An Introduction To LTE memberikan penjelasan singkat tentang arsitektur jaringan LTE, protokol radio interface, modulasi dan multiplexing yang digunakan, serta perencanaan link budget untuk menentukan cakupan sel. Dokumen ini membahas konsep dasar teknologi LTE mulai dari evolusi, tujuan, komponen jaringan hingga teknik-teknik pendukungnya.

1. An Introduction To
LTE
Oleh:
Kurnia Paranita K.R (2216203004)
Dara Aulia Feryando (2216203006)
Risdillah Mimma Untsa (2216203007)
Ummul Khair (2216203008)
M. Ardi Rahmadiansyah (2216203012)

2. Introduction

3. From R99 to LTE

4. LTE Goals

5. Architecture

6. Architecture
Arsitektur Jaringan LTE

7. Architecture
 eNB merupakan BS (Base Station) pada LTE yang mengatur UE pada satu
atau banyak cell.
 UE merupakan perangkat atau terminal pelanggan yang berupa headset untuk
mengirim atau menerima informasi
E-NodeB

8. Architecture
MME
 Authentication dan Security
 Mobility Management
 Managing Subcription Profile dan Service Connectivity
FUNCTIONS

9. Architecture
• Mengatur jalan dan meneruskan data yang berupa packet dari setiap user
• Sebagai Penghubung antara UE dengan eNodeB pada waktu terjadi inter-
handover.
• Sebagai penghubung antara teknologi LTE dengan teknologi 3GPP lain (2G dan
3G)
S-GW

10. Architecture
• Bertindak sebagai pelengkap IP Point pada UE
P-GW

11. Architecture
• HSS merupakan tempat penyimpanan data pelanggan untuk semua data permanen user.
• Sebagai server database yang dipelihara secara terpusat pada premises home operator
• Melokukan koneksi dengan setiap MME pada semua jaringan
HSS

12. LTE Layers
Berdasarkan fungsinya layer pada LTE terbagi menjadi 3 macam yaitu :
 Layer 3 : Radio Resource Control (RRC)
 Layer 2 : Radio Link Control (RLC), Medium Access Control (MAC)
 Layer 1 : Physical Layer.

13. LTE Layers
 Layer 3 : Radio Resource Control (RRC)
Fungsi utama RRC adalah pembentukan, pemeliharaan dan pelepasan koneksi RRC
antara UE dan E-UTRAN, managemen QoS, moilitas fungsi pendirian, konfigurasi,
pemeliharaan dan pelepasan point to point radio bearer.
 Layer 2 : Radio Link Control (RLC), Medium Access Control (MAC)
Fungsi utama RLC adalah koreksi kesalahan melalui ARQ, retransmisi, pembentukan
kembali RLC, deteksi dan pemulihan kesalahan protocol, mengirim PDU ke layer
atasnya,
 Layer 1 : Physical Layer.
Fungsi Physical Layer adalah ddeteksi kesalahn pasa saluran transportasi dan indikasi ke
layer yang lebih tinggi, modulasi dan demodulasi, sinkronisasi waktu dan frekuensi,
pengolahan rasio frekuensi, MIMO processing.

14. LTE Channels
Kanal Logic
Kanal Fisik
Kanal TransportKanal LTE

15. Logic Channels
Kanal logic adalahkanal yang
berfungsi menghubungkan layer
MAC dengan layer RLC. Kanal logic
terbagi 3 fungsi utama yaitu :
- Common Control Channel (CCCH)
Digunakan untuk informasi random access,
missal aksi – aksi yang terikat dengan
pembuatan koneksi.
- Dedicated Control Channel (DCCH)
Digunakan untuk membawa informasi control
spesifik dari user, misalnya dipergunakan
untuk proses handover.
- Dedicated Traffic Channel (DTCH)
Digunakan untuk transmisi data user.
Kanal logic terdiri dari : Kanal Kontrol
dan Kanal Traffic.
Kanal Kontrol, terdiri dari :
- Paging Control Channel (PCCH)
PCCH adalah kanal yang berfungsi mentransfer
informasi paging dan pemberitahuan perubahan
system informasi dan digunakan untuk peging
ketika jaringan tidak tahu lokasi sel UE.
- Broadcast Control Channel (BCCH)
BCCH adalah kanal yang berfungsi
menyediakan informasi system untuk semua
terminal mobile terhubung ke eNodeB tersebut
dan sebuah kanal downlink untuk broadcast
informasi system pengendalian.
- Common Control Channel (CCCH)
CCCH adalah kanal yang digunakan untuk
mengirim informasi control antara UE dan
jaringan pada saat UE tidak mempunyai koneksi
RRC

16. Logic Channels (2)
- Multicast Control Channel (MCCH)
MCCH adalah kanal yang digunakan untuk
mengirim informasi control dari jaringan ke UE,
untuk salah satu atau beberapa MTCHs dan kanal
ini hanya digunakan oleh UE yang menerima
MBM3
- Dedicated Control Channel (DCCH)
DCCH adalah kanal yang mentransmisikan
informasi control antara UE dan jaringan pada saat
UE mempunyai koneksi RRC (dedicated) dan
membawa informasi control yang spesifik, misalnya
informasi mengenai power control, handover dll.
Sedangkan Kanal Trafik terdiri dari:
- Multicast Traffic Channel (MTCH)
Merupakan kanal point to multipoint yang
digunakan untuk mengirim trafik data dari jaringan
ke UE saat UE menerima MBMS
- Dedicated Traffic Channel (DTCH)
Merupakan kanal point to point yang digunakan
untuk mengirim trafik data dari jaringan ke UE dan
sebaliknya

17. Transport Channels
- Paging channel (PCH)
PCH adalah kanla yang di broadcast ke
seluruh area sel dan mendukung UE
discontinuous reception (DRx) guna
penghematan daya pada UE.
- Broadcast Channel (BCH)
BCH adalah kanal yang dipetakan ke BCCH
dan di-broadcast ke seluruh area sel
- Muticast Channel (MCH)
MCH adalah kanal broadcast yang
mendukung MBSFN
- Downlink Shared Channel (DL-SCH)
DL-SCH adalah kanal yang digunakan untuk
transfer data, mendukung dinamis dan semi
statis alokasi radio resource, mendukung
AMC, HRQ dan discontinuous reception
(DRx)
- Uplink Shared Channel (UL-SCH)
Kanal utama untuk transfer data uplink dan
digunakan oleh banyak kanal logic.
- Random Access Channel (RACH)
Digunakan untuk kebutuhan random access.
2. Kanal transport :
Kanal transport adalah kanal yang berfungsi menghungkan layer MAC dengan layer fisik.
Kanal transport arah downlink terdiri dari : Kanal Transport untuk arah uplink terdiri dari
:

18. Physical Channels
- Physical Downlink Shared Channel
(PDSCH)
Digunakan untuk transfer data secara unicast
dan mendukung AMC (QPSK, 16 QAM dan 64
QAM)
- Physical Downlink Control Channel
(PDSCH)
Berfungsi untuk menginformasikan alokasi
resource (PCH dan DL-SCH) dan HARQ yang
berhubungan dengan DL-SCH, mendukung
modulasi QPSK
- Downlink Shared Channel (DL-SCH)
Digunakan untuk transfer data, mendukung
dinamis dan semi statis alokasi radio resource,
mendukung AMC, HRQ dan discontinuous
reception (DRx)
-Physical HARQ Indicator Channel (PHICH)
Digunakan melaporkan HARQ status, membawa
HARQ ACK / NACK, mendukung modulasi
QPSK.
- Physical Broadcast Channel (PBCH)
Digunakan untuk membawa informasi UE yang
meminta akses jaringan dan mendukung
modulasi QPSK.
sel dan mendukung UE discontinuous reception
(DRx) guna penghematan daya pada UE.
- Broadcast Channel (BCH)
BCH adalah kanal yang dipetakan ke BCCH dan
di-broadcast ke seluruh area sel
- Muticast Channel (MCH)
MCH adalah kanal broadcast yang mendukung
MBSFN
3. Kanal Fisik
Berfungsi menghubungkan layer physic dengan transceiver. Kanal fisik arah downlink
terdiri dari :

19. Physical Channels
Kanal Fisik arah uplink terdiri dari :
- Physical Radio Access Channel (PRACH)
Adalah kanal yang digunakan sebagai fungsi akses random
- Physical Uplink Control Channel (PUCCH)
Adalah kanal yang berfungsi mengirim ARQ acknowledgement, laporan CQI, permintaan
scheduling mendukung untuk implementasi modulasi BPSK dan QPSK
- Physical Uplink Shared Channel (PUSCH)
Adalah kanal yang berfungsi untuk transfer data arah uplink.

20. Protocol

21. • LTE Air Interface dikenal sebagai E-UTRA (Evolved-Universal Terresterial
Radio Access)
• U : User to Network
u : berarti Universal.
Uu Interfaces

22. Radio Interfaces Protocol
• E-UTRA menghubungkan User
Equipment (UE) dengan eNB.
• Control plane oleh RRC (Radio Resource
Control) -> membawa signalling antara
UE dengan eNB.
• Control plane oleh NAS (Non Access
Stratum) yang membawa signalling
dari UE ke MME (Mobility Management
Entity).
• User Plane -> mengirimkan packet data
dari UE ke S-GW (Serving
Gateway) dan PDN-G (Packet Data
Network Gateway).

23. Radio Interfaces Protocol
• S1-MME : Membawa trafik control plane antara EUTRAN dan MME
• S1-U : Membawa trafik bearer plane/user plane antara eNodeB dan SGW
• S11 : Membawa trafik control antara MME dan SGW untuk fungsi session
management
• S5 : Membawa trafik control dan bearer/user antara SGW dan PGW dalam
jaringan yang sama
• S8 : Membawa trafik control dan bearer/user antara SGW dan PGW pada
jaringan yang berbeda

24. Non Access Stratum
• NAS signalling meggunakan service
dari RRC yang kemudian
dimapping ke dalam PDCP. Begitu
juga untuk packet data pada User
Plane, dimapping juga kedalam
PDCP.

25. Radio Resource Control (RRC)
• Radio Resource Control (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

26. 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.

27. Radio Link Control (RLC)
• RLC protocol ada pada UE dan eNB.
Sesuai dengan namanya, menunjukan
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.

28. 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.

29. Medium Access Control (MAC)
• MAC layer dapat melakukan multiplex bearer yang berbeda kedalam
Transport Block (TB) yang sama.
• HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) - MAC memanfaatkan HARQ
untuk menyediakan error correction service.
• Radio Resource Allocation - QOS (Quality of Service) berdasarkan
penjadwalan traffic dan signalling pada pengguna disediakan oleh MAC.

30. Physic
• PHY pada LTE menyediakan channel baru ataupun flexible
channel. Berikut ilustrasi dari fungsi dari Physical Layer

31. Communication
System

32. LTE Modulation Techniques
• Modulasi merupakan sebuah teknik menumpangkan sinyal
informasi ke sinyal carrier.
• Modulasi yang digunakan pada LTE:

33. LTE Demodulation Techniques
• Sinyal yang teredam dapat
diukur dengan:
• Adanya redaman  Sinyal
yang diterima tidak akurat
 Menggunakan teknik
symbol estimation:
1. Soft decision
2. Hard decision
𝑃𝐿 =
𝑃𝑅
𝑃 𝑇

34. AMC : Teknologi Pendukung LTE
• AMC atau Adaptive Modulation Coding merupakan teknik modulasi dan
pengkodean sebagai suatu bentuk adaptasi link dengan memanfaatkan CQI
(Channel Quality Indicator):
CQI bagus  modulasi berorde & coding rate tinggi
CQI buruk  modulasi berorde & coding rate rendah
• Code rate : besar kecilnya bit redundant pada bit informasi. Code rate yang
paling besar bernilai 1 (tidak ada bit redundant)
• Contoh : QPSK ½  setiap 1 bit memiliki 1 bit redundant
• Kelebihan penggunaan AMC:
a. Menyeimbangkan kebutuhan BW
b. Menyeimbangkan kualitas sambungan  diukur dari SINR

35. Teknologi Pendukung LTE: AMC
Blok Diagram Transceiver AMC

36. LTE Multiplexing Techniques
• Multiplexing merupakan teknik menggabungkan beberapa sinyal
informasi sebelum dikirimkan
• Teknik multiplexing 4G  Orthogonal Frequency Division
Multiplexing (OFDM)
• OFDM  dikembangkan dari FDM (teknik multiplexing pada 1G)
• FDM vs OFDM:
Efisiensi spektrum

37. LTE Multiplexing Techniques
• Blok diagram OFDM:

38. LTE Multiplexing Techniques
• Ilustrasi blok transceiver OFDM sisi downlink [1]

39. LTE Multiple Access Techniques

40. LTE Frame Structure

41. Radio Access Mode

42. Antenna
MIMO

43. Data
Transmission &
Reception

44. Downlink Data Transmission & Reception
Step 1: Base station mengirim scheduling command  dituliskan dalam Downlink
Control Information (DCI)  dikirim melalui PDCCH
Step 2: BS mentransmisikan data  melalui DL-SCH & PDSCH
Step 3: UE mengirim hybrid ARQ acknowledgement kepada BS sebagai tanda data yang
dikirimkan sudah benar atau belum  melalui

45. Uplink Data Transmission & Reception
Step 1: Base station mengirim scheduling command  melalui PDCCH
Step 2: UE merespon BS dengan mengirim data informasi yang dibutuhkan  melalui UL-
SCH dan PUSCH
Step 3: Jika data yang diterima BS benar, BS mengirim ACK melalui PHICH atau NACK
jika sebaliknya.

46. Error
Management

47. Automatic Repeat Request (ARQ)
Blok diagram transceiver yang menggunakan ARQ
Operasi selective re-transmission dari skema ARQ

48. Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ)
Blok diagram transceiver HARQ

49. Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ)
Operasi stop-and-wait di dalam HARQ

50. LTE Devices

51. LTE Devices
Antena Directional
Antenna yang digunakan yaitu
XXPol 1710-2170MHz 2X Dual-band Directional Panel Antennas.
Model: KBT65DP15-1820AT3

52. Spec Antenna

53. RBS 3206

54. Microwave Antenna

55. Link Budget

56. Link Budget

57. Link Budget
Alur perencanaan jaringan seluler LTE
Pendimensian
jaringan
Perancanaan
kapasitas dan
cakupan
Pengoptimalan
jaringan
Radio Link
Budget
Penentuan
cakupan
Perkiraan
kapasitas

58. Link Budget
Perencanaan jaringan seluler LTE
Capacity planning Coverage planning
Planning result
analysis
Estimasi jumlah
pelangaan, trafik
pelangaan dan
kapasitas sel.
analisis link
budget dan
model
propagasi.
coverage dan
capacity yang
bisa mencakup
dan melayani
daerah
perencanaan.
a. Perencanaan sel

59. Link Budget
Perencanaan jaringan seluler LTE
b. Perencanaan jaringan LTE
Mulai
Perhitungan jumlah pelanggan
Perhitungan OBQ
Perhitungan kapasitas sel
Perhitungan luas cakupan sel
Perhitungan jari-jari sel
Perhitungan jumlah sel
Perhitungan MAPL
Perhitungan pathloss
Perhitungan daya terima
selesai
c . Perencanaan Transmission Network
d . Perencanaan Core Network
Capacity planning
Estimasi jumlah
pelangaan, trafik
pelangaan dan
kapasitas sel.

60. Link Budget
Planning Coverage
Radio Link Budget
- MAPL (Maximum Allowable path loss)
PL = PT + GT + GR - LS - PR
- lsdk
Coverage planning
analisis link
budget dan model
propagasi.

61. Link Budget

62. Link Budget

63. Link Budget

64. Link Budget
Typical Parameter Values

65. Link Budget
Uplink Budget

66. Link Budget
Downlink Budget

67. Link Budget
Propagation (Path Loss) Models

68. References

69. [1] Christopher Cox, An introduction to LTE : LTE, LTE-
advanced, SAE and 4G mobile communications, John Wiley
& Sons, United Kingdom, 2012.
[2] Usman, Uke K., et al, 2011, Fundamental Teknologi Seluler
LTE, Rekayasa Sains: Bandung.
[3] http://teknologi-4g-lte.blogspot.co.id/2015/05/arsitektur-
lte.html

70. THANK YOU