yang sama. Fungsi penting DTI antara lain sebagai modem dan penyesuaian fax

dan kemampuan untuk melakukan penyesuaian kecepatan. Sebelum ada DTI,

fungsi ini dijalankan oleh GSM Interworking Unit (GIWU).

2.1.1.1.8 Interworking Location Register (ILR)

ILR adalah sebuah produk yang hanya digunakan pada jaringan GSM

1900. ILR membuat roaming antar sistem dapat terjadi, ini berarti kita dapat

menjelajah dalam jaringan AMPS maupun jaringan GSM 1900. ILR terdiri dari

AMPS HLR dan 1900 VLR.

6

2.1.1.1.9 Additional (SS) Functional Elements

Ada beberapa perangkat pilihan tambahan yang dapat dikonfigurasikan ke

dalam Switching System. Perangkat tersebut adalah Message Center (MXE),

Mobile Intelligance Node (MIN). Billing Gate Way (BGW), dan Service Order

Gate Way (SOG).

2.1.1.2 Base Station System (BSS)

Base Station System (BSS) merupakan bagian dari radio sistem pada

jaringan GSM/DCS yang terdiri dari : BTS, BSC, dan TRAU. Ketiganya

merupakan kesatuan yang tidak dapat dipisahkan, karena fungsi mereka berbeda

namun satu dengan yang lainnya saling mendukung. Semua fungsi hubungan

radio dikonsentrasikan pada BSS. BSS bertanggung jawab terhadap fungsi-fungsi

umum seperti kontrol terhadap jaringan radio, pembentukan hubungan antar

stasiun bergerak (MS), memproses dan mentranscode data, mengalokasikan kanal

radio untuk suara dan pesan data, dan melayani sebagai relay station antara MS

dan MSC. Seperti dijelaskan diatas, bagian-bagian besar dan BSS adalah:

2.1.1.2.1 Base Transceiver Station (BTS)

BTS dapat dilihat sebagai bagian dasar dalam jaringan BSS dan

perlengkapan hubungan antara BSC dan MS (Mobile Subscriber/pelanggan).

Fungsinya adalah:

1. Sebagai element network yang berinteraksi langsung dengan MS melalui

radio interface (air interface).

2. Menyediakan saluran hubungan PCM ke BSC via saluran microwave.

BTS terdiri dari Tx (transmitter) dan Rx (Receiver) yang menyediakan

kanal pembicaraan. Seperti radio pada umumnya, radio interface di BTS memiliki

daya pancar yang terbatas, dalam GSM sering dikenal dengan istilah wilayah

cakupan atau radio service area. Cara kerja radio suatu BTS adalah membentuk

dan mengatur sel trafik hubungan dan hand over (perpindahan MS dan satu BTS

ke BTS lain) yang berada di dalam wilayah cakupannya.

7

2.1.1.2.2 Base Station Controler (BSC)

BSC adalah bagian inti (intelligent/master) dan sistem BSS yang

menghubungkan antara BTS dengan SSS. Seluruh database BTS dan TRAU ada

pada BSC.

2.1.1.2.3 Transcoding Rate and Adaptation Unit (TRAU)

TRAU adalah perangkat yang menghubungkan antara BSC dan MSC.

Meskipun TRAU merupakan bagian dan BSS, biasanya TRAU diletakkan dekat

MSC. Hal ini dimaksudkan untuk penghematan link transmisi.

2.1.1.2 Operation And Support System (OSS)

OSS adalah gabungan dari OMC. OSS menghubungkan jalur dan

pendukung operasi pusat, regional, dan lokal serta aktifitas yang diinginkan oleh

jaringan selular. OSS merupakan satu-kesatuan fungsi dari jaringan monitor

operator dan mengontrol sistem.

OSS dapat dimonitor melalui 2 level fungsi pengaturan. Pusat kontrol

jaringan melalui instalasi dari Network Management Center (NMC), dengan

subordinat Operation and Maintenance Center (OMC). Staf NMC dapat

berkonsentrasi dalam system wide issues; dimana perangkat lokal dalam setiap

OMC dapat berkonsentrasi dalam jangka pendek (short term), regional issues.

OMC dan NMC secara fungsional dapat dikombinasikan dalam instalasi fisik

yang sama atau diimplementasikan pada lokasi yang berbeda.

Sedangkan Operation Maintenance Center (OMC) bertugas melakukan

pengawasan performansi seluruh jaringan BSS dan SSS yang ada dibawah

kendalinya, melakukan penanganan gangguan tingkat pertama, loading database

dan memberikan informasi gangguan dan performansi jaringan. Contoh dan

elemen-elemen jaringan, yaitu :

1. Mobile Switching Center (MSC)

2. Base Station Controller ( BSC)

3. Base Station System (BTS)

4. Visitor Location Register (VLR)

8

5. Home Location Register (HLR)

6. Equipment Identity Register (EIR)

7. Authentication Center (AuC)

8. Mobile Intelligent Network nodes ( MIN)

Elemen Jaringan pada NMC & OMC diperlihatkan pada gambar 3.2.

Gambar 6.2 Elemen Jaringan NMC & OMC

2.1.2 Interface pada Jaringan GSM

Interface (antarmuka) 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

yang digunakan untuk informasi trafik dan pensinyalan, yaitu Air Interface, A-Bis

Interface, A-Sub Interface, dan A-Interface.

A-Interface menghubungkan jalur informasi antara MSC/VLR dengan

TRAU, A-Sub Interface menghubungkan antara TRAU dengan BSC, A-bis

Interface mengirim informasi antara BSC dan BTS, sementara Air Interface

beroperasi antara BTS dan MS.

9

Dalam jaringan GSM 900 dan DCS 1800 hubungan interface yang

dilakukan adalah interface 2 Mbps PCM (E1). Kanal fisik E1 terbagi menjadi 32

time slot dengan masing-masing kecepatan bit 64 Kbps.

Gambar 6.3 Air Interface pada Jaringan GSM

Gambar 6.4 Interface pada Jaringan GSM

a) A Interface

A Interface menyediakan dua tipe informasi tersendiri, pensinyalan dan

trafik antara MSC dengan BSS. Jalur bicara ditranskodekan di TRAU

10

(Transcoding Rate and Adapter Unit) dan pensinyalan SS7 yang terhubung

langsung ke TRAU atau pada jalur berbeda ke BSC.

b) A-Sub Interface

A-Sub Interface adalah jalur antara TRAU dari BSC. Pada TRAU, jalur

bicara ditranskodekan dari 64 Kbps menjadi 16 Kbps. 13 Kbps untuk jalur

informasi dan 3 Kbps untuk informasi pensinyalan.

c) A-bis Interface

A-bis Interface bertanggung jawab untuk pengiriman informasi trafik dan

pensinyalan antara BSC dengan BTS. Protokol transmisi yang digunakan

untuk mengirim informasi pensinyalan, pada A-bis Interface adalah Link

Access Protocol on the D Channel (LAPD). Layout fisik dari trafik dan

pensinyalan ke tiap-tiap TRAU (Transcoding Rate and Adaptation Unit)

pada A-bis Interface tergantung dari format yang terpilih untuk

memfasilitasi transfer informasi. Ada tiga kemungkinan format yang bisa

dipilih untuk transfer informasi pada A-bis Interface, yaitu :

1. LAPD Unconcentrated

Pensinyalan untuk tiap TRAU dikirim pada bentuk kanal 64 Kbps dan

didampingi oleh dua kanal 64 Kbps masing-masing membawa empat

sub-multipleks kanal suara/data masing-masing 16 Kbps.

2. LAPD Concentrated

Direkomendasikan untuk semua sel, tetapi dikhususkan untuk yang

memiliki 3 TRAU atau lebih.

3. LAPD Multiplexing

Direkomendasikan untuk semua sel yang menggunakan 1-2 TRAU.

Dengan LAPD multipleksing, tiap TRAU membutuhkan 2 PCM

timeslot. Itu bisa dinaikkan sampai 15 TRAU pada satu jalur 2 Mbps

PCM. Dengan 2 TRAU dalam satu sel, normalnya hanya 14 dan kanal

yang ada pada Air Interface yang digunakan untuk trafik. dan

menggunakan 2 timeslot kanal pensinyalan. Total 2 PCM slot waktu

11

digunakan untuk 2 TRAU. Jaringan El menggunakan timeslot 0 pada A-

bis Interface untuk menyediakan synchronization reference ke BTS.

d) Air Interface

Air Interface menggunakan teknik Time Division Multiple Access (TDMA)

untuk jalur kirim dan terima serta pensinyalan informasi antara BTS dan

MS. Teknik TDMA digunakan untuk membagi tiap-tiap carrier menjadi 8

timeslot. Timeslot ini kemudian ditandai untuk pemakai tertentu,

memungkinkan dapat menangani 7 pembicaraan secara bersamaan pada

pembawa yang sama. Dengan lebar frame 4,616 ms dan lebar tiap slot waktu

0,577 ms. Kecepatan bit pada media udara adalah 270 kbps dengan 33,8

kbps untuk tiap pembicaraan.

2.1.3 Konsep Seluler

Dalam suatu penataan area cakupan, suatu wilayah terbagi menjadi

beberapa “Cluster”. Dan tiap cluster terdiri dari beberapa sel, yang tergantung

pada besarnya kapasitas yang diinginkan serta luasnya wilayah yang akan

dicakup. Semakin besar wilayah yang akan dicakup, semakin banyak sel yang

dibutuhkan, maka semakin besar pula kapasitas yang diinginkan (sel yang

diperlukan semakin rapat). Dalam hal ini, tugas tersebut akan dilakukan oleh BTS

yang terhubung secara “ line of sight “ dengan MS pada radius 5 km sampai

dengan 8 km.

Secara konsep, sel digambar dalam bentuk heksagonal, tetapi bentuk

seperti ini fiktif karena sebenarnya bentuk heksagonal itu merupakan

penggambaran adanya daerah batas antar sel (handover). Dalam kenyataannya,

area cakupan dalam satu sel tidak ideal seperti heksagonal.

12

Gambar 6.5 Jaringan Seluler

Pada jaringan seluler akan terjadi blank spot, yaitu daerah yang tidak

terjangkau oleh cakupan pemancar radio seluler terdekat atau BTS dan juga

overlapping , yaitu daerah yang menerima cakupan pemancar radio/seluler lebih

dari satu BTS.

Seiring dengan meningkatnya pemakaian trafik, maka suatu BTS dapat

mencakup beberapa sel, yaitu dengan syarat harus dengan frekuensi yang berbeda

yang disebut sebagai pemakaian frekuensi kembali ( re-use frequency).

Persyaratan yang lain adalah penggunaan re-use frequency yaitu penggunaan

frekuensi yang sama tersebut harus diberi jarak dua sel. Kemudian teknik yang

lain, yaitu sel dapat dipecah menjadi sel-sel yang cakupan areanya lebih kecil atau

satu sel dibagi menjadi beberapa sel (cell splitting).

Topologi jaringan antara BSC dengan setiap BTS memiliki berbagai

macam pola berdasarkan kebutuhan. Topologi jaringan dasar adalah jaringan

chain (deretan jaringan). Dengan mengembangkan jaringan berderet, jaringan

bintang atau pohon bisa didesain. Topologi jaringan ini digunakan ketika

pemeliharaan dan konsentrasi dari slot waktu menjadi tugas yang penting.

Struktur dari bintang, berderet atau pohon adalah struktur yang terkonsentrasi.

Artinya bahwa trafik dan sebuah nomor pada site-site disatukan bersama di tengah

jaringan. Jalur tengah ini adalah jalur yang sangat penting untuk penyediaan

seluruh jaringan dan metode pengamanan bisa digunakan untuk mengembangkan

penyediaan penyeragaman.

13

Topologi jaringan yang lain adalah struktur cincin. Struktur cincin

berfungsi untuk pengoptimalan jaringan dengan komunikasi tinggi antar titik

(heavy internode communication) dan untuk digunakan dalam persoalan dimana

proteksi dan redundancy menjadi penting. Sehingga apabila salah satu rute gagal

maka dapat merutekan ke jalur lain.

Gambar 6.6 Topologi jaringan antara BTS dan BSC

Untuk pengembangan jalur yang lebih padat dan kompleks menggunakan

topologi jaringan meshed. Struktur jaringan meshed sebenarnya adalah cincin.

bintang dan deretan yang dijadikan satu. Struktur meshed umumnya digunakan di

dalam jaringan titik atau hub, contohnya komunikasi intra BSC dan MSC. Dalam

menyatukan pelayanan jaringan, struktur meshed diterapkan untuk mengumpulkan

dan menyebarkan pengiriman pelayanan pada jalur bersama, sehingga untuk

hubungannya menggunakan sistem koneksi silang digital (digital cross-coned)-

(DXC). Koneksi silang digunakan dimana dua sistem transmisi saling

dihubungsilangkan, dan ada kebutuhan untuk mentransfer beberapa kanal fisik di

antara sistem tersebut sehingga BSC dapat berkomunikasi dengan semua BTS.

2.1.4 Konsep Kanal GSM

Setiap timeslot pada frame TDMA disebut sebagai physical channel.

Karena itu ada 8 kanal fisik tiap frekuensi pembawa dalam GSM. Kanal fisik

dapat mengakomodasi pembicaraan, data, atau informasi pensinyalan.

14

Kanal fisik dapat membawa informasi berbeda, tergantung dari informasi

yang harus dikirimkan. Informasi tersebut disebut sebagai logical channel.

Kanal logika terdiri atas 2 kanal utama. yaitu control channel (CCH) dan

traffic channel (TCH).

Gambar 6.7 Logical Channels pada Air Interface

2.1.4 Transmisi pada GSM

Alokasi spektrum frekuensi radio yang merupakan standar untuk GSM

900 adalah:

890 MHz - 915 MHz untuk uplink ( transmisi radio MS ke BTS).

935 MHz - 960 MHz untuk downlink (transmisi radio BTS ke MS).

Pita frekuensi GSM 900 memiliki 125 kanal, dengan setiap kanal

frekuensi pembawa memiliki lebar pita sebesar 0,2 MHz. Dalam standar ITU

setiap kanal tersebut memiliki nomor atau Absolut Radio Frequency Channel

Number (ARFCN). Di Indonesia, pengalokasian frekuensi tersebut dibagi menjadi

beberapa alokasi frekuensi untuk pemerintah dan 3 operator GSM 900.

Pada GSM, sistem yang dipakai untuk multiple akses adalah TDMA

(Time Division Multiple Access). Lebar frame TDMA adalah 4,616 ms yang

terdiri dari 8 timeslot dan tiap timeslot memiliki lebar 0,577 ms. Setiap timeslot

15

tersebut adalah kanal fisik yang digunakan oleh setiap pelanggan yang membawa

kanal kontrol dan kanal trafik.

Algoritma yang digunakan dalam speech coding adalah sistem RPE-LTP,

dengan kecepatan bit 13 kbps dengan proteksi kesalahan 9,8 kbps FEC. Kemudian

sinyal diolah di TRAU menjadi 33,8 kbps tiap sinyal informasi, sehingga

kecepatan transmisi untuk setiap pengiriman frame TDMA adalah 270 kbps.

Menggunakan teknik modulasi GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).

Dengan teknik ini informasi yang telah melalui pengolahan sinyal kemudian

difilter oleh filter gaussian sebelum dilewatkan ke modulator. lnformasi yang

telah dimodulasi kemudian melewati duplexer switch dimana pemfilteran

digunakan untuk mengisolasikan antara sinyal pengiriman dan penerimaan.

Gambar 6.8 Frame TDMA pada Air Interface

Tabel 6.1 Frequency Band pada GSM

  GSM 900 GSM 1800 GSM 1900Uplink 890 - 915 MHz 1710 - 1785 Mhz 1850 - 1910 MHz

Downlink 935 - 960 MHz 1805 - 1880 MHz 1930 - 1990 MHz

2.1.5 GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying)

Modulasi GMSK adalah salah satu teknik pemodulasian MSK (Minimum

Shift Keying) yang merupakan tipe CPFSK (Continuous Phase Shift Keying), di

mana deviasi frekuensi puncaknya sama dengan ¼ bit rate.

16

Pada GMSK, sinyal NRZ (Non-Return to Zero) dilewatkan melalui

suatu filter sebelum dimodulasi. Filter tersebut berfungsi sebagai shaping filter,

untuk membentuk sinyal NRZ yang tidak kontinu menjadi sinyal kontinu.

GMSK (Gaussian Modulation Shift Keying) adalah penurunan dari

MSK dimana spektrum sidelobe dihilangkan dengan cara melewatkan sinyal NRZ

ke filter Gaussian. Pulsa baseband Gaussian dapat menghaluskan trayektori phase

pada sinyal MSK sehingga dapat menstabilkan variasi frekuensi sesaat. Dengan

demikian maka dapat mengurangi sidelobe pada spektrum frekuensi yang

ditransmisikan.

Gambar 6.9 Sinyal 1200 baud : (a) sinyal NRZ (b) sinyal GMSK

2.2 Network Simulator – 2

2.2.1 Sejarah

Network Simulator (NS) pertama kali dibangun sebagai varian dari REAL

Network Simulator pada tahun 1989 di UCB (University of California Berkeley).

Pada tahun 1995 pembangunan Network Simulator didukung oleh DARPA

(Defense Advance Research Project Agency) melalui VINT (Virtual Internet

Testbed) Project, yaitu sebuah tim riset gabungan yang beranggotakan tenaga ahli

dari LBNL (Lawrence Berkeley of National Laboratory) Xerox PARC, UCB dan

USC/ISI (University of Southern California School of Engineering/Information

Science Institute). Tim gabungan ini membangun sebuah perangkat lunak simulasi

17

jaringan Internet untuk kepentingan riset interaksi antar protokol dalam konteks

pengembangan protokol Internet pada saat ini dan masa yang akan datang.

2.2.2 Keuntungan

Ada beberapa keuntungan menggunakan NS sebagai perangkat lunak

simulasi pembantu analisis dalam riset atau sewaktu mengerjakan tugas

perkuliahan, di antaranya:

1. NS dilengkapi dengan tool validasi. Tool validasi digunakan untuk

menguji validitas pemodelan yang ada pada NS. Secara default, semua

pemodelan pada NS akan dapat melewati proses validasi ini.

2. Pembuatan simulasi dengan menggunakan NS jauh lebih mudah daripada

menggunakan software developer seperti Delphi atau C++. Pengguna

hanya tinggal membuat topologi dan skenario simulasi sesuai dengan riset.

Pemodelan media, protokol dan network component lengkap dengan

perilaku trafiknya sudah tersedia pada library NS.

3. NS bersifat open source di bawah GPL (Gnu Public License), sehingga NS

dapat di Download dan digunakan gratis melalui web site NS

http://www.isi.edu/nsnam/dist. Sifat open source juga mengakibatkan

pengembangan NS menjadi lebih dinamis. Pemodelan media, protokol,

network component dan perilaku trafik cukup lengkap bila dibandingkan

dengan software sejenis lain. Ini disebabkan pengembangan NS dilakukan

oleh banyak periset dunia.

2.2.3 Simulasi dengan NS

Network simulator (NS) mensimulasikan jaringan berbasis TCP/IP

dengan berbagai macam medianya. Pengguna dapat mensimulasikan protokol

jaringan (TCPs/UDP/RTP), traffic behavior (FTP, Telnet, CBR, dan lain–lain),

Queue management (RED, FIFO, CBQ), algoritma routing unicast (Distance

Vector, Link State) dan multicast, (PIM SM, PIM DM, DVMRP, Shared Tree dan

Bi directional Shared Tree), aplikasi multimedia yang berupa layered video,

Quality of Service video-audio dan transcoding. NS juga mengimplementasikan

18

beberapa MAC (IEEE 802.3, 802.11, 802.16, diberbagai media, misalnya jaringan

wired (seperti LAN, WAN, point to point), wireless (seperti mobile IP, wireless

LAN), bahkan simulasi hubungan antar node jaringan yang menggunakan media

satelit.

2.2.4 Konsep Dasar

Network simulator dibangun dengan menggunakan 2 bahasa

pemrograman, yaitu C++ dan Tcl/Otcl. C++ digunakan untuk library yang berisi

event scheduler, protokol dan network component yang diimplementasikan pada

simulasi oleh user, Tcl/Otcl digunakan pada sript simulasi yang ditulis oleh NS

user dan pada library sebagai simulator objek. Otcl juga nantinya akan berperan

sebagai interpreter.

Bahasa C++ digunakan pada library karena C++ mampu mendukung

runtime simulasi yang cepat, meskipun simulasi melibatkan jumlah paket dan

sumber data dalam jumlah besar. Bahasa Tcl memberikan respon runtime yang

lebih lambat daripada C++. Namun jika terdapat kesalahan, respon Tcl terhadap

kesalahan syntax dan perubahan script berlangsung dengan cepat dan interaktif.

User dapat mengetahui letak kesalahannya yang dijelaskan pada konsole,

sehingga user dapat memperbaiki dengan cepat. Karena alasan itulah, bahasa ini

dipilih untuk digunakan pada script simulasi. Hubungan antar bahasa

pemrograman dapat dideskripsikan seperti gambar 6.3 berikut ini.

Gambar 6.10 Hubungan antara bahasa pemrograman OTcl dan C++

19

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Interview

Penulis menggunakan metode penelitian interview. Penulis melakukan

interview dengan pihak yang mengetahui suatu data yang berkaitan dalam

perhitungan trafik.

3.2 Studi Pustaka

Studi pustaka disini yaitu mempelajari materi-materi yang akan

disimulasikan. Penulis melakukan studi pustaka dari buku-buku acuan serta

referensi di internet yang dalam hal ini berhubungan dengan jaringan wireless

GSM dan bahasa pemrograman NS2 yang akan dipakai.

3.3 Perancangan Simulasi

Perancangan simulasi yaitu tentang perencanaan pembuatan topologi

jaringan wireless pada GSM yang dibuat berdasarkan teori dari metode akses pada

jaringan GSM.

3.4 Pembuatan Simulasi

Dari hasil perancangan topologi jaringan, maka akan dilakukan pembuatan

program simulasi di NS2. Mulai dari awal pembuatan node – node sampai pada

koneksi antar mobile station.

3.5 Pengujian Perangkat Lunak

Setelah simulasi selesai dibuat maka akan dilakukan pengamatan apakah

simulasi sudah sesuai dengan topologi yang telah di rencanakan dan mengambil

data – data hasil simulasi.untuk dianalisis kinerja jaringan dengan mengubah

parameter jumlah MS.

3.6 Alokasi Waktu Tahapan Kegiatan

(di halaman berikut)

20

Tabel 3.1 Jadwal penelitian

KEGIATAN

WAKTU PELAKSANAANOktober November Desember Januari February Maret

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4Pengolahan dan Penumpulan DataPerancangan Perangkat lunakAnalisa hasil perancanganPenyusunan Laporan

21

DAFTAR PUSTAKA

[1] Freeman, R L., Telecommunication Transmition Handbook Fourth Edition, John

Wiley&Sons, Inc., New York, 1998.

[2] ……… Siemens GSM Overview, Siemens.

[3] http://www.isi.edu/nsnam/dist/30/10/2012.(Diunduh pada tanggal 12-12-2012)

[4] William C.Y.Lee, Mobile Communication Design Fundamentals, Second

edition, John Wiley and Sons. Inc. 1998.

[5] Ananta, Aditya.2008.Base Station Subsystem (Bss) Gsm Dan Operation And

Maintenance Bss.Laporan Kerja Praktek.Universitas Diponegoro.Semarang

[6] Prasetyo, Indra.2004. Simulasi Jaringan Wireless Gsm Berbasis Perangkat

Lunak.Proyek Akhir.Institut Teknologi Sepuluh November

[7] http://ejournal.undip.ac.id/index.php/transmisi/search/results/31/10/2012.

(Diunduh pada tanggal 12-12-2012)

22