Proposal Skripsi ( Kpi Pada Sisi Eutran Untuk Jaringan Lte )

8/10/2019 Proposal Skripsi ( Kpi Pada Sisi Eutran Untuk Jaringan Lte )

http://slidepdf.com/reader/full/proposal-skripsi-kpi-pada-sisi-eutran-untuk-jaringan-lte- 1/12

Nama : Roland Carnando E.H

Nim : 2008-042-077

Pembimbing TA : Bpk. Aloisius Adya Pramudita

Judul TA : Perkembangan Jaringan LTE dan KPI Yang Terdapat Pada Sisi

EUTRAN.

Pendahuluan :

Perkembangan dunia komunikasi dewasa ini begitu pesat dan sangat

mempengaruhi kehidupan manusia di dunia. Setiap negara terus berusaha

mengembangkan sistem komunikasinya untuk mencapai sistem yang terbaik.

Demikian halnya Indonesia yang tak ingin ketinggalan juga untuk ikut serta bersaing

dengan negara-negara lain untuk terus mengembangkan sistem komunikasinya.

Sesuai dengan perkembangan teknologi, maka pada dasawarsa terakhir ini

kemajuan dari perkembangan sarana telekomunikasi serta jasa telekomunikasi sangat

pesat, terlebih lagi setelah adanya perkembangan dibidang teknologi internet dan

telekomunikasi. Di Indonesia semua sentral provider yang ada telah mengembangkan

LTE sebagai salah satu jaringan yang lebih handal. Proses pengembangan LTE yang

sedang gencar dilakukan di Indonesia. Menjadi hal yang menarik untuk mencoba

diselami dalam penggunaan teknologi telekomunikasi tersebut.

Batasan Masalah :

Berdasarkan latar belakang diatas tadi maka batasaln Masalah yang akan

dibahas adalah mengenai Jaringan LTE dan KPI yang menjadi standart dari sebuah

layanan LTE. Adapun penjabarannya meliputi :

1. Apakah jaringan LTE itu dan bagaimana cara bekerja dari jaringan LTE

ini.

2.

KPI ( Key Performance Indicator ) pada sisi EUTRAN yang menajadi

sebuah standar dari jaringan LTE.

Tujuan :

Dari batasan masalah yang diungkapkan diatas dapat diketahui maksud dari

penulisan proposal ini antara lain :

1.

Mengetahui bagaimana sebuah jaringan LTE memberikan layanan yang

bisa diterima oleh user.



2. Mengetahui Key Performance Indicator ( KPI ) yang digunakan sebagai

sebuah standar dari jaringan LTE.

Isi :

4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G. Nama resmi dari teknologi

4G ini menurut IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers ) adalah "3G

and beyond ". LTE memiliki Radio Access Network sendiri yang bernama E-UTRAN .

Jaringan core-nya disebut Evolved Packet Core ( EPC ). Dalam rangka memenuhi

persyaratan dari IMT Advanced tentang 4G, maka LTE mempunyai beberapa

persyaratan seperti di bawah ini:

o Peak data rate

LTE diharapkan memiliki data rate sebesar 100 Mbps untuk

downlink , dan 50 Mbps untuk uplink . Pada standard 4G, 100 Mbps adalah

data rate untuk suatu handset yang secara relatif bergerak terhadap base

station. Jika suatu handset relatif tetap terhadap base station, seharusnya

memiliki data rate sebesar 1 Gbps.

o Up to 200 active users in a cell ( 5 MHz )

Jika bandwidth yang digunakan dalam sebuah sel adalah sebesar 5

Mhz, diharapkan LTE dapat melayani sampai dengan 200 pengguna aktif.

o Less than 5 ms user-plane latency

Latency dalam istilah packet switched network , diukur dalam one-

way ( waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman paket dari sumber sampai

dengan tujuan ) maupun round-trip ( one-way latency dari sumber ke

tujuan ditambah dengan one-way latency dari tujuan kembali ke sumber).

o Mobility

E-UTRAN harus dioptimalkan untuk kecepatan rendah dari 0-15

km/jam. Untuk kecepatan 15-120 km/jam harus didukung dengan high

performance. Mobilitas dengan kecepatan 120 km/jam sampai dengan 350

km/jam harus dapat didukung dan dengan band frekuensi yang memadai,

dapat mensupport sampai dengan mobilitas dengan kecepatan 500

km/jam.

o Enhanced multimedia broadcast multicast service ( E-MBMS )

Ketika mengurangi kompleksitas terminal : modulasi, coding ,

pendekatan multiple access, dan bandwidth UE yang sama dari pada



unicast operation. Penyediaan voice dan MBMS secara simultan kepada

pengguna. Tersedia baik untuk pengaturan spektrum paired maupun

unpaired .

o Spectrum flexibility

E-UTRA dapat beroperasi pada alokasi spektrum yang berbeda-

beda, termasuk diantaranya adalah 1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz,

10 MHz, 15 MHz, dan 20 MHz baik pada uplink maupun downlink . Serta

harus harus adanya support untuk operasi paired maupun unpaired .Sistem

harus dapat mensupport pengiriman konten melalui kumpulan resource

termasuk Radio Band Resource pada band yang sama maupun berbeda,

uplink maupun downlink , pada susunan channel yang adjacent maupun

non-adjacent . Sebuah “Radio Band Resource” didefinisikan sebagai

semua spektrum yang tersedia untuk operator.

o Enhanced support for end-to-end QoS

Dengan semuanya adalah packet-base, E-UTRAN harus bisa

mendukung end-to-end QoS .

Dalam operasinya, LTE harus memuat fitur-fitur yang terdapat dalam tabel

berikut ini :

Keseluruhan arsitektur LTE terdiri dari beberapa eNB yang menyediakan akses

dari UE ke E-UTRAN melalui E-UTRA. Sesama eNB saling berhubungan satu sama

lain melalui interface yang disebut X2. MME/SAE gateway menyediakan koneksi

antara eNB dengan EPC ( Evolved Packet Core ) dengan interface yang disebut S1.

X2 dan S1, keduanya mendukung UE dan SAE Gateway. Keduanya juga menyediakan



dynamic schedulling dari UE dan juga data stream. Layanan penting lainnya dari eNB

adalah header compression dan enkripsi dari user data stream.

Meskipun LTE mempunyai jaringan akses yang sudah berubah dari jaringan

yang ada sebelumnya, namun jaringan LTE ini mempunyai interoperabilitas dengan

jaringan sebelumnya. Interoperabilitas jaringan LTE ini digambarkan pada gambar

berikut ini.

Gambar I nteroperabil itas LTE dengan Jari ngan Sebelumnya

Komponen-komponen utama dari EPC adalah sebagai berikut:1. eNodeB ( eNB )

Jaringan akses pada LTE terdiri dari satu elemen, yaitu eNode

B. eNodeB ( eNB ) merupakan interface dengan UE ( User Equipment ).

eNodeB berfungsi untuk Radio Resurce Management ( RRM ) dan

sebagai transceiver. Sebagai RRM , fungsi eNodeB adalah

untuk mengontrol dan mengawasi pengiriman sinyal yang dibawa oleh

sinyal radio, berperan dalam autentikasi atau mengontrol kelayakan data

yang akan melewati eNodeB, dan untuk mengatur scheduling .



2. Mobility Management Entity ( MME )

MME dapat dianalogikan sebagai MSC pada jaringan GSM .

MME adalah node-kontrol utama pada jaringan akses LTE . Ia

bertanggung jawab untuk prosedur paging untuk idle mode UE termasuk

retransmisi. MME juga bertanggung jawab dalam proses aktivasi /

deaktivasi dan autentikasi user ( dengan bantuan HSS ). MME juga

berfungsi untuk mengatur handover , yaitu memilih MME lain untuk

handover dengan MME lain, atau memilih SGSN untuk handover dengan

jaringan akses 2G/3G

3. Serving Gateway ( SGW )

SGW terdiri dari dua bagian, yaitu 3GPP Anchor dan SAE Anchor .

3GPP Anchor berfungsi sebagai gateway paket data yang berasal dari

jaringan 3GPP , sedangkan SAE Anchor

berfungsi sebagai gateway jaringan non-3GPP . SGW merutekan dan

mem- forward paket data user , sambil juga berfungsi sebagai

mobility anchor saat handover antar eNodeB dan untuk

menghubungkan LTE dengan jaringan lain yang sudah ada.



4. Home Subscriber Server ( HSS )

HSS adalah database utama yang ada pada jaringan LTE. HSS

adalah sebuah super HLR yang mengkombinasikan fungsi

HLR sebagai database dan AuC sebagai autentikasi.

5.

User Equipment ( UE ) :

UE adalah device yang terdapat pada end user digunakan untuk

berkomunikasi. UE juga terdiri dari Universal Subscriber Identity Module

( USIM ) yang memisahkan module dari UE saat off . USIM merupakan

tempat aplikasi smart card yang dapat dibuka disebut Universal

Integrated Circuit Card ( UICC ). USIM digunakan sebagai identifikasi

dan authentikasi end user dan sebagai kunci keamanan yang dapat

bergerak untuk melindungi interface transmisi radio. UE berfungsi



sebagai platform aplikasi komunikasi, dimana sinyal dan jaringan dapat

di- setting , maintenanance, dan remove link komunikasi yang diperlukan

oleh end user .

Akses radio jaringan LTE disebut E-UTRAN dan salah satu fitur utamanya

adalah bahwa semua layanan, termasuk real-time, akan didukung melalui berbagi

paket saluran. Pendekatan ini akan mencapai peningkatan efisiensi spektrum yang

akan berubah menjadi lebih tinggi kapasitas sistemnya, sehubungan dengan UMTS

dan HSPA saat ini. Yang penting, konsekuensi dari menggunakan akses paket untuk

semua layanan adalah integrasi yang lebih baik antara semua layanan

multimedia dan antara nirkabel dan layanan tetap.

Filosofi utama dibalik LTE adalah meminimalkan jumlah node. Oleh karena

itu para pengembang memilih untuk membuat single-node arsitektur. Stasiun base

yang baru lebih rumit daripada Node B in WCDMA / akses radio HSPA jaringan,

dan karenanya disebut eNB ( Enhanced Node B ). Para eNBs memiliki semua fungsi

yang diperlukan untuk LTE jaringan akses radio termasuk fungsi yang

berhubungan dengan radio pengelolaan sumber daya.

Teknologi yang terpenting termasuk jaringan radio akses yang terbaru

adalah Orthogonal Frequency Divison Multiplexing ( OFDM ), OFDMA, Dan

Single Carrier Frequency Division Multiple Acess ( SC- FDMA ), alokasi

penggunaan sumber daya dinamis multidimensional ( waktu, frekuensi ) dan

adaptasi link, transmisi multiple input multiple output , turbo coding release 6

dan hybrid automatic reQuest ( ARQ ) dengan soft combining.

1.

OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing )

Orthogonal Frequency Division Multiplexing ( OFDM ), OFDMA,

dan Single Carrier Frequency Division Multiple Acess ( SC-FDMA )

OFDM adalah teknik transmisi dengan menggunakan multiple carrier

dalam jumlah banyak dan saling orthogonal . Dengan pemilihan

carrier secara orthogonal tersebut maka tak ada carrier yang akan

saling berinterferensi. Ilustrasi OFDM ada pada gambar dibawah ini



Gambar Orthogonal F requency Division M ultiplexing

Pada downlink menggunakan teknologi akses jamak OFDMA.

Dasarnya OFDMA sama dengan OFDM , hanya saja berapa sub-carrier

dikelompokkan menjadi sebuah sub-channel . Sehingga untuk banyak

sub-carrier akan diperoleh beberapa sub-channel . Berikut gambar

OFDMA

Pada uplink , menggunakan Single Carrier Frequency Division

Multiple Access ( SC-FDMA ). SC-FDMA juga dikenal dengan DFT

penyebaran modulasi OFDM . Pada dasarnya, sistem OFDMA dan

SCFDMA sama, tetapi perbedaannya adalah sistem SC-FDMA

menggunakan tambahan operasi FFT di pemancarnya dan operasi IFFT di

penerimanya. Selain itu, adanya modifikasi untuk mengurangi rasio puncak daya rata-rata , yang kemudian menurunkan penggunaan daya

pada terminal pemakai.

2.

SC-FDMA ( Single Carrier Frequency Division Multiple Access )

Single carrier FDMA hampir sama dengan OFDM / OFDMA,

hanya saja tidak terjadi pembagian kanal menjadi beberapa subcarrier .

Keuntungan SC-FDMA merupakan perbaikan dari kekurangan OFDM /

OFDMA , yaitu memberikan performa daya yang lebih efisien, PAPR (

Peak Average Power Ratio ) rendah, dan mengurangi frekuensi offset .



3. MIMO ( Multiple in Multiple Out )

Maksud dari MIMO adalah penggunaan antena penerima dan

pengirim yang jumlahnya lebih dari satu. Dengan penggunaan antena

MIMO ini, didapat banyak keuntungan, misalnya peningkatan throughput

data dan link range tanpa tambahan bandwidth atau daya transmisi,

peningkatan spectral efisiensi, mengurangi fading ( link reability ).

Berikut merupakan gambaran antenna MIMO:

IP Multimedia Subsystem ( IMS ) adalah sebuah framework baru di bidang

telekomunikasi. Pada awalnya IMS dispesifikasikan untuk jaringan bergerak, untuk

mendukung layanan telekomunikasi berbasis IP . IMS diperkenalkan pertama kali oleh

3GPP melalui dua fase pengembangan ( release 5 dan release 6 ) untuk jaringan

UMTS . Di lain pihak sebuah framework IP multimedia lain juga diluncurkan oleh3GPP2 sebagai the Multi Media Domain ( MMD ) untuk jaringan 3G CDMA2000.

Pada akhirnya framework ini diharmonisasikan ( bukan digabungkan ) dengan IMS ,

menjadi apa yang berlaku saat ini. Standard IP Multimedia Subsystem ( IMS ) ini

mendefinisikan sebuah arsitektur dasar jaringan yang mendukung Voice over IP (

VoIP ) dan layanan-layanan multimedia lainnya. Selanjutnya standard IMS dari 3GPP

/ 3GPP2 ini diadopsi sepenuhnya oleh badan standard ETSI menjadi ETSI/TISPAN .

Dari sini dapat kita lihat, bagaimana 2 badan standard telekomunikasi yang paling

berpengaruh di dunia saling berkompetisi untuk pengembangan teknologi 4G. IEEE

pada 4G-R di satu pihak dan ETSI pada 4G-E di pihak lainnya.

Dari sisi pengguna, IMS memungkinkan layanan komunikasi person-to-person

dan person-to-content dengan berbagai mode komunikasi, meliputi suara, teks,

gambar dan video, atau kombinasinya, dengan cara yang sangat personal dan

terkontrol. Dari sisi operator, IMS memberikan satu kemajuan penting pada konsep

arsitektur layering dengan mendefinisikan sebuah arsitektur horizontal, dimana service enablers dan common functions dapat di gunakan ulang untuk berbagai



aplikasi. Ini sebuah terobosan yang luar biasa pada konsep layering untuk komunikasi

data. Arsitektur horizontal dalam IMS juga menspesifikasikan interoperability dan

kemampuan roaming , selain itu juga menyediakan bearer control , pentarifan (

charging ) dan keamanan ( security ). Dan yang paling utama, ia dapat diintegrasikan

dengan jaringan suara dan data eksisting dengan mengadopsi berbagai keuntungan

dari domain IT .

Dalam penggunaan telepon LTE menggunakan jaringan all-IP . Sedangkan

telepon pada GSM dan UMTS menggunakan circuit switching . Dengan pengadopsian

teknologi LTE , maka para operator harus merencanakan ulang jaringan telepon

mereka. Munculah tiga pendekatan yang dapat digunakan:

1.

CSFB ( Circuit Switched Fallback ): - Pada pendekatan ini, LTE hanya menyediakan servis data dan ketika

telepon dilakukan atau diterima maka akan kembali menggunakan

circuit switching . Kerugian yang didapatkan adalah pengaturan

telepon mengambil waktu yang lebih lama.

2. SRVCC ( Single Radio Voice Call Continuity )

-

Jika layanan suara berbasis VoIP / IMS / MMTel tidak dapat

digunakan pada sistem target, maka sesi VoLTE akan mengalami

handover ke circuit-switched call pada GSM atau WCDMA.

-

Pada prosedur ini, MME berkomunikasi dengan MSC melalui

interface Sv.

- Jika sistem target mendukung pengiriman data dan suara secara

simultan, pembawa data dapat pindah dari LTE dalam mode paralel

dengan mengatur CS voice call .

- Data moblitas signalling kemudian dibawa melalui S3 atau interface

Gn antara MME dan SGSN .

- Jika data dan suara yang simultan tidak didukung oleh sistem target

maka sesi datanya akan tertunda selama terjadi voice call .

-

Mengizinkan VoLTE mobility, dimana LTE Networks dipertahankan.

3. SVLTE ( Simultaneous Voice and LTE ):

- Pada pendekatan ini ponsel bekerja sebagai LTE dan circuit switching

secara bersamaan.



- Kekurangan pada pendekatan ini adalah ponsel cenderung memiliki

harga mahal dan menggunakan konsumsi tenaga yang tinggi.

4.

VoLTE ( Voice over LTE ):

- Pendekatan ini berbasis pada IP multimedia subsistem, yang bertujuan

menyokong akses telepon dan multimedia melalui terminal nirkabel.

-

Voice services dikirimkan sebagai data flows dalam LTE data bearer .

- Tidak adanya dependancy pada legacy circuit switch voice network

untuk dilakukan maintened .

Kategori KPI yang digunakan pada E-UTRAN ada 5 ( lima ) kategori,

yaitu :

1.

AccessibilityPada tahapan ini KPI dipergunakan untuk menunjukkan bagaimana

probabilitas untuk End-user dari permintaan E-RABs ( E-UTRAN Radio

Access Bearer ). Tingkat probabilitas kesuksesan dari pembentukkan

suatu E-RABs dapat diketahui dengan membandingkan perbedaan bagian

antara Successful attempts dengan Total number of attempts.

2.

Retainability

Pada tahap ini KPI dipergunakan sebagai penunjuk dari hasil

pengukuran seberapa sering End-user mengalami Abnormally Looses pada

proses E-RABs ketika digunakan. Abnormally Released yang dialami oleh

E-RABs ketika dalam proses Buffer data dapat dinormalkan dengan

number of data session time.

3.

Integrity

Pada E-UTRAN untuk KPI dengan kategori Integrity dapat

dibedakan menjadi 2 ( Dua ), yaitu :

o

E-UTRAN IP THROUGHPUT

Pada tahap ini KPI menunjukkan bagaimana dampak dari

Service Quality provided kepada End-user dari E-UTRAN . Payload

data volume yang ada pada IP level per-elapsed time unit dapat dilihat

dari Uu Interface.

o E-UTRAN IP LATENCY

Pada tahap ini KPI menunjukkan bagaimana dampak dari E-

UTRAN terhadap Delay Experienced dari End-user. Dalam proses ini,



untuk memastikan kontribusi dari RAN masuk kedalam perhitungan

maka hanya delay dari first-block ke Uu-lah yang dihitung.

Untuk mengetahui delay measurement secara independent,

maka hanya packet pertama dari IP data block size-lah yang

dikirimkan ke Uu yang dicatat / dihitung.

4.

Availability

Pada tahap ini KPI menunjukkan bagaimana Availability dari E-

UTRAN Cell . Jika radio network tidak memungkinkan untuk digunakan

pada end-user maka provider akan mengalami kesulitan untuk

mengenakan biaya dari layanan yang diberikan, dan jika permasalahan

tidak dapat teratasi maka user / pengguna akan mengganti provider

tersebut.

Memiliki layanan Availability yang baik dari sebuah jaringan radio

network sangatlah penting, karena hasil dari perhitungan layanan ini akan

membantu provider untuk memberikan informasi bagaimana Availability

dari radio network -nya.

5. Mobility

Pada tahapan ini KPI menunjukkan bagaimana E-UTRAN Mobility

berfungsi secara benar / normal. Hasil perhitungan dari success rate untuk

E-UTRAN dapat dilihat dari map towards end user services. Hasil

perhitungan ini mencakup antara Intra E-UTRAN dengan Inter RAT

handsover. Hasil perhitungan tersebut sangat available dalam cell level .

Hasil perhitungan mobility ini harus mencakup preparation dan execution

phase dari handsover. Entering preparation phase dapat didefinisikan

sebagai point of time, ketika sumber eNB menyiapkan resources untuk UE

dalam neighboring cell.

Documents

Proposal Skripsi ( Kpi Pada Sisi Eutran Untuk Jaringan Lte )