LTE

4G LTE Drive Test Parameter

Drive test merupakan suatu kegiatan untuk mengambil data ( collecting ) sebuah jaringan network dengan menggunakan software dan hardware tertentu. Dari data yang telah diperoleh tersebut kita dapat mengetahui kondisi jaringan di suatu daerah. fungsi dari drive test ini selain mengetahui performansi jaringan juga mengetahui throughput values ( kecepatan upload dan download ).

4G LTE merupakan jaringan yang sedang berkembang saat ini sebagai penerus dari jaringan 3G WCDMA dan EVDO. jaringan LTE ini mampu menawarkan speed hingga 100Mbps dengan menggunakan teknik modulasi OFDM.

Untuk mengukur kualitas dari jaringan 4G LTE ada beberapa parameter yang paling utama yaitu :

RSSI ( Received Signal Strength Indicator )

merupakan power sinyal yang diterima user dalam rentang frekuensi tertentu termasuk noise dan interferensi ( disebut juga wideband power ) .

RSSI dapat dihitung dengan formula berikut :

RSSI = P1 + P2 + P3

atau

RSSI = 12N * RSRP

dengan,

RSSI = Received Signal Strength Indicator , merupakan sinyal yang diterima ditambah dengan noise dan interferensi

N = Number of resource Block pada modulasi OFDMA yang digunakan

RSRP = Reference Signal Received Power, merupakan sinyal LTE power yang diterima user dalam rentang frekuensi tertentu.

P1 = power noise, P2 = Power Sinyal, P3 = Power interferensi

RSRP ( Reference Signal Received Power )

merupakan sinyal LTE power yang diterima oleh user dalam frekuensi tertentu. semakin jauh jarak antara site dan user, maka semakin kecil pula RSRP yang diterima oleh user. RS merupakan Reference Signal atau RSRP di tiap titik jangkauan coverage. user yang berada di luar jangkauan maka tidak akan mendapatkan layanan LTE.

RSRP bisa dihitung dengan formula berikut :

RSRP = RSSI – 10 log ( 12*N )

dengan penjelasan sebagai berikut :

RSRP Reference Signal Received Power ( dBm )

RSSI ( Received Signal Strength Indicator ) merupakan power sinyal yang diterima user dalam rentang frekuensi tertentu termasuk noise dan interferensi ( dBm )

N merupakan Number of resource block yang digunakan oleh OFDMA.

RSRQ ( Reference Signal Received Quality )

merupakan parameter yang menentukan kualitas dari sinyal yang diterima. RSRQ dapat dihitung dengan formula berikut :

RSRQ= ( RSRP * N ) / RSSI

RSRQ = Reference Signal Received Quality ( dB )

RSRP = Reference Signal Received Power ( dBm ) merupakan level sinyal yang diterima user.

N = Number of Resource block yang digunakan oleh OFDMA.

RSSI = Received Signal Strength Indicator merupakan power  sinyal yang diterima user dalam rentang frekuensi tertentu termasuk noise dan interferensi  ( dBm )

berdasarkan formula diatas, semakin besar nilai RSSI maka semakin kecil nilai RSRQ. selain itu, semakin besar nilai RSRP maka semakin besar pulai nilai RSRQ .

SINR ( Signal to Interference Noise Ratio )

merupakan rasio perbandingan antara sinyal utama yang dipancarkan dengan interferensi dan noise yang timbul ( tercampur dengan sinyal utama ) .

formula dalam menghitung SINR adalah sebagai berikut :

SINR = P / I + N

dengan,

SINR = Signal to Noise Ratio ( dB )

P = Power yang diterima pada jarak tertentu

I = Interferensi yang diterima P akibat site lain yang bekerja pada frekuensi yang sama

N = Noise yang diterima P

CQI ( Channel Quality Index )
Merupakan kualitas dari sebuah channel downlink ( dari site ke user ) dengan kondisi dedicated mode ( pada LTE, user melakukan download data ) . CQI dapat diperoleh dari user yang melakukan pemberian informasi terhadap site berupa modulasi yang digunakan, code rate, dan efficiency.

PCI ( Physical Cell Id )

merupakan kode identitas fisik tiap cell. pada dasarnya, setiap cell akan melakukan broadcast informasi mengenai cell id yang dimilikinya agar user mengenali site tersebut. PCI memiliki beberapa aturan dalam perancangannya yaitu :

kode PCI tiap cell dalam suatu area harus unik. kondisi ini terjadi ketika dua site tetangga memiliki kode PCI yang berbeda / tidak sama.

sebuah kode PCI tidak boleh sama atau berdekatan diantara 2 site atau lebih. sehingga jarak pun perlu dipertimbangkan apabila kita ingin memberikan kode PCI yang serupa.

jika kode PCI sama antara site yang berdekatan, maka bisa terjadi failure HandOver. ( perpindahan serving cell )

mengenai cell id bisa diidentifikasi sebagai berikut :

PCI = PSS + 3*SSS

dengan,

PCI = Physical Cell identity

PSS = Primary Synchronization Signal ( bernilai 0 – 2 )

SSS = Secondary Synchronization Signal ( bernilai 0 – 167 )

BLER ( Block Error Rate )

merupakan rasio perbandingan antara total error block dengan total block dari sebuah transmisi data digital. BLER digunakan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari demodulasi sinyal dengan menggunakan metode CRC.

formula dari BLER adalah :

BLER = ( Total error Block / total block ) * 100%

BLER masih dianggap baik apabila bernilai < 10% . semakin besar nilai BLER mengakibatkan gagal demodulasi data digital menjadi informasi.


PCI Planning

Saat UE akan mengakses di jaringan LTE maka pertama kali yang akan dilakukan adalah prosedur pencarian sel. Tahap yang dilakukan oleh UE dengan jaringan adalah melakukan sinkronisasi parameter waktu dan frekuensi dari arah downlink dan mengirimkan sinyal untuk arah uplink dengan waktu yang tepat. Terdapat 3 parameter utama sinkronisasi dalam mengakses jaringan LTE,pertama yaitu akuisisi waktu simbol dengan menempati posisi awal simbol yang benar. Kedua, sinkronisasi carrier frequency, untuk mengurangi atau menghilangkan pengaruh salah frekuensi karena tidak sinkronnya lokal osilator antara transmiter dan receiver. Ketiga,sinkronisasi sampling clock.
LTE memiliki arsitektur yang lebih sederhana jika dibanding dengan 2G dan 3G. Setiap cell dilayani oleh eNodeB, dalam manajemen handover dilakukan dengan cara signalling secara langsung antar eNodeB, tidak melalui RNC/BSC seperti pada 3G dan 2G. Untuk dapat mengakses jaringan diperlukan Physical Cell Identity (PCI) yang digunakan oleh UE untuk identifikasi cell, dengan sinkronisasi waktu dan frekuensi. Prinsip kerja dari PCI hampir sama dengan pengalokasian scrambling code (SC) yang digunakan untuk membedakan dan memberi identitas sel dalam sistem WCDMA. PCI memiliki 504 kode dengan pembagiannya terdapat 168 grup pada 3 identitas cell. Tiga identitas cell dalam 1 grup biasanya disebut cell sektor yang dikontrol dalam eNodeB yang sama. Dengan pengalokasian PCI berkaitan erat dengan Neigbour Cell Relation (NCR) list yang dapat otomatis dapat diperbarui, salah satunya dengan melihat laporan pengukuran handover yang terjadi. PCI harus unik untuk mengidentifikasi cell tetangga dalam hal melayani trafik eNodeB. Jarak penggunaan kembali kode tersebut harus cukup besar, sehingga UE tidak dapat menghitung dan memberi laporan kepada 2 cell dengan PCI yang sama, tujuannya untuk mengetahui sinyal referensi (reference signal) arah downlink dan uplink.
PCI bernilai dari 0 hingga 503 (berjumlah 504 PCI) yang dapat didefinisikan pada tiap cell dalam network. Terdiri atas SSS (Secondary Synchronization Signal) à168 grup (0…167) dan PSS(Primary Synchronization Signal) à berisi range 0…2.
Sinkronisasi Sinyal

Deteksi sinyal broadcast tiap cell yang dibawa oleh Physical Broadcast Channel (PBCH) akan didekodekan oleh UE. Selanjutnya dilakukan proses sinkronisasi frekuensi dan waktu yang didapat dengan menggunakan Primary Synchronization Signal (PSS) dan Secondary Synchronization Signal (SSS). Pendeteksian kedua sinyal tesebut tidak hanya untuk sinkronisasi waktu dan frekuensi, tapi juga untuk memberikan informasi ke UE dengan physical layer identity, informasi panjang dari cyclic prefix yang merupakan panjang simbol tambahan dalam sistem OFDM untuk mengatasi inter symbol interference (ISI), dan juga memberikan informasi kepada UE mengenai cell yang ditempati menggunakan sistem frequency division duplex (FDD) atau time division duplex (TDD).

Sistem Information Broadcast LTE yang dipancarkan enode B terbagi atas Master Information Block dan sejumlah System Information Block.
MIB di LTE informasinya sedikit, yaitu mengandung informasi : Bandwidth, PHICH, dan System Frame Number. MIB ditransmisikan oleh EUTRAN ke UE setiap 40ms, transmisi pertama dischedulekan di subframe 0 dari radio frame.

• SIB1 mengandung informasi PLMN, TAC, Cell Selection info, frequency band indicator,dan scheduling information. SIB1 schedulenya bersifat fixed dan ditransmisikan secara periodik tiap 80 ms.
• SIB2 (System Information Block type2) : mengandung informasi RACH configuration, BCCH,PDSCH,PUSCH,PUCCH configuration. Sounding RS configuration, UE timers.
• SIB3 mengandung informasi cell reselection , dan intra frequency cell reselection.
• SIB4 mengandung informasi intra frequency neighbouring cell list, blacklisted intra freq cells.
• SIB5 mengandung informasi list EUTRA frequencies, inter frequency neighbouring cells, blacklisted inter frequency cells
• SIB6 mengandung informasi list UTRA FDD freq, list UTRA TDD freq.
• SIB7 informasi list GERAN frequencies dan informasi tentang frek ini yang relevan untuk cell reselection
• SIB8 mengandung informasi pre-registration CDMA2000, list band CDMA2000, dan list neighbouring cell CDMA2000
• SIB9 mengandung informasi nama home enodeB
• SIB10 informasi sistem notifikasi peringatan gempa dan tsunami (ETWS)
• SIB11 informasi notifikasi ETWS secondary
• SIB12 notifikasi Commercial mobile alert system (CMAS).