Perencanaan jaringan akses dan core untuk LTE
•Download as PPTX, PDF•
28 likes•3,468 views
Dokumen tersebut merangkum perencanaan jaringan akses dan core LTE dengan beberapa langkah utama yaitu perhitungan kebutuhan bandwidth, jumlah base station berdasarkan kapasitas dan coverage, penempatan base station dan EPC, serta pemilihan teknologi transport pada core network seperti ATM dan frame relay untuk menangani QoS.
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Viewers also liked
Similar to Perencanaan jaringan akses dan core untuk LTE
Similar to Perencanaan jaringan akses dan core untuk LTE (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (11)
Perencanaan jaringan akses dan core untuk LTE
- 1. Putri Diana NIM 23213324 Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung 2015
- 3. Kenapa LTE 1. Latency yang lebih kecil 2. Kecepatan data yang lebih besar 3. Kapasitas dan Jangkauan yang lebih besar 4. Biaya yang lebih murah LTE atau Long Term Evolution atau yang lebih sering disebut 4G adalah satu standar yang studinya dimulai dari tahun 2004 LTE
- 5. Tujuan Perencanaan Jaringan • Coverage • Building/Vehicle Penetration • Traffic/Capacity • Schedule • Performance • Economics
- 6. Jumlah Pelanggan Jumlah BS berdasarkan Kapasitas Jumlah BS berdasarkan Coverage Jumlah BS berdasarkan Kapasitas Jumlah BS berdasarkan Coverage Jumlah BS berdasarkan Kapasitas Maksimalkan Tinggi Antena Jumlah BS berdasarkan Coverage Minimalkan Tinggi Antenna Memaksimalkan Coverage dan Capacity
- 7. Diagram alir Perencanaan Jaringan : Umum START Analisa Kapasitas yang dibutuhkan Atot = (Erlang) Kapasitas system dari BW yang dialokasikan Asel = (Erlang/Sel) 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑆𝑒𝑙 = 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑃𝑒𝑙𝑎𝑦𝑎𝑛𝑎𝑛 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑒𝑙 𝐽𝑎𝑟𝑖 − 𝐽𝑎𝑟𝑖 𝑆𝑒𝑙 = 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑆𝑒𝑙 2.6 Jumlah Sel Atot/Asel = (sel) Analisa Pathloss Analisa Link Budget Perhitungan Daya Frequency Planning KUALITAS OKE ? OPTIMASI • Threshold handover • Daya Pancar • Noise Figure, dll END
- 8. Metoda Penelitian Pengumpulan Data • Data Geografis • Data Kependudukan
- 9. Perhitungan Kebutuhan Bandwidth User 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑔𝑢𝑛𝑎 𝐿𝑇𝐸 = 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑢𝑠𝑖𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑓 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ 𝑀𝑏𝑝𝑠 = 𝑃𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 𝑋 𝐾𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝐴𝑘𝑠𝑒𝑠 𝑝𝑒𝑟 𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑋 𝑂𝑆𝐹 Daerah pemukiman, tempat hiburan 𝑃𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑔𝑢𝑛𝑎 𝐿𝑇𝐸 𝑋 %𝑝𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 Daerah perkantoran 𝑃𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑒𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑋 𝑇𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑔𝑒𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑋 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑝𝑒𝑟 𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑖 𝑋 %𝑝𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 Daerah jalanan 𝑃𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑖 𝑔𝑒𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑋 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑗𝑎𝑙𝑎𝑛 𝑋 2 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 𝑔𝑒𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑋 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑔𝑒𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑋 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑝𝑒𝑟 𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑖 𝑋 %𝑝𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛
- 10. Perhitungan Jumlah Base Statiton Berdasarkan Coverage (Diambil dari gambar III.2 TA Bagus Fachsi) Ket:: Daerah urban (merah) ,Daerah sub urban (kuning) Parameter yang dibutuhkan: • Daya Pancar • Gain Antena • Tinggi Base Station (hb) • Sensitivitas (SNR+Noise) • Noise Figure • Gain Antena Receiver • Tinggi Antena Receiver (hm) • Frekuensi • Model Sel Menggunakan model (contoh: Okumura hatta atau COST 231) Maka didapatkan Jari-jari sel dan Coverage 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑆 = 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑑𝑎𝑒𝑟𝑎ℎ 𝑐𝑜𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝐵𝑆 𝑛𝑜𝑡𝑒: 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑑𝑎𝑒𝑟𝑎ℎ: 𝑢𝑟𝑏𝑎𝑛 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑠𝑢𝑏 𝑢𝑟𝑏𝑎𝑛 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑟𝑢𝑟𝑎𝑙
- 11. Perhitungan Jumlah Base Statiton Berdasarkan Kapasitas Asusmsi: • Satu BS terdiri dari berapa sektor • Bandwidth LTE yang digunankan • Modulasi yang digunakan • TDD / FDD / Duplex 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑆 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 1 𝐵𝑇𝑆 Penempatan Jumlah Base Statiton 𝐶𝑜𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 = 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐷𝑎𝑒𝑟𝑎ℎ 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑎𝑠𝑒 𝑆𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 Perhitungan dan Penempatan EPC 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐸𝑃𝐶 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑎𝑠𝑒 𝑆𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐸𝑃𝐶 Dibagi menjadi beberapa ring, yang tiap ring nya memiliki trafik berbeda
- 12. Perencanaan Core Jaringan setelah akses network Fungsi: memberkan layanan : layanan voice, billing
- 13. Teknologi Transport Core Network Alternatif teknologi transport yang bisa digunakan untuk penyediaan konektivitas pada simpul core network pada lapis fisik dan data link adalah sbb : • Dedicated Private Line • ATM virtual circuit • Frame relayed PVC • VPN • MPLS • Carrier Ethernet
- 14. Pemilihan Teknologi Transport pada Core Network Isu utama menangani quality of service (QoS) untuk trafik packet-switched. Ukuran QoS pada trafik circuit switched di jaringan mobile wireless biasanya diukur dalam blocking rate Ukuran QoS untuk trafik packet-switched diukur dalam Delay dan Throughput QoS terbaik : Dedicated private line karena tidak adanya kongesti, namum tidak cost efektif untuk trafik bristly dan rendahnya reliability. Sebagai perbandingan, frame relay dan ATM tidak hanya menawarkan layanan bandwidth on demand dan dynamic bandwidth sharing, tetapi juga peningkatan reliability
- 15. Pemilihan Teknologi Transport pada Core Network Karena ATM merupakan teknologi connection-oriented packet-switching yang memiliki mekanisme built-in QoS,maka implementasi transport pada core network dengan ATM akan memberikan banyak keuntungan terutama bila diperlukan beberapa kelas QoS. Namun demikian, tetap perlu mempertimbangkan overhead yang cukup besar yaitu 10 persen. Disisi lain frame relay yang memiliki efisiensi overhead yang tinggi pada ukuran frame besar mempunyai kelemahan dalam penyediaan QoS. Sebagai alternatif, VPN bisa juga dijadikan alternatif transport pada core network bila masalah QoS tidak critical. Namun demikian sifat IP yg merupakan connectionless technology, tidak memiliki mekanisme absolute QoS.
- 16. Perencanaan Core Network Perencanaan core network melibatkan beberapa pertimbangan agar perencanaan yang dibuat bersifat scaleable, reliable, cost effective , dan memenuhi tujuan QoS baik pada trafik delay-tolerant data maupun real-time. langkah-langkah dalam perencaanaan suatu backbone network: • Menentukan jumlah core node • Perhitungan end to end trafik aggregate • Menentukan persyaratan QOS • Pemilihan teknologi transport • Penentuan topology • Pemilihan elemen infrastruktur core network • Pengalokasian IP address • Dimensi elemen jaringan dan interkoneksi
- 17. Model Trafik Data yang paling sulit diperoleh dalam desain jaringan adalah informasi karakteristik trafik jaringan. Data trafik sangat menentukan penempatan link, besarnya link dan juga konfiguras routing untuk mencapai utilisasi dan level layanan yang diinginkan Langkah-langkah yang diperlukan dalam pemilihan model trafik adalah : • Perkiraan end-to-end matriks trafik peak hour • Pemilihan topologi • Pemilihan skema routing • Dimensi link yang menghubungkan node
- 18. Penempatan Simpul Core Network • simpul core network biasanya ditempatkan pada lokasi dengan konsentrasi trafik tinggi untuk mereduksi cost • RNC ditempatkan pada sekelompok Base station dengan konsentrasi tinggi Dan PDSN hendaknya berdekatan dengan RNC utama dan sekaligus gateway jaringan lainnya ( MSC ) • Bergantung pada volume trafik, RNC dan PDSN dapat dihubungkan dengan suatu backbone MPLS, ATM ataupun Frame Relay.
- 19. Arsitektur Jaringan LTE Sumber gambar: tugas akhir Bagus Fachsi
- 20. Desain Topologi Backbone Terdapat banyak cara untuk menghubungkan network edge node : • Topologi Ring • Topologi Fully Mesh • Topologi Dual Hub • Topologi Five Star • Topologi Star Permasalahan dasar dalam desain topologi backbone untuk core network adalah : diketahui suatu set edge node dan economic cost dari link kandidat yang bisa menghubungkan node-node tersebut baik secara langsung maupun melalui node transit ; kemudian melakukan pemilihan suatu set N buah disjoint link, dan transit nodes (jika ada) sedemikian rupa sehingga dapat menghubungkan node-node tersebut yang sanggup memenuhi demand trafik, redundancy serta delay performance secara cost effective.
- 21. Desain Topologi Backbone Topologi Ring Merupakan topologi yang sederhana dan murah namun dengan tingkat kehandalan sangat tinggi. Bila satu simpul gagal meneruskan trafik dari tetangga ke tetangga berikutnya, maka dapat digunakan alternative routing pada arah sebaliknya. Topologi Fully Meshed Merupakan topologi yang memiliki kehandalan tertinggi karena alternative routingnya yang banyak. Secara teoritis topologi ini akan memberikan tingkat proteksi yang terbaik dengan kemampuan pengiriman trafik antar simpul tercepat. Topologi Star ( Hub and Spoke ) Merupakan topologi yang sederhana murah dan bersifat terpusat. Dengan topologi ini, satu simpul ke simpul lainnya hanya membutuhkan dua loncatan/hop.
- 22. Contoh Kasus
- 23. Diagram alir Perencanaan Jaringan : berdasarkan tugas akhir Bagus FachsiSTART Pengumpulan data kependudukan Perhitungan kebutuhan bandwidth user Analisa Keuangan END Perhitungan Jumlah Base Station Berdasarkan Coverage: 341 BS Capacity : 574 BS Penempatan BS Perhitungan dan penempatan EPC Ring merah: 152 BS; 7,73 Gbps Ring Biru: 151 BS; 5,67 Gbps Ring Hijau: 152 BS; 5,7 Gbps Ring Hitam: 151 BS; 5,72 Gbps
- 24. Dari penelitian yang dilakukan oleh Baagus Fachsi, maka dapat disimpulkan beberapa hal yaitu: 1. Dengan kebutuhan bandwidth pelanggan residensial sebesar 512 kbps dan pelanggan perkantoran sebesar 1 Mbps, dibutuhkan kurang lebih sebanyak 482 eNodeB yang menggunakan band 2,6 GHz dengan coverage sebesar 0,79 km2 pada daerah urban dan 124 eNodeB yang menggunakan band 700 Mhz dengan coverage sebesar 2,31 km2 pada daerah sub-urban serta 4 EPC untuk memenuhi kebutuhan trafik di DKI Jakarta. 2. Reliability jaringan sudah memenuhi spesifikasi. Jaringan memiliki reliability cukup tinggi yaitu 87,96% yang artinya pelanggan akan dapat mengakses LTE selama 21 jam, 7 menit dari 24 jam setiap harinya. 3. Nilai C/I jaringan sudah memenuhi spesifikasi.C/I yang didapatkan lebih besar daripada 14 dB, sehingga jaringan yang dibuat bisa memakai modulasi hingga 64-QAM karena interferensi co-channel kecil. 4. Berdasarkan studi kelayakan investasi dengan menghitung CAPEX,OPEX, Revenue, cashflow, NPV dan IRR, maka dapat dikatakan bahwa jaringan LTE di DKI Jakarta layak untuk diinvestasikan baik dengan menyewa jaringan backhaul, atau membuat jaringan backhaul sendiri karena keduanya memberikan nilai NPV > 1 trilyun dan IRR > 40%. 5. Tingkat pengembalian uang pada jaringan LTE di DKI Jakarta cukup tinggi, ditandai dengan BEP yang terjadi pada sekitar tahun ke-3. Kesimpulan
- 25. Referensi Tugas Akhir : PERANCANGAN JARINGAN LTE DI DKI JAKARTA DENGAN MENGGUNAKAN DUAL BAND: 2,6GHz & 700MHz; Bagus Facsi Aginsa Sesi 4 Perencanaan Akses dan Core Network EVDO; Dr. Ir. Joko Suryana
Editor's Notes
- Kapasitas dari EPC merupakan fitur yang informasinya tidak dipublikasikan secara bebas. Selain itu, kapasitas EPC berbeda-beda sesuai dengan vendor yang memproduksinya.
- Dedicated Private Line Saluran dedicated private TDM , link optik SONNET maupun LOS digital microwave Keuntungan : QOS yang baik dan kongesti bukan merupakan isu Kemudahan dalam perancangan untuk mengatasi trafik peak Kelemahan: Berkurangnya reliability (biasanya tanpa alternate-rerouting) Biaya mahal dan sensitif terhadap jarak Tidak efisien untuk penanganan trafik sporadis Kriteria Sizing pada Private Line Bandwidth (size) suatu private line antar dua simpul didasarkan pada trafik puncak keduanya. Bila ada trafik lebih akan dibuang. ATM Virtual Circuit ATM virtual circuit dapat disediakan secara permanen maupun berdasar switching cell pada jaringan ATM. Keuntungan : Lebih cost effective dan mampu menyediakan bandwidth on demand Biaya tidak sensitif terhadap jarak Reliability lebih baik karena adanya built in-rerouting Memungkinkan multiple virtual connection melalui suatu port fisik tunggal Dynamic bandwidth sharing Multi-class service untuk secara efisien mengatasi kelas trafik dan persyaratan kinerja Kelemahan: Perancangan lebih kompleks dan penanganan QoS Terdapat protocol overhead Kemungkinan terjadi packet losses dan delay dalam ATM switch Frame Relay Layanan frame relaying saat ini disediakan melalui PVC (permanent virtual circuit), yang di set-up oleh network operator. Kecepatan frame relay yang saat ini disediakan oleh operator bersifat tetap 56 Kbps, 128 Kbps, 384 Kbps, dan bahkan 1.536 Mbps. Keuntungan: Menggunakan variable frame length sehingga bisa diatur seberapa porsi overheadnya. Mudah dalam perancangan dan konfigurasi dibandingkan dengan ATM Perangkat frame relay dan interface card lebih murah dibanding ATM Menyediakan skema pricing yang tidak sensitif terhadap jarak Memungkinkan multiple virtual connection pada suatu single physical port Kelemahan: Kecepatan lebih rendah dibandingkan ATM ( saat ini T1 ataupun multiple T1 dan up to DS3 rate ) Tidak ada fitur untuk penyediaan QoS yang beragam Tidak cukup bagus untuk menangani trafik delay critical traffic seperti conversational voice VPN Virtual Private Network (VPN) merupakan IP tunnel yang di set up melalui internet ataupun jaringan private IP untuk transport protokol TCP atau UDP antara dua simpul kelemahannya adalah terjadinya peningkatan tunneling overhead dan potensi performance bottlenecks. IP merupakan teknologi connectionless sehingga tidak memiliki mekanisme absolute QoS. Satu-satunya mekanisme QOS hanyalah dengan packet prioritization dan scheduling yang membantu membedakan diantara multiple service dan menyediakan service quality secara relatif. Mekanisme relative QOS ini tidak diimplementasikan dalam jaringan internet, tetapi dapat diimplementasikan dalam suatu private IP network untuk koneksi antar core network element. MPLS Multiprotocol label switching (MPLS) merupakan suatu teknik hybrid routing dan switching dimana kemampuan IP routing dikombinasikan dengan aspek fast switching dari ATM. Fungsi IP routing ditambahkan dalam edge device yang menggunakan informasi IP header untuk penentuan routing packet. Paket tersebut kemudian di-tagged dengan suatu swappable label dari rute tujuan dalam intermediate node yang mana suatu ATM like switch akan melakukan fungsi switching pada label paket . Paket dapat diberi label sesuai sumber dan tujuan TCP port dan / atau IP address sumber –tujuan source-destination bersama-sama dengan prioritasi paket dan parameter QoS terkait lainnya. Pendekatan MPLS dapat dianggap sebagai suatu mekanisme flow-based resource reservation dimana packet diklasifikasikan dan discheduled menurut afiliasi flow untuk resource reservation. Resource reservation memiliki potensi end-to-end QOS oleh karena konsep flow ; suatu flow originating dari suatu defined end point dan tujuan. Sehingga MPLS menyediakan QOS dari connection oriented data transfer dengan menjaga keuntungan IP interface dan fungsi routing dari edge of the network. MPLS dipertimbangakan sebagai pengganti IP over ATM dalam jangka panjang . Carrier Ethernet Teknologi Carrier Ethernet merupakan teknologi yang mulai menggantikan teknologi sebelumnya, Implementasi Backhauling / Core berbasis Carrier Ethernet dapat dilakukan dengan beberapa cara : Ethernet over TDM (SDH/SONET, PDH) Ethernet over Fiber (WDM, GPON, Native Ethernet over Fiber) Ethernet over Microwave Ethernet over Copper (SHDSL, ADSL)
- Menentukan jumlah core node berdasarkan trafik akses dan distribusinya, co-siting dengan GSM node dll. Perhitungan end to end trafik aggregate untuk setiap layanan Menentukan persyaratan QOS untuk setiap layanan Pemilihan teknologi transport yang sesuai untuk menghubungkan node-node Penentuan topology Pemilihan elemen infrastruktur core network yang sesuai ( router / switche / simpul lainnya) dan konfigurasi yang cocok dengan persyaratan QoS Pengalokasian IP address ke elemen jaringan dan pelanggan Perkiraan kuantitas perangkat infrastruktur yang diperlukan untuk mendukung trafik Dimensi elemen jaringan dan interkoneksinya
- Perkiraan end-to-end matriks trafik peak hour yang didasarkan pada data eksisting ataupun data marketing Pemilihan topologi Pemilihan skema routing Dimensi link yang menghubungkan node
- Untuk mereduksi cost, simpul core network biasanya ditempatkan pada lokasi dengan konsentrasi trafik tinggi. RNC ditempatkan pada sekelompok Base station dengan konsentrasi tinggi. Dan PDSN hendaknya berdekatan dengan RNC utama dan sekaligus gateway jaringan lainnya ( MSC ) Bergantung pada volume trafik, RNC dan PDSN dapat dihubungkan dengan suatu backbone MPLS, ATM ataupun Frame Relay.
- Topologi Ring Merupakan topologi yang sederhana dan murah namun dengan tingkat kehandalan sangat tinggi. Bila satu simpul gagal meneruskan trafik dari tetangga ke tetangga berikutnya, maka dapat digunakan alternative routing pada arah sebaliknya. Jaringan dengan topologi ini memerlukan link beberapa loncatan untuk meneruskan trafik, sehingga mempunyai keterlambatan yang jauh lebih besar dibandingkan dengan topologi star. Topologi ini kurang mendukung skalabilitas jaringan. Topologi Fully Meshed Merupakan topologi yang memiliki kehandalan tertinggi karena alternative routingnya yang banyak. Secara teoritis topologi ini akan memberikan tingkat proteksi yang terbaik dengan kemampuan pengiriman trafik antar simpul tercepat. Namun demikian implementasi jaringan dengan topologi ini akan membuat biaya pengadaan jaringan menjadi sangat mahal. Topologi ini kurang mendukung skalabilitas. Topologi Star ( Hub and Spoke ) Merupakan topologi yang sederhana murah dan bersifat terpusat. Dengan topologi ini, satu simpul ke simpul lainnya hanya membutuhkan dua loncatan/hop. Namun demikian, topologi ini membutuhkan kinerja Hub yang sangat kuat, karena begitu Hub gagal, maka seluruh jaringan tidak akan bisa bekerja karena ketergantungannya pada fungsi Switching dari Hub.