edge kopertis
Post on 26-Jun-2015
154 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB IV
NOKIA ULTRASITE EDGE BASE STATION PADA GSM 1800
4. ABSTRAKSI
Enhanced Data rate for Global Evolution (EDGE) merupakan pengembangan dari
jaringan GSM yang didesain untuk membagi sumber daya kanal radio secara
dinamis antara layanan packet service dengan layanan circuit switch GSM. Standar
EDGE menawarkan akses berbasis packet switch di mana sumber daya kanal fisik
yang ada akan dibagi secara efisien antara pemakai yang sedang aktif. Kanal
frekuensi yang ada diberikan kepada pelanggan hanya ketika diperlukan oleh user.
Dengan menggunakan teknologi ini sejumlah user akan membagi kanal radio
dengan mengadaptasikan kecepatan data masing-masing, sehingga kecepatan data
yang tinggi akan diperoleh ketika banyak sumber daya yang sedang tidak digunakan.
EDGE memberikan akses data rate mencapai 473.6 kbps, 3 kali jika
dibandingkan generasi sebelumnya (GPRS) dalam hal mengirimkan data secara
paket. Selain itu EDGE sangat mudah di implementasikan sehingga operator tidak
perlu membangun jaringan baru yang membutuhkan biaya yang sangat besar. Hal ini
dikarenakan EDGE hanya memperkenalkan teknik yaitu modulasi 8-PSK. Dengan
menerapkan EDGE sebagai solusi untuk memberikan akses data rate yang tinggi
dengan tidak membutuhkan biaya yang sangat besar guna menuju era komunikasi
generasi ketiga (3G).
Berangkat dari hal tersebut, maka pada tulisan ini menjelaskan tentang alokasi
EDAP dan korelasinya dengan kecepatan data.
35
4.2 Arsitektur EDGE.
Gambar 1. Arsitektur EDGE.
Pada gambar 1, terlihat arsitektur EDGE yang memiliki antarmuka yang sama
dengan GPRS. Arsitektur GPRS yang mengalami perubahan adalah pada BTS yakni
penambahan sistem modulasi perangkat pemancar dan penerima untuk modulasi 8-
PSK pada BTS lama sehingga BTS yang baru dapat melayani sistem EDGE/EGPRS
dan juga GSM/GPRS.
Pada BSC, untuk PCU terdapat penambahan software agar dapat berkomunikasi
dengan SGSN dan BTS. Serta peng-update-an software pada SGSN.
I.a. Struktur Frame EDGE.
Struktur frame EDGE dan jumlah timeslot tergantung implementasi dari operator.
Ada 2 macam struktur frame yang dapat digunakan, antara lain :
Alokasi dedicated timeslot EDGE (tipe ini digunakan oleh vendor nokia), yaitu
menempatkan timeslot dedicated EDGE yang khusus untuk data dan common atau
default timeslot yang dapat digunakan baik untuk suara atau data dimana jumlahnya
lebih besar daripada timeslot dedicated, sedangkan jumlah timeslot dedicated
tergantung aplikasi dari operator, terlihat pada gambar 2 berikut ini.
36
Gambar 2. Struktur Frame Dedicated EDGE
Ket : B = BCCH/CCCH timeslot untuk EDGE/GPRS/ GSM signaling
SD = SDCCH timeslot untuk GSM signaling
E = timeslot khusus EDGE
G = timeslot khusus GPRS
TCH = timeslot yang digunakan untuk circuit switch
Sharing/interleaving timeslot EDGE dan GPRS yaitu menempatkan timeslot
khusus untuk dipergunakan oleh EDGE dan GPRS. Apabila pada saat timeslot
tersebut dipakai oleh EDGE dan ingin digunakan juga oleh GPRS maka akan terjadi
sharing penggunaan timeslot,seperti terlihat pada gambar 3 dibawah ini.
Gambar 3. Struktur Frame sharing EDGE/GPRS.
E/G = timeslot sharing EDGE/GPRS
I.b. Modulation Coding Scheme (MCS).
EGPRS/EDGE memperkenalkan sembilan macam MCS, yaitu MCS-1 sampai
MCS-9,seperti tertulis pada Tabel 1. berikut ini :
37
Tabel 1. Modulation Coding Scheme pada EDGE.
Scheme Modulation
Maksimum
Throughput
per timeslot
(kbps)
MCS-9 8-PSK 59.2
MCS-8 8-PSK 54.4
MCS-7 8-PSK 44.8
MCS-6 8-PSK 29.6
MCS-5 8-PSK 22.4
MCS-4 GMSK 17.6
MCS-3 GMSK 14.8
MCS-2 GMSK 11.2
MCS-1 GMSK 8.8
Coding scheme yang baru ini dapat menghasilkan kecepatan data yang lebih
tinggi dari GPRS. Dimana dengan adanya EDGE, coding scheme yang dapat
digunakan sampai MCS-9 dengan yang sesuai dengan teori bitrate-nya mencapai
59,2 Kbps, sehingga bitrate maksimum yang dapat dicapai dengan alokasi delapan
timeslot sebesar 473,6 Kbps.
I.c. Link Adaptation EDGE.
Mekanisme LA EDGE hampir sama dengan LA GPRS yaitu berdasarkan kualitas
link yang dideteksi sepanjang waktu. Keputusan LA didasarkan pada laporan
pengukuran kanal oleh MS untuk downlink dan BTS untuk uplink. Kondisi radio
38
dalam hal ini harga CIR menentukan coding scheme yang tepat untuk digunakan.
Berbeda dengan GPRS, penggunaan MCS pada EDGE dapat berubah-ubah sesuai
dengan kondisi radionya atau dengan kata lain MCS dapat beradaptasi sesuai
kualitas linknya. Sistem ini dibuat untuk mengatasi masalah pada GPRS.
I.d. Incremental Redudancy (IR).
IR adalah mekanisme pengiriman data pada Air interface yang berulang-ulang
sampai data dapat didecodekan dengan benar. IR bertujuan untuk mengkoreksi
error, sehingga bisa meminimalkan kesalahan dan data yang dikirimkan agar bisa
cepat sampai.
4.3 Parameter Kualitas Jaringan.
4.3.1. Carrier to Interfernce Ratio (CIR).
Estimasi nilai CIR diperoleh dari pengukuran level sinyal yang diterima dari sel
yang melayani dan sel-sel yang berada disekitarnya. Mobile Station (MS)
melakukan pengukuran Broadcast Control Channel (BCCH) melaporkannya kepada
jaringan secara berkelanjutan dalam mode aktif. Hal ini merupakan fungsi dasar
standar GSM untuk mengetahui informasi path loss yang berguna dalam proses
handover
4.3.2. Throughput.
Throughput didefinisikan sebagai ukuran yang menyatakan banyaknya data atau
bit info yang diterima tanpa error dalam setiap satu sekon
Namun definisi yang dipergunakan dalam tugas akhir ini adalah user data
throughput. User data throughput adalah throughput sebenarnya yang dirasakan
atau diperoleh pengguna. Dapat dikatakan bahwa user throughput merupakan
throughput yang terukur pada layer aplikasi. Pada grafik 1. diperlihatkan
perbandingan antara throughput dengan CIR.
39
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25 30
MCS-1MCS-2MCS-3MCS-4MCS-5MCS-6MCS-7MCS-8MCS-9
Grafik 1. Kurva Perbandingan Throughput dengan CIR.
4.4 EDGE Dynamic Abis Pool (EDAP)
EDGE dynamic Abis pool adalah suatu pool yang terdiri dari sejumlah kanal
pada Abis resources yang dialokasikan sebagai tambahan untuk kanal EDGE. Abis
pool bersifat dinamik karena besarnya sub timeslot yang dialokasikan atau
dipergunakan dapat berubah-ubah bergantung pada kondisi link (CIR) dan MCS
pada saat transfer data terjadi. EDAP akan dipakai pada saat suatu sel memerlukan
tambahan alokasi kapasitas link transmisi Abis per TRX untuk EDGE, sehingga
dapat digunakan bagi semua user yang membutuhkan sambungan EDGE yang
berada dalam sel tersebut.
4.4.a. Abis Interface.
Abis Interface adalah interface yang menghubungkan BTS dengan BSC dimana
kinerjanya dikontrol oleh PCU. Standar Abis interaface terdiri dari kanal : TCH (trafik
channel), TRXSIG (TRX Signalling) dan OMUSIG atau BCFSIG.
4.4.b. Alokasi Statis Abis Interface.
40
Throughput (Kbps)
CIR (dB)
Pada gambar 4, terlihat mapping statis dari Abis interface untuk satu BTS. Satu
buah kanal trafik (16 Kbps) membutuhkan satu buah sub timeslot dalam satu kanal.
Dan satu frame atau satu TRX pada air interface terdiri dari 8 timeslot yang
direpresentasikan dalam Abis interface kedalam 8 sub-timeslot. Maka untuk satu
TRX dalam Abis memerlukan dua buah kanal E1. Jumlah maksimal TRX yang bisa
dialokasikan dalam satu buah E1 adalah 12 TRX. Satu kanal E1 (64 Kbps) terdiri dari
8 bit dimana dalam satu kanal tersebut dibagi menjadi 4 buah sub timeslot yang
masing-masing besarnya 16 Kbps (2 bit).
Gambar 4. Statis GSM/GPRS Abis Interface.
Ket : = TCH TRX atau sub timeslot trafik 16 Kbps
= 1 TRX dengan dua timeslot (masing-masing 64 Kbps)
= TRXSIG atau timeslot untuk signalling per1 TRX
= BCFSIG atau timeslot signalling untuk satu E1
Dalam Abis PCM, EDAP dialokasikan berdasarkan estimasi kebutuhan akan
throughput yang ingin dicapai untuk suatu sambungan data. Pada Abis PCM, alokasi
41
statis 16 Kbps per TCH masih akan tetap digunakan, baik untuk suara atau data.
Didalam suatu panggilan paket data, sub timeslot yang dialokasikan pada TRX
EDGE disebut kanal utama (master) Abis, dan apabila dibutuhkan, sistem dapat
menyediakan alokasi empat ekstra slave Abis sub timeslot untuk kanal master
tersebut dari dynamic pool. Pengalokasian permanen atau master sub timeslot dan
pool dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. EDGE Coding Scheme untuk Transmisi Abis Interface (Fixed+Pool).
Radio timeslot untuk data GSM/GPRS dapat dialokasikan pada 1 sub timeslot 16
Kbps dalam Abis interface. Abis pool dapat dibagi dalam sambungan dasar untuk
meningkatkan kapasitas diatas 16 Kbps per timeslot, yaitu dengan mengalokasikan
ekstra slave sub timeslot sampai dengan 4. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
gambar 5.
42
Gambar 5. Dynamic Abis Pool dalam Abis PCM.
Ket : TS 1-18 = alokasi statis PCM
= TRX trafik sub timeslot
= master sub timeslot
= kanal tambahan yang diambil dari Abis pool
= EDGE dynamic Abis pool
Persyaratan pada Abis Interface untuk EDGE .
Untuk mendapatkan data rate radio timeslot (RTSL) antara 8.8 sampai 59.2
kbps, pengalokasian Abis secara konvensional (16 Kbps), yang digunakan GPRS,
tidak lagi sesuai dalam transmision resouces dan alokasi Abis yang permanen untuk
sejumlah link akan sangat tidak fleksibel serta mahal.
Oleh karena itu dynamic Abis feature diperkenalkan untuk mendapatkan
optimalisasi dalam pengiriman data, dengan pemisahan Pulse Code Modulations
(PCM) dalam timeslot permanen yang digunakan untuk signalling dan voice serta
menyediakan sebuah dynamic pool untuk data.
43
Keutamaan dan Keterbatasan Dynamic Abis Pool.
EDAP hanya dipergunakan untuk transmisi paket data atau radio timeslot yang
membawa trafik GPRS atau EGPRS, karena hanya TRX EDGE yang bisa
menggunakan EDAP namun tidak dengan jenis TRX biasa. Dalam satu E1 jumlah
time slot maksimal yang dialokasikan untuk EDAP adalah 12 PCM timeslot.
Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada kasus berikut ini seperti terlihat pada
gambar 3. dengan konfigurasi BTS empat TRX per sector.
TS
Bits used in timeslot TS
Bits used in timeslot
1 3 5 7 1 3 5 7
0
link managemen
t 0
link managemen
t1 1 1 1 1 1 3 3 3 3
2 1 1 1 1sector 2 3 3 3 3
3 2 2 2 2 1 3 4 4 4 44 2 2 2 2 4 4 4 4 45 5 5 5 5 5 7 7 7 7
6 5 5 5 5sector 6 7 7 7 7
7 6 6 6 6 2 7 8 8 8 88 6 6 6 6 8 8 8 8 8
9 9 9 9 99
11
11
11
11
10
9 9 9 9sector
10
11
11
11
11
11
10
10
10
10 3
11
12
12
12
12
12
10
10
10
10
12
12
12
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
1 1
44
8 819
19
20
20
21
21
22
22
23
23
24
24
25
25
26
26
27
27
28
TRXSIG32/1
TRXSIG 32/2
28
TRXSIG 32/3TRXSIG 32/4
29
TRXSIG 32/5
TRXSIG 32/6
29
TRXSIG 32/7
TRXSIG 32/8
30
TRXSIG 32/9
TRXSIG 32/1
030
TRXSIG 32/1
1
TRXSIG 32/1
2
31
OMUSIG
31
Gambar 6. Abis interface setelah upgrading EDGE.
Keterangan :
45
Abis Pool 8 TSLsfor TRX 1,2,5,6,9,10
Dedicated EDGE Data Channel for EDGE
Common EDGE Signalling/ Controlling BTS
TCH Signalling Traffic Channel
Untuk konfigurasi 4/4/4 (terdapat 3 sektor dengan masing-masing 4 TRX)
diperlukan 24 kanal (64 Kbps), tetapi karena dengan adanya penggunaan EDAP
maka splitting E1 atau penambahan E1 yang baru diperlukan. EDAP memiliki
ketentuan yang penting yang harus diperhatikan, yaitu :
Abis pool ini dapat dibagi untuk sejumlah TRX dalam cabinet Base Station yang
sama, tetapi tidak dapat dibagi antara TRX pada cabinet yang berlainan
EDAP dapat dipetakan secara bebas asalkan tetap dalam satu PCM, sehingga
memungkinkan adanya beberapa pool dalam satu PCM tersebut
Untuk sub timeslot master dan slave (pool), harus diletakkan pada PCM yang
sama
Dan untuk timeslot penyusun pool tersebut harus saling berurutan
Timeslot trafik dan signaling termasuk EDAP harus berada dalam frame E1 yang
sama dan tidak dapat didistribusikan secara silang dengan E1 yang berbeda.
Dari gambar 6. dan ketentuan diatas, TRX EDGE dan EDAP diletakkan pada
E1 yang sama. Sedangkan untuk TRX GSM biasa di-splitting pada E1 yang lain.
Dedicated adalah subtimeslot dedicated khusus dan harus ada untuk data,
sedangkan default dapat dipergunakan untuk data ataupun suara berrgantung pada
jenis layanan yang banyak dipakai oleh user. Dedicated sub timeslot termasuk
dalam default. Abis pool dengan 6 timeslot memadai untuk kebutuhan 12 sub
timeslot data karena sifatnya yang dinamis yaitu bergantung pada kondisi link pada
46
saat hubungan data terjadi, dan dengan asumsi bahwa tidak semua user akan
melakukan transfer data pada saat yang bersamaan.
4.5 Pengaturan Dynamic Abis Pool.
Pengaturan dynamic Abis pool ini berfungsi karena :
EDAP berdasarkan penjadwalan TRX untuk EDGE
Pengaturan sumber daya (pada arah downlink, radio timeslot untuk MCS menjadi
terbatas apabila tidak cukup tersedia EDAP resources)
Untuk mengoptimalkan Abis maka pointer re-transmission digunakan untuk
retransmisi EDGE.
Penjadwalan Data Arah Downlink dengan EDAP.
Aliran data EDAP pada arah downlink pada EDAP terdapat dua contoh kasus
yang sering terjadi, yaitu :
VIII.1. No Need to Share Case.
Pada kasus ini, Abis memiliki EDAP resources yang cukup untuk digunakan
untuk semua frame dan permintaan MCS.
VIII.2. Sharing Case.
Karena EDAP resources dibagi untuk banyak timeslot EDGE, maka bukan tidak
mungkin menghadapi kondisi dimana EDAP resources yang tersedia tidak lagi
mampu mencukupi. Frame request TRX 1 tersedia 6 kanal EDGE yang aktif dengan
jumlah sub timeslot EDAP yang dibutuhkan lebih banyak daripada EDAP resources
yang tersedia.
47
Besarnya EDAP yang Dialokasikan.
EDAP adalah common resources yang dibagi secara dinamis oleh beberapa
TRX EDGE. Trafik data yang lebih banyak membutuhkan kanal aktif EDGE lebih
banyak, sehingga dibutuhkan pool yang lebih besar.
Pemodelan EDAP.
Dalam format dasarnya, besarnya probabiltas untuk harus membagi sumber
daya EDAP dapat dikalkulasi dengan adanya pengertian mengenai utilisasi dari radio
timeslot (RTSL), yaitu utilisasi dari kanal slave EDAP yang berkorespondensi dan
ukuran dari EDAP pool. Utilisasi yang dimaksud disini adalah besarnya prosentase
EDAP pool yang dialokasikan dari jumlah yang seharusnya disediakan untuk EDAP.
Utilisasi memiliki keterkaitan dengan faktor reduksi. Pada umumnya besarnya
utilisasi RTSL yang sering digunakan adalah 50 persen (50 %). Sebagai contoh
untuk 2 TRX dengan satu TRX khusus EDGE per sektor.
48
top related