Protokol Atma Yuwana A, 06159 - S2 TE Jurusan Teknik Elektro FT UGM, Yogyakarta
5.4 Pensinyalan antarmuka udara(Um) Pensinyalan antarmuka pemakai dan jaringan dalam GSM dikonsentrasikan dalam Layer 3. Layer 1 dan 2 memberikan mekanisme untuk pengamanan pengiriman dari sinyal pesan melalui antarmuka udara. Sebagai tambahan untuk antarmuka lokal, berisi fungsi dan prosedur untuk antarmuka dengan BTS. Pensinyalan untuk layer3 di antarmuka jaringan pemakai sangat rumit dan terdiri dari macam-macam protokol MS dan semua bagian fungsi dari jaringan GSM(BTS, BSC dan MSC). 5.4.1 Layer 1 dari antarmuka MS-BTS Layer 1 dari model acuan OSI(layer physik) berisi semua fungsi yang dipelukan untuk pengiriman aliran bit melalui medium physik, dalam hal ini kanal radio. Layer 1 GSM mendefinisikan sejumlah kanal logika berdasar prosedur akses kanal dari kanal physik. Akses protokol lebih tinggi dari pelayanan antarmuka layer 1. Ketiga antarmuka dari layer 1 secara skematik ada pada Gambar 5.16. Frame protokol LAPDm dikirimkan lewat mekanisme pelayanan antarmuka layer sambungan data, dan membentuk kanal logika untuk dilaporkan ke layer 2. Komunikasi melalui antarmuka ditentukan oleh intisari pelayanan layer physik sederhana. SAP terpisah ditentukan oleh setiap kanal kendali logika(BCCH, PCH + AGCH, RACH, SDCCH, SACCH, FACCH). Terdapat antarmuka langsung antara layer 1 dan sublayer RR dari layer 3. Intisari pelayanan sederhana bergantian pada antarmuka yang paling berhubungan dengan penunjukkan kanal dan informasi sistem layer 1, termasuk hasil pengukuran dan pemantuan kanal. Antarmuka ketiga dari Layer 1, kanal lalu lintas untuk pemberian data ke pemakai. SAP dari layer 1 didefinisikan dalam GSM bukan SAP asli dari semangat OSI. Mereka berbeda dari PHY-SAP dari model acuan OSI sejauh ini SAP dikendalikan oleh layer 3 sublayer RR(layer pengaturan, pembentukan dan pelepasan kanal) dibanding prosedur kendali dalam layer sambungan. Kendali dari layer 1 SAP oleh RR terdiri dari pengaktifan dan pentidakaktifan, konfigurasi, ruting dan pemutusan dari kanal physik dan logika. Lebih jauh, pergantian dari pengukuran dan informasi kendali dari pemantuan kanal tejadi melalui pelayanan sederhana. Layanan layer 1 Layanan layer 1 dari antarmuka pemakai-jaringan dibagi menjadi tiga kelompok: Kemampuan akses;
Gambar 5.16 Antarmuka layanan layer 1.
Deteksi galat; Penyadian. Layer 1 memberikan pelayanan bit pengiriman untuk kanal logika. Dikirimkan dalam format terjamak melui kanal physik dimana terdiri dari elemen yang ditentukan untuk pengiriman melui kanal radio(frekuensi, slot waktu, urutan hopping dsb.; bagian 5.1). Beberapa kanal physik dipakai umum (bersama) menggunakan(BCCH dan CCCH), dimana yang lain ditujukan untuk hubungan khusus dengan satu MS(kanal physik khusus). Kombinasi dari kanal logika yang digunakan kanal physik dapat berubah sewaktu-waktu, contoh TCH+SACCH/FACCH diganti SDCCH+SACCH(lihat Tabel 4.4). Standar GSM membedakan dengan jelas antara kemampuan akses untuk kanal physik khusus dan kanal physik umum BCCH/CCCH. Kanal physik khusus dibangun dan dikendalikan lewat pengaturan layer 3 RR. Selama bekerja kanal physik khusus layer 1 terus menerus mengukur kualitas sinyal dari kanal yang digunakan dan kualitas dari kanal BCCH dari stasiun tetap tetangga. Informasi pengukuran dikirimkan ke layer 3 di layanan sederhana Management Physical Header(MPH). Dalam mode tunggu, layer 1 memilih sel dengan kualitas sinyal terbaik dalam kerjasama dengan sublayer RR berdasar pada kualitas dari BCCH/CCCH(pemilihan sel). Layer 1 GSM memberikan layanan perlindungan galat pengiriman bit karena itu termasuk deteksi galat dan mekanisme koreksi. Untuk melaksanakan, pengkoreksian galat dan mekanisme pengkodean dektsi galat diberikan(bagian 4.8). Frame yang dikenali salah tidak diberikan ke layer 2. Lebih jauh, fungsi keamanan data yang berhubungan seperti penyandian dari data pemakai diterapkan di layer 1(bagian 5.6).
Gambar 5.17 Diagram keadaan dari layer physik MS. Layer 1: Prosedur dan pensinyalan peer-to-peer GSM menentukan dan membedakan antara dua mode kerja dari MS: mode tunggu dan mode khusus(Gambar 5.17). Dalam mode tunggu, MS antara daya mati(keadaan NULL) atau mencari untuk pengukuran BCCH dengan kualitas sinyal terbaik(keadaan SEARCHING BCH), atau sinkronisasi ke stasiun tetap khusus BCCH dan siap melaksanakan prosedur akses acak pada RACH untuk permintaan kanal khusus dalam keadaan BCH(bagian 4.5.4). Dalam keadaan TUNING DCH dari mode khusus, menempati kanal physik dan mencoba sinkronisasi dengannya, yang terjadi perubahan keadaan DCH. Dalam kondisi ini, MS akhirnya siap untuk membentuk kanal logika dan tersambung lewat mereka. Transisi keadaan layer 1 dikendalikan oleh layanan sederhana MPH atau antarmuka RR, langsung dari sublayer layer 3 RR dari susunan protokol pensinyalan. Layer 1 menentukan struktur frame sendiri untuk pengiriman pesan pensinyalan, yang terjadi sebagai frame LAPDm di SAP dari kanal logika SAP masing-masing. Gambar 5.18 menunjukkan format dari contoh blok SACCH, yang utamanya berisi 21 oktet dari data LAPDm. Lebih lanjut, frame SACCH berisi sejenis header protokol yang membawa tingkat daya yang ada dan nilai pewaktuan lanjutan. Header ini dibuang di kanal logika yang lain(FACCH, SDCCH, CCH dan BCCH) yang hanya berisi PDU LAPDm. 5.4.2 Pensinyalan layer 2 Protokol LAPDm adalah protokol sambungan data untuk kanal pensinyalan di antarmuka udara. Sama dengan HDLC. Memberikan dua mode kerja: Kerja tanpa acknowledged; Kerja dengan acknowledged.
Gambar 5.18 Format dari blok SACCH Dalam kerja tanpa acknowledged, data dikirimkan dalan informasi frame tidak bernomor(UI) tanpa acknowleged; tidak ada kontrol aliran atau koreksi galat L2. Mode kerja ini memungkinkan untuk kanal pensinyalan, kecuali utuk RACH yang diakses dalam mode akses jamak cadangan atau proteksi. Mode kerja acknowleged memberikan layanan data terproteksi. Data dikirimkan dalam frame informasi(I) dengan acknowledgement positip. Proteksi galat melalui pengiriman ulang(ARQ) dan kendali aliran ditentukan dan diaktifkan dalam mode ini. Mode ini hanya digunakan dalam kanal DCCH. Dalam LAPDm, Connection end Point(CEP) dari hubungan L2 ditandai dengan kanal Data Link Connection Indentifier(DLCI). Yang terdiri dari dua elemen. Service Access Point Indentifier(SAPI) layer 2 yang dikirimkan dalam header dari frame protokol L2. Penanda kanal physik dari koneksi L2 akan dibentuk, adalah Connection End Point Indentifier(CEPI) layer 2 yang real. CEPI secara lokal diatur dan tidak di komunikasikan ke L2 bagian peer. (Istilah dari standar GSM sesuatu tidak konsisten dalam hal ini-yang maksud sebenarnya adalah masing-masing kanal logika. Kanal physik dari pandangan LAPDm adalah kanal logika dari GSM, daripada kanal physik yang ditentukan oleh rangkaian frekuensi/slot waktu/hopping.) Ketika pesan layer 3 dikirim, bagian yang terkirim memilih SAP yang tepat dan CEP. Ketika Service Data Unit(SDU) dipindah di SAP, CEP terpilih diberikan ke bagian L Sebaliknya, ketika menerima frame L2, CEPI-L2 tertentu dapat ditentukan dari pengenal kanal physik/logika dan SAPI frame header. Nilai SAPI khusus dicadangkan untuk fungsi tertentu: SAPI = 0 untuk pensinyalan (CM, MM, RR); SAPI = 3 untuk SMS. Dalam tataran kendali, kedua nilai SAPI ini memberikan pesan pensinyalan terpisah dari data pemakai berorientasi paket(pesan pendek). Fungsi lanjut yang diperlukan nilai SAPI baru dapat ditentukan dalam versi baru dari standar GSM.
Tabel 5.2 kanal logika, mode operasi dan SAPI layer 2.
Bagian LAPDm dibentuk untuk tiap physik yang ada/kanal logika. Untuk beberapa kombinasi kanal/SAPI tidak didukung(Tabel 5.2). Bagian LAPDm membentuk prosedur hubungan data, contoh fungsi L2 komunikasi peer-to-peer sesuai layanan sederhana antar layer berdampingan. Segmentasi dan termasuk penggabungan kembali dari pesan layer 3. Lebih jauh prosedur layer 2 adalah prosedur distribusi dan prosedur Random Acces(RA). Prosedur distribusi diperlukan jika SAP jamak berhubungan dengan satu kanal physik/logika. Membentuk distribusi dari kendali-prioritas multiplek dari frame L2 dari SAP jamak ke dalam satu kanal. Prosedur akses acak digunakan dalam RACH; membahas pengendalian pengiriman ulang acak dari pancaran acak akses, tetapi tidak melakukan proteksi galat pada RACH takberarah. Aspek pasti dari RR, logika protokol dari layer 3 adalah akses langsung ke layananlayanan dari layer 1. Khususnya, diperlukan untuk fungsi dari kendali hubungan subsistem radio, contoh untuk pengukuran kanal, kendali daya pemancar dan pewaktuan lanjut. Konfigurasi hubungan layer yang mungkin dari MS ditunjukkan dalam Gambar 5.19. Stasiun tetap mempunyai konfigurasi dengan satu PCH+AGCH, SDCCH dan SACCH/FACCH untuk tiap MS aktif. Gambar 5.20 menunjukkan tipe berbeda dari frame protokol data yang digunakan untuk komunikasi antara bagian peer L2 di MS dan BTS. Frame format A dan B digunakan di kanal SACCH, FACCH dan SDCCH, tergantung pada apakah frame mempunyai medan informasi(tipe B) atau bukan(tipe A). Untuk kerja tanpa acknowleged(BCCH, PCH, AGCH), tipe format Abis dan Bbis digunakan dalam kanal dengan SAPI = 0. Format Abis digunakan ketika tidak ada informasi untuk dikirimkan dalam kanal logika masing-masing. Dibandingkan dengan HDLC, frame LAPDm tidak punya bendera untuk menunjukkan awal dan akhir dari frame, kecuali pemisahan dari frame di tingkat hubungan dilakukan seperti di RLP(bagian 5.2.3) melalui struktur blok tetap dari layer 1. Jumlah maksimum oktet N201 tiap medan informasi tergantung pada tipe kanal logika(Tabel 5.3). Akhir dari medan informasi diberikan oleh indikator panjang, Nilai kurang dari N201 menunjukkan bahwa frame dilengkapi dengan bit tambahan untuk panjang penuh. Dalam hal kanal SACCH,
Gambar 5.19 Contoh konfigurasi dari layer hubungan data MS.
Gambar 5.20 Format frame LAPDm Tabel 5.3 Kanal logika dan panjang maksimum dari medan informasi LAPDm.
untuk contoh panjang tetap paket LAPDm adalah 21 oktet. Dikombinasikan dengan medan kendali daya pemancar dan pewaktuan lanjut, blok SACCH dari layer 1 karena itu panjang 23 oktet. Medan alamat boleh mempunyai panjang variabel, bagaimanapun; untuk pemakaian pada kanal kendali terdiri pasti satu oktet. Sebagai tambahan di medan lain, oktet ini berisi SAPI(3bit) dan bendera Command/Response(C/R) dikenal dari HDLC. Dalam LAPDm. Penkodean dari medan kendali dengan pengiriman dan penerimaan jumlah rangkaian dan diagram keadaan yang menunjukkan prosedur protokol adalah hampir sama dengan HDLC(ISO/IEC33091991, 2008). Beberapa parameter tambahan diperlukan di antarmuka layanan layer 3; untuk contoh, parameter CEP menunjukkan kanal logika yang diinginkan. Lebih jauh, protokol LAPDm mempunyai penyederhanaan atau kekhususan dibanding HDLC. Ukuran jendela pengiriman dibatasi k = 1. Bagian protokol harus diterapkan sebagaimana cara keadaan RECEIVER BUSY tidak sampai. Karena itu paket RNR dapat selamat tidak dihiraukan. Prosedur polling HDLC untuk keadaan inquiry dari stasiun pasangan tidak perlu diterapkan di LAPDm. Hubungan ke SAPI = 0 selalu diawali oleh MS. Sebagi tambahan, pengulangan pewaktuan T200 dan jumlah maksimum pengulangan N200 yang diperbolehkan telah disesuaikan ke kebutuhan khusus untuk kanal bergerak. Khususnya, mempunyai nilai sendiri ditentukan oleh tipe dari kanal logika. 5.4.3 Pengaturan sumber radio Prosedur untuk RR adalah pensinyalan dan prosedur kendali dasar dari antarmuka udara. Mereka memegang penentuan, alokasi dan pengaturan sumber radio, akuisisi dari informasi sistem dari kanal siar(BCCH) dan pemilihan sel dengan penerimaan sinyal terbaik(lihat pemilihan sel di bagian 4.5.4). Sesuai dengan, prosesdur RR dan pesan yang ada (Tabel 5.4) ditentukan untuk mode tunggu juga untuk pengawalan, pemeliharaan dan pengakhiran dari hubungan RR. Gambar 5.21 menunjukkan format pesan dari RR, yang sama utnuk semua pensinyalan sublayer tiga layer 3(CM, MM, RR). Tiap pesan layer 3 berisi pemisah dalam oktet pertama, yang mengizinkan pengabungan pesan dengan sublayer berhubungan atau layanan akses point(Gambar 5.12). Empat bit paling tinggi adalah oktet pertama juga berisi pengenal transaksi, yang memungkinkan MS membentuk sejumlah transaksi pensinyalan paralel.
Tabel 5.4 Pesan RR
Message Type(MT) ditentukan di tujuh bit bawah dari oktet kedua(Tabel 5.4-5.6). Jika tidak, pesan layer 3 berisi Information Element(IE) dari panjang tetap atau variabel; Length Indikator(LI) ditambahkan untuk pesan panjang-variabel. Dalam mode tunggu, MS membaca informasi BCCH terus memnerus dan melakukan pengukuran periodik dari kekuatan pensinyalan dari pembawa BCCH untuk dapat memilih sel yang ada(bagian 4.5.4). Keadaan ini, tidak ada perpindahan pesan pensinyalan dengan jaringan. Data yang diperlukan RR dan prosedur pensinyalan lain dikumpulkan dan disimpan; daftar pembawa BCCH tetangga, ambang untuk algoritma RR, konfigurasi CCCH, informasi tentang pemakian RACH dan PCH, dll. Informasi ini di siarkan oleh BSS dalam BCCH(SYSTEM INFORMATION, tipe 1-4) karena itu
Gambar 5.21 Format pesan pensinyalan Um(Layer 3). Tabel 5.5 Pesan MM
ada di semua MS yang ada dalam sel. Juga penting adalah pemantauan dari PCH sehingga panggilan tidak hilang. Untuk ini, BSS mengirimkan dalam semua kanal pangggilan dalam sel terus menerus pesan layer 3 yang benar(PAGING REQUEST) sehingga MS dapat mendekode dan mengenal jika alamatnya dipanggil.
Tabel 5.6 Pesan CC untuk hubungan rangkaian switch.
Pengaturan hubungan dan pelepasan Setiap perpindahan dari pesan pensinyalan dengan jaringan(BSS, MSC) membutuhkan hubungan RR bisa diawalai oleh jaringan atau MS(Gambar 5.22). Diantara keduanya MS mengirim permintaan kanal(CHANQUEST) dalam RACH untuk mendapatkan kanal yang diinginkan dalam AGCH(prosedur penunjukkan cepat). Termasuk juga prosedur penolakan permintaan kanal(penolakan penunjukkan cepat). Jika jaringan tidak dengan cepat menjawab permintaan kanal, permintaan diulang mengunakan metode Aloha dengan pengendalian timer angka acak(Gambar 5.22). Dalam hal hubungan diawali jaringan, prosedur diawali dengan panggilan penunjukkan(PAGING REQUEST) yang dijawab oleh MS(PAGING RESPONSE). Setelah hubungan RR berhasil dilakukan, protokol yang lebih tinggi(CM, MM) dapat menerima dan mengirimkan pesan pensinyalan di SAPI 0. Sebaliknya dengan pembentukkan hubungan, pelepasan selalu diawali oleh jaringan(CHANNEL RELEASE). Alasan untuk pelepasan dari kanal dapat karena akhir dari pensinyalan
Gambar 5.22 Pengaturan hubungan RR dan penyerahan. transaksi, terlalu banyak galat, pemindahan kanal karena diberikan ke prioritas lebih tinggi(panggilan darurat) atau akhir dari panggilan. Setelah menerima perintah pelepasan kanal, MS diandaikan kekeadaan tunggu setelah waktu menunggu sebentar(Gambar 5.22). Ketika hubungan RR sudah dibentuk, MS mempunyai antara SDCCH atau TCH berhubungan dengan SACCH/FACCH ada untuk pemakaian dua arah khusus. Di SACCH, data harus dikirim secara terus menerus(lihat juga bagian 4.5.3), contoh MS terus mengirimkan pengukuran kanal yang ada (MEASRUMENT REPORT; bagian 4.5.1) jika tidak ada pesan pensinyalan lain yang diperlukan untuk dikirim. Di lain arah, BSS terus mengirimkan informasi sistem(SYSTEM INFORMATION, berbeda antara tipe 5 dan tipe 6). Elemen informasi dengan hasil pengukuran yang terkodekan berisi beberapa data berikut: RXLEV dan RXQUAL dari sel yang dilayani RXLEV dan frekuensi pembawa sampai 6 sel tetangga pada BSIC mereka(Gambar 5.23). Informasi sistem dikirim oleh BSS pada SACCH pertama berisi informasi tentang sel tetangga dan BCCH mereka(tipe 5), dan kedua, informasi tentang sel sekarang(tipe 6) seperti CI dan LAI yang ada. Ganti kanal Untuk membentuk hubungan RR, ganti kanal didalam sel dapat dilakukan(penunjukkan kanal khusus; Gambar 5.24) untuk mengganti konfigurasi dari kanal physik yang dipakai. Seperti ganti kanal dapat dimintakan oleh layer protokol yang lebih tinggi, atau dapat dimintakan oleh sublayer RR; tetapi, selalu diawali oleh jaringan. Ketika MS menerima ASSIGNMENT COMMAND, pengiriman dari semua pensinyalan ditahan, hubungan LAPDm di hentikan, kanal lalu lintas, jika ada, dimatikan, dan kanal lama tidak diaktifkan. Setelah pengaktifan kanal physik baru dan pembentukan berhasil dari hubungan LAPDm baru(layer 2), pesan pensinyalan pengembalian dapat dikirimkan.
Gambar 5.23 Hasil pengukuran(IE). Gambar 5.24 Ganti kanal, pensandian dan pergantian.
Pergantian Prosedur pensinyalan kedua untuk konfigursi ganti kanal physik dari hubungan RR yang dibentuk adalah prosedur pergantian, yang juga diawali hanya dari sisi jaringan dan untuk contoh, menjadi perlu jika sel yang ada ditinggalkan. Sebaliknya ASSIGNMENT COMMAND, HANDOVER COMMAND berisi tidak hanya konfigurasi kanal baru tapi juga informasi tentang sel baru(contoh frekuensi BSIC dan BCCH), prosedur lain untuk membentuk kanal physik(pergantian sinkron atau asinkron; Gambar 5.24), dan nomor acuan pergantian. Dengan HANDOVER COMMAND yang diterima pada FACCH, MS mengakhiri hubungan LAPDm pada kanal lama, menyela hubungan, tidak mengaktifkan kanal physik lama, dan akhirnya mengubah kanal yang baru ditunjukkan dalam HANDOVER COMMAND. Di DCCH utama(dalam hal ini FACCH), MS mengirim pesan takdisandi HANDOVER ACCESS di pancaran akses(Gambar 4.7, dikodekan dalam RACCH, bagian 4.8) ke stasiun tetap. Walaupun ini adalah pesan dalam FACCH, dan pancaran akses digunakan karena MS keadaanya tidak tahu informasi sinkronisasi lengkap. Kedelapan bit data dari AB berisi acuan
pergantian dan perintah pergantian. Cara dimana AB mengirimkan tegantung pada apakah keduanya telah tersinkronisasi pengiriman TDMA mereka atau tidak. Dalam hal ini sinkronisasi yang ada, AB(HANDOVER ACCESS) dikirimkan secara pasti empat slot waktu berurutan dari DCCH utama(FACCH). Karena itu, MS mengaktifkan kanal physik baru dalam dua arah, membentuk hubungan LAPDm, mengaktifkan penyandian dan, akhirnya, mengirimkan pesan HANDOVER COMPLETE ke BSS. Dalam tidak sinkron, stasiun bergerak mengulang pancaran akses hingga diantara timer habis(pergantiaan gagal) atau hingga stasiun tetap menjawab dengan pesan RR PHYSICAL INFORMATION yang berisi pewaktuan lanjut yang dibutuhkan dan ini memungkinkan pembentukkan hubungan RR baru. Aktivasi dari penyandian Hal penting lain prosedur RR adalah ektivasi dari penyandian. Hal ini dilakukan oleh BSS dengan CHIPER MODE COMMAND, yang juga menunjukkan bahwa BTS telah mengaktifkan fungsi penyadian. Dengan menerima CHIPER MODE COMMAND, MS mengaktifkan penyandian juga pemecahan sandi dan menjawab CHIPER MODE COMPLETE sesudah dalam tersandi. Jika BTS dapat dengan benar memecah sandi pesan ini, mode penyandian telah berhasil dibangun. Prosedur pensinyalan lain Sebagai tambahan, ada sejumlah prosedur pensinyalan yang kurang penting ditentukan, seperti penentuan kembali frekuensi, penunjukkan tambahan, pelepasan sebagian atau perubahan penanda kelas. Pertama berhubungan perubahan dari MA; bagian 4.2.3. Kedua selanjutnya berhubungan dengan pergantian konfigurasi kanal physik. Dengan pesan terakhir, CLASSMARK CHANGE, MS melaporkan bahwa ia punya klas daya baru(lihat Tabel 4.8), yang dapat diperoleh dengan memasang rangkaian penguat daya yang tersedia di pasaran, sebagai contoh. 5.4.4 Pengaturan pergerakan Tugas utama adalah mendukung pergerakan dari MS; contohnya, melaporkan lokasi sekarang ke jaringan atau pengujian pengenal pelanggan. Tugas lain dari sublayer MM adalah menawarkan hubungan MM dan layanan yang berhubungan kepada sublayer CM diatasnya. Format pesan untuk pesan MM adalah format pesan pensinyalan layer 3 seragam(Gambar 5.21). MM punya protokol pemisah sendiri, dan pesan MM ditandai dengan sebuah kode tipe(MT; tabel 5.5).
Gambar 5.25 Prosedur pensinyalan MM untuk kategori ’umum’. Semau prosedur MM diandaikan awal hubungan RR sudah terbentuk, contoh kanal logika tetentu harus telah ditentukan dengan hubungan LAPDm sudah terbentuk pada
tempatnya, sebelumtransaksi MM dapat dilakukan. Transaksi ini terjadi antara MS dan MSC, contoh pesan melelui BSS secara transparan tanpa penafsiran dan diberikan ke MSC dengan mekanisme transport DTAP. Prosedur MM dibagi menjadi tiga katagori: umum, khusus, dan pengaturan hubungan MM. Dimana prosedur umum dapat selalu diawali dan dilakukan secepat hubungan RR ada, prosedur khusus berbeda satu dengan lainnya, contoh tidak dapat terproses serentak atau selama hubungan MM. Berlawanan, hubungan MM hanya dapat dilakukan jika tidak ada prosedur khusus berjalan. Prosedur MM umum Prosedur umum MM diringkas ada dalam gambar 5.25. Tambahan dangan prosedur pelepasan IMSI, mereka semua diawali dari sisi jaringan. Aturan penting untuk pengaman identitas pelanggan IMSI sudah diamankan(layanan jaringan pilihan), prosedur pensinyalan yang ada di antarmuka udara menggunakan TMSI daripada IMSI. TMSI hanya kepentingannya lokal didalam ruang lokasi dan harus digunakan bersama dengan LAI untuk identifikasi unik dari pelanggan. Untuk proteksi lebih jauh, TMSI dapat juga direlokasikan berulang(realokasi TMSI) yang harus dikerjakan terakhir ketika ruang lokasi berubah. Kalau tidak TMSI ini berubah dibiarkan sebagai pilihan dari operator jaringan, tetapi dapat dilakukan suatu ketika setelah hubungan RR tersandi ke MS sudah dibentuk. Realokasi TMSI dilakukan antara secara eksplisit sebagai prosedur sendiri, atau implisit dari prosedur lain menggunakan TMSI, contoh pembaruan lokasi. Dalam hal realokasi TMSI eksplisit, jaringan mengirimkan TMSI REALLOCATION COMMAND dengan TMSI baru dan LAI yang ada dalam hubungan RR tersandi ke MS(Gambar 5.25). MS menyimpan TMSI dan LAI penyimpanan nonvalatie SIM dan acknowledge-nya dengan pesan TMSI REALLOCATION COMPLETE. Jika pesan ini sampai MSC sebelum
Gambar 5.26 Prosedur pensinyalan MM dari kategory ‘khusus’. timer berakhir, timer digagalkan dan TMSI yang benar. Bagaimanapun jika timer berakhir sebelum acknowledgement sampai, prosedur diulang. Jika gagal kedua kalinya, yang lama juga TMSI baru dibuang untuk jangka waktu pasti dan IMSI digunakan untuk pemanggilan MS. Jika MS menjawab pemanggilan panggil, penempatan kembali TMSI dimulai lagi. Lebih jauh, TMSI dianggap benar walaupun realokasi gagal jika dia digunakan oleh MS dalam transaksi berikutnya. Dua prosedur umum lebih digunakan untuk pengenalan dari MS atau pelanggan(prosedur pengenalan) dan untuk pengujian dari pengenal masing-masing(prosedur autentikasi). Untuk pengenalan dari MS, ada pengenal peralatan IMEI juga pengenal pelanggan IMSI yang ditunjukkan oleh MS melalui kartu SIM. Jaringan mungkin meminta
kedua parameter pengenal ini pada waktu memberikan parameter pengenal ini ke jaringan dengan pesan IDENTITY RESPONSE. Autentikasi juga menentukan kunci penyandian baru untuk data muatan pemakai. Prosedur ini dimulai dari jaringan dengan pesan AUTHENTICATION REQUEST. Stasiun bergerak harus dapat mengolah permintaan ini sewaktu selama hubungan RR. MS menghitung kunci baru Kc untuk penyadian dari data pemakai dari informasi yang didapatkan selama auntetikasi yang disimpan lokal, dan juga menghitung informasi autentikasi untuk membuktikan pengenalnya tanpa keraguan. Data autentikasi ini dikirimkan dengan pesan AUNTHETICATION RESPONSE ke MSC yang mengujinya. Jika jawaban tidak benar dan autentikasi akkhirnya gagal, proses lanjutan tergantung pada apakah IMSI atau TMSI sudah digunakan. Hubungan dengan TMSI, jaringan dapat memulai prosedur pengenalan. Jika penggunaan IMSI tidak sama dengan TMSI yang berhubungan dari jaringan, autentikasi diawali lagi dengan parameter benar yang baru. Jika kedua IMSI cocok, atau IMSI menggunakan yang diutamakan dari MS, autentikasi gagal, yang ditunjukkan ke MS dengan pesan AUNTHETICATION REJECT. Ini memaksa MS menunda semua penunjukkan identitas dan parameter keamanan(TMSI, LAI, Kc) dan masuk ke mode tunggu, sehingga hanya pemilihan sel sederhana dan panggilan darurat yang diaktifkan. Jika MS mati atau SIM sudah dipindahkan, MS tidak dapat dijangkau karena MS tidak dapat memantau kanal pemanggilan, dan panggilan tidak dapat diberikan. Supaya muatan panggilan terpercaya pada BSS yang disebabkan panggilan pemanggilan yang tidak perlu, operator jaringan dapat meminta pilihan pesan tidak diregistrasi eksplisit dari MS, yang normalnya tidak diperlukan. Pilihan ini ditunjukkan dengan membuat bendera pada BCCH(SYSTEM INFORMATION, tipe 3) dan pada SACCH(SYSTEM INFORMATION, tipe 8). Jika di set, MS mengirim pesan IMSI DETACH INDICATION ketika dayanya mati atau ketika SIM dipindahkan, yang memungkinkan jaringan menandai MS tidak aktif. Prosedur pelepasan IMSI adalah prosedur umum dan tidak dapat diawali pada waktu bebas tetapi selama prosedur khusus; awalnya ditunda sampai prosedur khusus telah berakhir. Prosedur MM khusus Dalam sistem GSM, penyesuaian informasi lokasi yang ada tanggung jawab dari MS sendiri. Menggunakan informasi siar pada kanal BCCH, digunakan untuk mengenali perubahan di dalam ruang lokasi yang ada dan melaporkannya ke jaringan, sehingga database HLR dan VLR dapat dijaga tebaru. Struktur umum dari pembaruan lokasi ditunjukkan pada Gambar 5.26; MS meminta untuk pembaruan informasi lokasi yang ada dalam jaringan dengan LOCATION UPDATING REQUEST. Jika dapat dilakukan dengan baik, jaringan mengagknowledge ini dengan pesan LOCATION UPDATING ACCEPT. Dalam masalah pembaruan lokasi, jaringan dapat bertanya untuk pengenal MS dan mengeceknya(indentifikasi dan autentikasi). Jika layanan ‘identitas pelangan terpercaya’ sudah aktif, penunjukkan TMSI baru adalah komponen tetap dari pembaruan lokasi. Dalam hal ini penyadian dari data pemakai pada hubungan RR diaktifkan, dan TMSI baru dipancarkan bersama pesan LOCATION UPDATING ACCEPT dan di-acknowleged dengan pesan REALOCATION COMPLETE. Pembaruan periodik dari informasi loksi dapat digunakan untuk menunjukkan keberadaan MS dalam jaringan. Untuk tujuan ini, MS menjaga timer dengan secara periodik memicu prosedur pembaruan lokasi. Jika pilihan ini dipakai interval timer yang digunakan disiarkan dalam BCCH(SYSTEM INFORMATION,tipe 3). Prosedur IMSI pegabungan adalah berlawanan dengan prosedur IMSI pelepasan(lihat Gambar 5.25) dan dikerjakan sebagai varian khusus dari pembaruan lokasi jika jaringan memerlukan ini. Bagaimanapun, MS melaksanakan pelepasan IMSI hanya jika siaran LAI pada BCCH setuju dengan LAI tersimpan pada MS. Jika LAI tersimpan dan LAI yang diterima berbeda, prosedur pembaruan lokasi biasa dikerjakan.
Pengaturan Hubungan MM Akhirnya, kategori ketiga dari prosedur MM yang diperlukan untuk pembentukan dan pengerjaan hubungan MM(Gambar 5.27). Hubungan MM dibentuk pada permintaan dari sublayer CM atas dan melayani untuk pertukaran pesan diantara bagian CM, dimana setiap bagian CM punya hubungan MM sendiri(Gambar 5.12). Prosedur untuk pembentukan hubungan MM adalah berbeda tergantung apakah pengawalan terjadi dari jaringan atau MS. Pebentukan koneksi MM dari sisi MS diandaikan adanya hubungan RR, tetapi satu hubungan RR dapat digunakan oleh hubungan MM jamak. Hubungan MM hanya dapat terbentuk jika MS telah melakukan pembaruan location dengan berhasil dalam ruang lokasi yang ada. Perkecualian adalah panggilan darurat, yang mungkin setiap sa’at. Jika ada permintaan dari sublayer CM untuk hubungan MM, mungkin ditunda atau ditolak
Gambar 5.27 Prosedur pensinyalan MM untuk kategori ’pengaturan hubungan MM’. jika ada prosedur yang aktif, tergantung pada penerapan. Jika hubungan MM dapat dibentuk, MS mengirim pesan CM-SERVICE REQUEST ke jaringan. Pesan ini berisi informasi tentang pelanggan bergerak(IMSI atau TMSI) juga informasi tentang layanan yang diminta(panggilan suara keluar, pengiriman SMS, aktivasi atau registrasi untuk layanan tambahan, dll). Tergantung pada parameter ini, jaringan dapat melakukan prosedur MM umum(kecuali pelepasan IMSI) atau pengaktifan penyandian dari data pemakai. Jika MS menerima pesan CM-SERVICE ACCEPT atau peasan lokal dari sublayer RR bahwa penyadian telah diaktifkan, perlakuan ini juga penerimaan dari permintaan layanan, dan bagian permintaan CM diberitahu tentang pembentukan yang sukses dari hubungan MM. Jika tidak, jika permintaan layanan ditolak oleh jaringan, MS menerima pesan CM-SERVICE REJECT dan hubungan MM tidak dapat dibentuk. Pembentukan yang diawali jaringan dari hubungan MM tidak dapat membutuhkan pertukaran dari pesan layanan CM. Setelah pemanggilan berhasil, hubungan RR sudah terbentuk dan sublayer sisi jaringan melakukan satu dari prosedur MM jika perlu(termasuk pembaruan lokasi) dan permintaan dari sublayer RR aktivasi dari penyadian data pemakai. Jika transaksi berhasil, permintaan layanan bagian CM di informasikan dan hubungan MM terbentuk.
