Teknologi 4G LTE

Wednesday, December 9, 2015

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

Monday, August 17, 2015

Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT

"Tujuh belas agustus tahun empat lima, itulah hari kemerdekaan kita..." itulah sepenggal lagu hari kemerdekaan Indonesia, dimana tepat pada hari ini seluruh anak bangsa merayakannya dengan penuh sukacita terlepas dari persoalan yang membelit negeri ini.

Merdekaa..merdekaaa...kata merdeka jika diartikan secara awam adalah lepas dari cengkraman, atau lepas dari kekuasaan asing, atau tidak lagi dibawah perintah asing. Benarkah kita sudah benar-benar merdeka?? Pada perspektif Teknologi, khususnya teknologi yang berbasis ICT (Information and Communication Technology) banyak sekali pekerjaan rumah negeri ini. Anak bangsa ini masih berjuang keras menjadi tuan rumah di negeri sendiri dengan segala tantangan dan keterbatasan yg ada, baik yang faktor internal maupun eksternal.

Tidak ada yang tidak mungkin, jikalau kita terus berusaha diiringi dengan do'a yang tulus, disertai dukungan penuh penentu kebijakan negeri ini dan dukungan seluruh masyarakat, maka hanya tinggal menunggu waktu saja kita akan menjadi tuan rumah di negeri sendiri.

Teknologi ICT negeri ini memiliki sejarah panjang, dimulai era tahun 80-an ketika keterbukaan informasi mulai dirasakan. Puncaknya pada era 90-an, dimana ketika internet mulai diperkenalkan, sekaligus menandai era revolusi digital. Kemudian dilanjutkan pada akhir 90-an sampai awal 2000-an diperkenalkannya telephone genggam atau mobile phone dimana telah terjadi perubahan yang drastis dimana mobilitas menjadi pembeda dengan teknologi sebelumnya, meskipun hanya sebatas komunikasi dan sms saja. Selanjutnya hingga kini kita semua maklum, telepon genggam telah berevolusi menjadi smartphone yang mampu sekaligus berfungsi sebagai piranti multimedia seperti camera, organizer, radio, GPS, televisi, dan internet. Era inilah orang menyebut sebagai era konvergensi, yaitu ketika layanan informasi, telekomunikasi, dan penyiaran telah menjadi satu,dimana anatar satu dengan yang lainnya sudah semakin abu-abu batas-batasnya. Semuanya telah melebur menjadi satu kesatuan yang tidak bisa dipisahkan.

Kebutuhan akan infrastruktur berupa penyediaan jaringan internet berkecepatan tinggi atau sering disebut broadband semakin dibutuhkan, terlebih jaringan yang bersifat mobile seperti teknologi selular. Era broadband telah digaungkan sebelumnya sejak system 3G diperkenalkan, namun karena tuntutan ekspektasi kecepatan akses data dan kebutuhan akan data yang semakin tinggi, maka 4G adalah jawaban untuk hal tersebut. LTE lahir sebagai representasi teknologi selular generasi ke-4 yang menawarkan berbagai kelebihan dibanding generasi sebelumnya. Namun bukan ini permasalahannya, yang jadi pertanyaan adalah seberapa jauh pemanfaatannya kelak untuk kepentingan masyarakat banyak.

Dalam sebuah literatur disebutkan bahwa utnuk menjadi negara besar, salah satu syaratnya adalah harus menguasai teknologi ICT. Menguasai bisa diartikan memonopoli dengan memproduksi perangkat keras maupun lunak untuk digunakan pada suatu perusahaan di negara lain. Hal ini mungkin lumrah, seperti produk-produk lain seperti otomotif juga telah berpuluh-puluh tahun "dikuasai" asing, yang mengakibatkan ketergantungan yang amat sangat terhadap produk maupun suku cadang. Setali tiga uang dengan nasib ICT kita dimana market telah dibanjiri puluhan, bahkan ratusan produk asing. Tidak salah kalau dikatakan saat ini nasib ICT kita masih "dikuasai" asing. So, itu dari sisi produk yg notabene ranahnya manufaktur, masih dimaklumi seperti produk-produk lain yang mayoritas produk asing mendominasi di pasaran. Yang perlu dicermati adalah kekuatan asing pada pengelolaan sumberdaya ICT, dalam hal ini campur tangan asing atau keterlibatan asing pada perusahaan-perusahaan operator ICT negeri ini. Mengingat kebutuhan akan ICT merupakan hajat hidup orang banyak sehingga jangan sampai nilai komersialnya lebih dominan. Komersialisasi merupakan hal yang wajar karena untuk kelangsungan roda perusahaan, namun komersialisasi yang diluar batas akan menggerus kemerdekaan masyarakat akan penggunaan pemanfaatan teknologi ICT. Hak untuk mendapatkan akses informasi dan telekomunikasi yang prima dan terjangkau merupakan hak asasi setiap masyarakat. Masyarakat jangan "dijajah" dengan persaingan yang tidak sehat antar operator yang ujung-ujungnya mengorbankan kualitas layanan sehingga masyarakat menjadi korban. Disinilah peran pemerintah sebagai regulator diuji keberpihakannya apakah pro-korporasi atau pro-rakyat.

Sebagai penutup, bahwa secanggih apapun teknologi yang digunakan tidak akan berarti apa-apa jika tidak digunakan untuk kesejahteraan masyarakat. Bagi masyarakat ICT, merdeka itu adalah mudah akses dan terjangkau. Dirgahayu ke-70 negeri-ku, semoga tetap jaya..

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
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
LTE Quality of Service
Reference Signal
Happy New Year, Happy 4G LTE

Saturday, August 8, 2015

Opini Tentang Teknologi 4G LTE

Sekilas opini mengenai Teknologi 4G LTE kedepan...menarik untuk dicermati..

Proses Adopsi Teknologi 4G/LTE Menuju Kematangan di Indonesia

Pengadopsian teknologi 4G/LTE yang menjanjikan koneksi Internet melalui perangkat mobile yang lebih baik telah diperkenalkan akhir tahun lalu. Segelintir orang menilai langkah ini cenderung kurang matang, mengingat regulasi dan infrastruktur yang ada belum sempurna. Sejatinya implementasi teknologi 4G/LTE memang harus segera dilakukan. Semakin cepat digarap, maka kematangannya juga akan semakin cepat terealisasi.

Memiliki alokasi lebar pita 5 MHz dengan kecepatan maksimal sekitar 33-36 Mbps di tempat tertentu, menjadikan 4G/LTE terkesan terburu-buru. Dengan layanan yang ditawarkan, masyarakat masih bisa mendapatkan akses 3G/HSDPA yang lebih baik dari 4G/LTE saat ini. Segelintir developer maupun penggiat startup merespon dengan pesimis tentang hal ini.

COO DyCode Dyan Helmi mengutarakan bahwa 4G/LTE hanya menjadi semacam janji manis untuk mendapatkan koneksi yang lebih baik. Dalam penuturannya, Ia memilih koneksi 3G/HSDPA yang nyata dan prima aksesnya, ketimbang 4G/LTE namun belum memiliki infrastruktur dan regulasi yang belum sempurna.

Sebagai end-user sekaligus developer, Managing Director OneBit Media Fachry Bafadal mengutarakan hal yang seirama. Fachry percaya jika implikasi 4G/LTE terhadap masyarakat tidak dapat terjadi secara instan.

“Gagasan implementasi 4G/LTE ini menarik, walaupun secara personal saya masih pesimis layanan ini dapat langsung digunakan dalam skala besar. Dari sisi pengembang, kualitas Internet yang lebih bagus tentunya memudahkan kami untuk fokus di development-nya,” paparnya

Ya, teknologi 4G/LTE bukanlah sesuatu yang bisa langsung dimaanfaatkan dengan segera. Kementerian Komunikasi dan Informatika (Kemenkominfo) juga bukan jajaran penyihir ulung yang mampu memberikan segala yang dibutuhkan masyarakat dengan seketika. Segalanya membutuhkan proses.

Vice President Marketing & Communications Ericsson Indonesia Hardyana Syintawati mengatakan bahwa pada tahun 2005 silam layanan 3G di Indonesia resmi diperkenalkan, namun penggunaannya baru umum digunakan sekitar tahun 2011 lalu. Sama seperti 3G, awal pengadopsian 4G/LTE yang dilakukan para operator dimulai dari kota-kota besar karena di situ merupakan pusat traffic berada. Menurutnya, salah satu hambatan ialah proses edukasi bahwa 3G lebih cepat dari 2G meskipun mengkonsumsi nyawa baterai perangkat dengan lebih cepat.

Kapan pemanfaatan 4G/LTE di Indonesia dapat secara maksimal dan umum digunakan seperti 3G saat ini? Yaitu ketika teknologi 4G/LTE telah matang. Tingkat kedewasaan seperti saat ini dinilai tidak membutuhkan waktu lama seperti yang dialami oleh layanan 3G, karena tiap entitasnya telah mempersiapkan diri dengan baik.

Masyarakat dianggap semakin familiar dengan akses data yang semakin besar dari hari ke hari. Urgensi untuk memiliki akses Internet yang lebih cepat mempersingkat proses pengedukasian seperti yang dijelaskan oleh Hardyana Syintawati sebelumnya kala memperkenalkan 3G.

Sementara dari kesiapan operator telekomunikasi, menurut pihak Ericsson selaku vendor yang melayani para operator di Tanah Air memberikan komentar bahwa sebagian besar operator telah termodernisasi. Proses perpindahan frekuensi ataupun roll-out jaringan tidak membutuhkan waktu dan usaha lebih banyak. Meskipun pada akhirnya dapat berujung pada masalah finansial, tiap operator dinilai telah memiliki penilaian selektif tentang investasi apa yang harus dilakukan demi menghadirkan layanan 4G/LTE dengan segera.

Sebagai penyelenggara utama layanan 4G/LTE, Kemenkominfo telah mengemukakan rencana pembukaan izin frekuensi 1800 MHz di pertengahan tahun 2015 ini. Dengan tersedianya frekuensi 1800 MHz, kecepatan layanan 4G/LTE yang jauh lebih baik dapat terealisasikan. Isu percepatan pemberian izin ini nampaknya semakin santer terdengar, setelah IndoTelko memberitakan Kemenkominfo telah menggelar rapat dengan para petinggi operator di awal pekan ini.

Saturday, July 25, 2015

LTE Capacity Monitoring - Bagian 2

Berikut adalah penjelasan detail tentang resources pada ERAN, dimana untuk counter dan monitoring method menggunakan contoh salah satu vendor. Secara konsep kapasitas, semua vendor sama, hanya penamaan saja yang berbeda.

ENodeB Resources:

Tabel 1. Connected User License

Tabel 2. Traffic Volume License

Tabel 3. Paging Resource

Tabel 4. Main Control Board CPU

Tabel 5. LBBP CPU

Tabel 6. Transport Resource Group

Tabel 7. Ethernet Resource

Cell Resources:

Tabel 8. Physical random access channel (PRACH) resource

Tabel 9. Synchronized user capacity

Tabel 10. PRACH resource

Tabel 11. PDCCH resource

Friday, July 24, 2015

LTE Capacity Monitoring

Pertumbuhan trafik pada jaringan selular membutuhkan lebih banyak lagi resources untuk menjamin kapasitas yang lebih baik. Jika tidak, akan mempengaruhi user experience. Sehubungan dengan hal tersebut, diperlukan monitoring kapasitas secara terus-menerus sehingga bisa diantisipasi sedini mungkin sekiranya diperlukan optimasi, konfigurasi ulang atau penambahan resources.

Kali ini, akan dibahas mengenai monitoring pada sisi Radio atau ERAN Resources. Monitoring pada ERAN sebenarnya memonitor, serta mengidentifikasi resources pada ENodeB termasuk resources pada sel-nya. Berikut ERAN Resources yang terdiri dari EnodeB resources dan Cell Resources:

Gambar 1. ENodeB Resources

EnodeB Resources terdiri dari:

Connected User Licence, yaitu jumlah maksimum user yang diijinkan pada RRC_Connected mode. Jika terlalu banyak user yang terhubung akan menyebabkan tidak bisa terlayani dengan baik.
Traffic Volume Licence, yaitu EnodeB akan melakukan kontrol pada aliran trafik, ketika volume trafik mencapai atau melebihi volume yang diijinkan. Hal tersebut akan mempengaruhi user experience.
Paging Resources, yaitu EnodeB mampu memproses maksimum 500 sampai dengan 750 paging per detik. Jika jumlah paging dari ENodeB ke UE melebihi jumlah tersebut maka akan di discard sehingga akan menyebabkan penurunan tingkat pelayanan panggilan.
Main Control Board CPU, yaitu tingkat penggunaan CPU pada ENodeB, seiring dengan banyaknya volume trafik maupun paging.
LBBP CPU, yaitu tingkat penggunaan CPU pada LBBP dalam memproses user plane seiring dengan banyaknya volume trafik maupun paging.
Transport Resource Group, yaitu bagian dari ERAN yang berfungsi mengirimkan aliran data ke ke atau dari user plane, control plane, operation & maintenance (OM), dan IP clock data.
Ethernet Port, yaitu kanal trafik pada physical layer baik uplink maupun downlink. Kapasitas ethernet port akan mempengaruhi kualitas throughput data pada ENodeB.

Gambar 2. Cell Resources

Cell Resources terdiri dari:

Physical Resources Block (PRB), yaitu seberapa besar kapasitas PRB seiring pertumbuhan trafik yang akan meningkatkan penggunaan PRB. Ketikan penggunaan PRB mendekati 100%, tingkat penggunaan dirasakan akan berkurang. Hal tersebut membutuhkan penambahan resources PRB.
Synchrounized user capacity, yaitu ketikan jumlah user disinkronkan dalam sel mencapai atau melebihi threshold, maka akan impact kepada service.
PRACH resource, yaitu PRACH mengirimkan preamble selama prosedur random akses, jika pendudukan random akses melebihi jumlah N maka kemungkinan terjadi konflik dan delay akan meningkat. Untuk nilai N ditentukan saat desain preamble.
PDCCH resource, yaitu indikator kapasitas yang mengukur jumlah control channel element (CCE) yang digunakan oleh PDCCH. pada masing-masing radio frame, CCE harus dialokasikan untuk uplink dan downlink UE untuk dijadwalkan dan sebagai common control signalling. PDCCH CCE harus dikonfigurasi dengan benar dan dialokasikan untuk meminimalkan overhead pada donwlink control, serta untuk memastikan throughput yang memuaskan pada user plane.

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 - Bagian 2
Opini Tentang Teknologi 4G LTE
Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
LTE Quality of Service
Reference Signal
Happy New Year, Happy 4G LTE

Monday, July 6, 2015

Deployment Optimization Process

Gambar 1. Deployment Optimization process

Gambar di atas menunjukan proses secara umum mulai dari deployment network sampai komersial. Setelah itu, dilanjutkan dengan optimisasi lanjutan untuk menyesuaikan dengan kondisi network dan perubahan pola trafik serta user experience.

Selama fase perencanaan network, sebagian besar upaya difokuskan pada penentuan lokasi site dan memodifkasi konfigurasi untuk memenuhi tujuan network yang telah ditentukan dalam perencanaan desain.

Optimisasi awal dimulai setelah network melewati tahapan verifikasi coverage dan kapasitas, kemudian dilanjut dengan pembangunan network sampai on air atau fase deploy pilot phase. Optimisasi berlanjut diantaranya perubahan parameter maupun physical dilakukan untuk memastikan setting KPI RF dan service tercapai sebelum network dikomersilkan.

Kemudian setelah network dikomersilkan, tantangan lainnya adalah menjaga kualitas service yaitu dengan fase Continous Optimization Process. Beikut adalah gambaran prosesnya:

Gambar 2. Continous Optimization Process

Gambar diatas menjelaskan area optimisasi yg bisa di assess utk dimodifikasi atau menambahkan fitur-fitur baru untuk meningkatkan performansi. Langkah awal yang dilakukan adalah melakukan profiling device dan user behavior di network, karena pola traffic maupun distribusi user bisa jadi berbeda saat network sudah service dengan ketika masih prediksi di planning.

User behavior bisa diamati dari berbagai counter statistik measurement, misal dengan mengamati pola trafik, data user, dan signalling di suatu cluster atau sel tertentu. Atau kita bisa amati sisi kualitas, misal pola call completion success rate, drop rate, voice quality dan sebagainya. Dari hasil pengamatan pola-pola tersebut, kita bisa melakukan modifikasi parameter atau penambahan resources agar network service bisa tetap terjaga.

Untuk profiling device, bertujuan utnuk mengamati sebaran penggunaan device dalam suatu network, cluster, atau sel tertentu. Dengan mengetahui profile dari device tersebut, kita bisa melakukan optimasi dengn menyesuaikan parameter terkait profil device tersebut. Misal, dalam suatu cluster terdapat dominasi device tertentu yg memiliki RX sensivitas sangat rendah, sehingga penerimaannya sangat kurang yg mengakibatkan poor coverage. Dari situ, kita bisa modifikasi parameter atau physical changing hardware agar device tersebut bisa menerima receive signal dari EnodeB lebih baik.

Berikut detail profiling device yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan analisa untuk optimasi network:

Gambar 3. Profiling Device