Teknologi 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.