Reference Signal

LTE air interface memanfaatkan variasi reference signal untuk memfasilitasi coherent demodulation, channel estimation, channel quality measurement, dan timing synchronization. Pada dasarnya, ada tiga tipe reference signal (RS): 

• Cell Specific Reference Signal (non-MBFSN)
• MBFSN (MBMS over Single Frequency Network)
• UE Specific Reference Signal

Cell Specific Reference Signal

Cell spesific reference signal diatur oleh dimensi waktu dan frekuensi. Jarak pada domain waktu antara reference signal menjadi faktor penting untuk channel estimation. Pada LTE terdapat 2 reference signal setiap slot. Jarak pada frekuensi domain juga menjadi faktor penting, karena hal ini berkaitan dengan coherent bandwidth dan delay spread pada channel. Pada LTE, reference signal berjarak 6 sub-carrier. 

Konfigurasi 1 Port Antena

Berikut ilustrasi lokasi referense signal untuk penggunaan 1 port antena atau single TX antenna, yang biasanya diimplementasikan untuk SISO (Single Input Single Output) pada sistem indoor building solution atau DAS (Design Antenna System) Indoor.

Gambar 1. Reference Signal 1 Port Antena

Pada kotak arah horizontal menunjukan domain waktu yaitu slot 0 dan slot 1 masing-masing 7 symbol OFDM. Sedangkan kotak arah vertikal menunjukan domain frekuensi yaitu 12 sub-carrier.

Posisi reference signal tergantung pada nilai Phycical Cell Identity (PCI) atau PCI offset. Selain itu tergantung juga pada parameter PCI modulo-nya. Sebagai contoh, diilustrasikan pada gambar berikut, dimana ada dua cell menggunakan PCI modulo 6, dengan PCI = 0 dan PCI = 8.

Gambar 2. Reference Signal PCI offset

Terlihat bahwa ketika PCI = 0 dan PCI Mod 6, posisi reference signal titik awalnya dari sub-carrier 0. Sedangkan ketika PCI = 8 dan PCI Mod 6, posisi reference signal titik awalnya dari sub-carrier 2. Untuk reference signal yang lain mengikuti sesuai ketentuan aturan jarak domain waktu dan frekuensi.

Konfigurasi 2 Port Antena

LTE didesain untuk beroperasi dengan multiple transmit antenna untuk MIMO (Multiple Input Multiple Output), atau transmit diversity. Konsep reference signal digunakan untuk menentukan perbedaan pola untuk multiple antenna port. Gambar berikut mengilustrasikan konsep lokasi referense signal pada dua antena atau dua TX antenna.

Gambar 3. Reference Signal 2 Port Antena

Terlihat bahwa, antara reference signal port 0 dengan port 1 tidak pernah sama penempatannya dalam satu waktu, hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi interference. Hal ini yang dimungkinkan diimplentasikan pada konsep MIMO karena bisa mengalirkan data stream yang berbeda antara port 0 dan port 1 sehingga data yang dihantarkan menjadi dua kali lipat dalam satu waktu yang sama. MIMO biasanya digunakan pada site outdoor atau macro cell. Keuntungan menggunakan antena dua port ini seperti disinggung sebelumnya, akan meningkatkan kecepatan data dua kalinya dibandingkan dengan sistem SISO atau single antena.

Berikut contoh implementasi reference signal dengan 2 port antena (MIMO), dimana untuk site makro menggunakan PCI Mod 3.

Gambar 4. Implementasi Reference Signal VS PCI Mod

Gambar diatas menunjukan implementasi dengan dua port antena. Port-0 pada gambar ditunjukkan pada sebelah kiri, dan port-1 ada disebelah kanan.

Pada prinsipnya lokasi reference signal sektor-1 di posisi sub-carrier 0 (diperoleh dari PCI mod 3 =0), kemudian sektor-2 di posisi sub-carrier 1 (diperoleh dari PCI mod 3 =1), dan sektor-3 di posisi sub-carrier 2 (diperoleh dari PCI mod = 2)

MBFSN Reference Sgnal

Sistem LTE juga memiliki reference signal untuk MBFSN (Multicast Broadcast over Frequency Single Network), dimana multicast tersebut diperlukan untuk hal-hal tertentu. Jadi tidak mandatory, bisa digunakan, bisa juga tidak. Berikut ilustrasi lokasi MBFSN Reference Signal :

Gambar 5. MBFSN Reference Signal 

artikel lain:

Pengantar Teknologi 4G LTE 
Radio Interface LTE
Arsitektur LTE
OFDMA dan SC-FDMA
MIMO-Multiple Input Multiple Output
Physical Layer
MODULASI
Resource Block
LTE RF Measurement
Coverage Planning
Opsi Spektrum Untuk LTE
Kapabilitas User Equipment (UE)
Mobility LTE - Idle Mode
Mobility LTE - Dedicated Mode
Pengukuran Performansi LTE
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3
Deployment Optimization Process
LTE Capacity Monitoring
LTE Capacity Monitoring - Bagian 2
Opini Tentang Teknologi 4G LTE
Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
LTE Quality of Service
Happy New Year, Happy 4G LTE

LTE Quality of Service

Dalam rangka mendukung aplikasi real time dan non-real time sepeti voice dan multimedia, isu terkait radio access seperti delay dan jitter bisa menjadi meningkat jika aliran trafik tidak terkoordinasi. Modern packet switch kini memiliki "QoS aware" yang dapat diklasifikasikan, dijadwalkan, dan meneruskan trafik berdasarkan alamat tujuan, serta jenis media yang ditransportasikan. Gambar berikut mengilustrasikan konsep klasifikasi packet oleh eNB, dan penjadwalan packet oleh S-GW dan PDN-GW.

Gambar 1. QoS Packet Scheduling

Fungsi utama terkait dengan packet switch adalah:

• packet classifier : fingsi menganalisa packet berdasarkan settingan filter pada packet, contoh mererima packet yang sudah sesuai.
• packet scheduler : penjadwalan packet berdasarkan prioritas. Dalam melakukan berbagai macam metode, digunakan untuk memastikan latensi data yang rendah, contoh voice yang dijadwalkan seoptimal mungkin.

LTE Bearer

System LTE memanfaatkan konsep bearer. Dengan demikian bearer didefinisikan sebagai gabungan beberapa aliran IP yang berhubungan dengan satu service atau lebih. Gambar berikut mengilustrasikan terminologi LTE bearer :

Gambar 2. LTE Bearer

End to End Service adalah bearer antara UE sampai peer entity, seperti call server, web server, dan lain-lain. Ini didukung oleh EPS bearer ditambah bearer eksternal yang mendukung QoS melalui eksternal network, seperti SGi interface.

EPS bearer service adalah bearer antara UE sampai PDN-GW. Merupakan gabungan satu atau lebih Service Data Flow (SDF). QoS pada  EPS bearer diatur dan dikontrol oleh EPC atau E-UTRAN. Gambar berikut mengilustrasikan konsep Service Data Flow yang dimapping didalam EPS bearer yang sama.

Gambar 3. EPS bearer service

EPS bearer service terdiri dari dua bagian yaitu EPS Radio Bearer dan EPS Access Bearer. EPS Radio Bearer memfasilitasi transport pada trafik EPS bearer antara UE dan ENB. Untuk QoS diatur oleh ENB. EPS access bearer menyediakan transport antara S-GW/PDN-GW dan ENB.

Default dan Dedicated EPS Bearer
LTE memungkinkan UE beroperasi sebagai "always on" . Hal tersebut dicapai dengan membentuk default EPS bearer selama LTE attach pada proses. Default EPS bearer terkonfigurasi sebagai non-GBR (Guaranteed Bit Rate) dan membawa semua trafik yang tidak terkait dengan dedicated bearer. Berikut ilustrasinya:

Gambar 4. Default dan Dedicated Bearer

Dedicated EPS bearer membawa trafik untuk aliran IP yang telah teridentifikasi untuk meminta QoS yg spesifik. Klasifikasi ini dicapai dengan menggunakan TFT (Traffic Flow Template) pada PDN-GW dan UE. TFT seperti filter, untuk UE memanfaatkan setiap dedicated bearer yang dilewatkan pada UE di NAS ESM signalling.

Dedicated EPS bearer bisa dibentuk selama kondisi attach. Sebagai contoh pada permintaan service dengan kondisi "always on" dan QoS tinggi maka akan disediakan oleh dedicated bearer. Dedicated bearer bisa berupa GBR maupun non-GBR.


EPS QoS Parameter
EPS bearer bisa mendukung GBR maupun non-GBR. Berikut beberapa parameter yang digunakan untuk mengonrol dan mengidentifikasi QoS.

GBR QoS Information
Parameter GBR QoS Information menyediakan eNB informasi kecepatan data uplink maupun downlink. Terdiri dari:

• E-RAB Maximum Downlink Bit Rate
• E-RAB Maximum Uplink Bit Rate
• E-RAB Guaranted Downlink Bit Rate
• E-RAB Guarented Uplink Bit Rate

AMBR (Aggregate Maximum Bit Rate)

AMBR berlaku untuk keduanya yaitu subscriber maupun Access Point Name (APN) yang terkait ke pelanggan.

• UE AMBR (User Equipment AMBR) : total bit rate yang dapat dialokasikan pada subscriber untuk semua service GBR.
• APN AMBR (Access Point Name AMBR) : total bit rate yang dapat dialokasikan pada bagian service subscriber yang terkait pada APN tertentu.

QoS Class Indicator (QCI)

QCI menyediakan nilai spesifik parameter QoS yang mengontrol tingkat paket data. Tabel berikut menunjukan tipe QCI:

Tabel 1. Tipe QCI

Allocation and Retention Priority (ARP)

ARP mengindikasikan bearer terbentuk atau permintaan modifikasi dapat diterima. ARP dapat digunakan untuk mengindikasikan bearer yang drop ketika network congest. Parameter utamanya adalah Priority Level (0 - 15), nilai 15 berarti "no priority", sedangkan untuk 1 sampai dengan 14 menunjukan tingkat prioritasnya. Nilai 1 berarti prioritas tertinggi, sedangkan 14 adalah prioritas terendah. Untuk 0 tidak digunakan.


artikel lain:

Pengantar Teknologi 4G LTE 
Radio Interface LTE
Arsitektur LTE
OFDMA dan SC-FDMA
MIMO-Multiple Input Multiple Output
Physical Layer
MODULASI
Resource Block
LTE RF Measurement
Coverage Planning
Opsi Spektrum Untuk LTE
Kapabilitas User Equipment (UE)
Mobility LTE - Idle Mode
Mobility LTE - Dedicated Mode
Pengukuran Performansi LTE
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3
Deployment Optimization Process
LTE Capacity Monitoring
LTE Capacity Monitoring - Bagian 2
Opini Tentang Teknologi 4G LTE
Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
Reference Signal
Happy New Year, Happy 4G LTE

4G LTE REVOLUSI DIGITAL

Babak baru teknologi selular baru saja dimulai, orang nomor satu negeri ini baru saja meresmikan peluncuran jaringan mobile broadband 4G LTE secara nasional yang diselenggarakan oleh lima operator seluler. Ditandai dengan tulisan "Revolusi digital merevolusi ekonomi Indonesia" menegaskan kembali bahwa 4G LTE merepresentasikan revolusi digital yang diharapkan mampu memberikan kontribusi yang signifikan pada kemajuan perekonomian bangsa.

Tidak seperti pada teknologi pendahulunya, kali ini utk kehadiran 4G LTE dirasa spesial karena diresmikan langsung secara nasional. Mengingat sebelumnya ada event besar yaitu refarming frekuensi 1800 Mhz oleh semua operator. Hal tersebut memberikan nilai strategis sekaligus tantangan buat penyelenggara Teknologi 4G LTE untuk memberikan kontribusi lebih bagi kemajuan perekonomian. Dengan melihat potensi ekonomi yang ada pada penyelenggaraan 4G LTE, rasanya harus dihadapi dengan optimisme tinggi. 4G LTE memiliki keunggulan-keunggulan lebih yang tidak dimiliki teknologi sebelumnya. 

Revolusi digital harus memberikan solusi digital buat para pelaku usaha terutama UKM (Usaha Kecil Menengah). Saat ini ada sekitar 5,6 Juta UKM yang berpotensi masuk ke e-commerce dengan memanfaatkan solusi digital berupa aplikasi e-commerce yang tentunya didukung oleh kecepatan internet 4G LTE. Peluang ekonominya cukup besar yang diyakini bisa mendongkrak perekonomian. Bercermin pada negara-negara yang terlebih dahulu me-launching 4G LTE, mereka sudah merasakan keuntungan secara ekonomi, tidak usah jauh-jauh negara tetangga kita Malaysia dan Singapura telah merasakan manfaat secara ekonomi dengan hadirnya 4G LTE beberapa tahun yang lalu. Semoga hal yang sama bisa diraih oleh negeri ini dengan pemanfaatan sebaik-baiknya teknologi 4G LTE untuk kemajuan perekonomian bangsa, dengan dukungan semua pihak tentunya..


artikel lain:

Pengantar Teknologi 4G LTE 

Radio Interface LTE

Arsitektur LTE

OFDMA dan SC-FDMA

MIMO-Multiple Input Multiple Output

Physical Layer

MODULASI

Resource Block

LTE RF Measurement

Coverage Planning

Opsi Spektrum Untuk LTE

Kapabilitas User Equipment (UE)

Mobility LTE - Idle Mode

Mobility LTE - Dedicated Mode

Pengukuran Performansi LTE

Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2

Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3

Deployment Optimization Process

LTE Capacity Monitoring

LTE Capacity Monitoring - Bagian 2

Opini Tentang Teknologi 4G LTE

Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT

Physical Layer Part-2

LTE Quality of Service

Reference Signal

Happy New Year, Happy 4G LTE

Physical Layer Part-2

Kali ini akan membahas tentang LTE Physical Layer yang merupakan lanjutan dari tulisan sebelumnya. Adapun yang akan dibahas adalah Uu Interface dan Radio Interface Protocol.

Uu Interface

LTE Air Interface diidentifikasikan sebagai E-UTRA (Evolved-Universal Terresterial Radio Access) yang dapat mendukung berbagai opsi bandwidth dari 1.4 MHz sampai 20 MHz. Interface diidentifikasikan sebagai "Uu" yang mengandung arti "U" adalah User to Network, dan "u" berarti Universal. 

Gambar 1. Uu Interface

UE (User Equipment) memanfaatkan channel bandwidth berdasarkan konfigurasi pada eNB (Evolved Node B). eNB mampu mengimplementasikan multiple channel bandwidth untuk meningkatkan kapasitas.

Radio Interface Protocol

E-UTRA interface menyediakan konektivitas antara User Equipment (UE) dengan eNB. Secara logic terpisah antara User Plane dan Control Plane. Ada dua control plane yaitu yang pertama disediakan oleh RRC (Radio Resource Control) yang membawa signalling antara UE dengan eNB. Yang kedua disediakan oleh NAS (Non Access Stratum) yang membawa signalling dari UE ke MME (Mobility Management Entity). Sedangkan untuk User Plane fokus pada pengiriman packet data dari UE ke S-GW (Serving Gateway) dan PDN-G (Packet Data Network Gateway).

Gambar 2. User Plane dan Control Plane

Berikut adalah protokol User Plane dan Control Plane dimana memiliki kesamaan di lower layer. Keduanya sama-sama menggunakan PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control, dan Physical.

Gambar 3. User dan Control Plane Protocol

Untuk NAS signalling meggunakan service dari RRC yang kemudian dimapping kedalam PDCP. Begitu juga untuk packet data pada User Plane, dimapping juga kedalam PDCP.

Radio Resource Control (RRC)

RRC merupakan air interface control protocol yang utama. RRC message dikirim antara UE dan eNB menggunakan service dari PDCP, RLC, MAC, dan PHY. RRC menangani semua signalling antara UE dan E-UTRAN, dengan signalling antara UE dan Core Network. 

Gambar 4. Fungsi RRC

Packet Data Convergence Protocol (PDCP)

LTE mengimplementasikan PDCP pada User Plane dan Control Plane. Tidak seperti pada UMTS, dimana PDCP hanya ada pada User Plane. Alasan utama PDCP tetap ada pada LTE adalah karena security dan integrity. Pada Control Plane, PDCP menfasilitasi encrypsy dan integrity checking pada signalling message RRC dan NAS.

Gambar 5. Fungsi PDCP

Radio Link Control (RLC)

RLC protocol ada pada UE dan eNB. Sesuai dengan namanya, menunjukan kalau RLC menyediakan "Radio Link" Control. RLC . Pada dasarnya RLC mendukung tiga delivery service ke layer yang lebih tinggi, yaitu:

• TM (Transparent Mode)-Ini memanfaatkan beberapa interface channel, seperti broadcast dan paging. Kemudian menyediakan juga connectionless services untuk signalling
• UM (Unknowledge Mode)-Ini seperti TM menyediakan connectionless service, namun memiliki tambahan fitur sequencing, segmentation, dan concatenation.
• AM (Acknowledge Mode)-Ini menawarkan sebuah layanan ARQ (Automatic Repeat Request), seperti retransmission.

Gambar 6. Fungsi RLC

Medium Access Control (MAC)

MAC menyediakan interface antara EUTRA protocol dan EUTRA Physical layer. Berikut detailnya:

• Mapping-MAC memaping informasi yang diterima pada LTE Logical Channel ke dalam LTE Transport Channel.
• Multiplexing-Informasi yang disediakan ke MAC berasal dari Radio Bearer atau multiple Radio Bearer. MAC layer dapat memultiplex bearer yang berbeda kedalam Transport Block (TB) yang sama, sehingga meningkatkan efisiensi.
• HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) - MAC memanfaatkan HARQ untuk menyediakan error correction service. HARQ merupakan fitur yg membutuhkan MAC dan Physical Layer bekerja sama.
• Radio Resource Allocation - QOS (Quality of Service) berdasarkan penjadwalan traffic dan signalling pada pengguna disediakan oleh MAC.

Gambar 7. Fungsi MAC

Physical

PHY pada LTE menyediakan channel baru ataupun flexible channel. Berikut ilustrasi dari fungsi dari Physical Layaer.

Gambar 8, Fungsi PHY

artikel lain:

Pengantar Teknologi 4G LTE 

Radio Interface LTE

Arsitektur LTE

OFDMA dan SC-FDMA

MIMO-Multiple Input Multiple Output

Physical Layer

MODULASI

Resource Block

LTE RF Measurement

Coverage Planning

Opsi Spektrum Untuk LTE

Kapabilitas User Equipment (UE)

Mobility LTE - Idle Mode

Mobility LTE - Dedicated Mode

Pengukuran Performansi LTE

Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2

Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3

Deployment Optimization Process

LTE Capacity Monitoring

LTE Capacity Monitoring - Bagian 2

Opini Tentang Teknologi 4G LTE

Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT

4G LTE REVOLUSI DIGITAL

LTE Quality of Service

Reference Signal

Happy New Year, Happy 4G LTE