230 likes | 460 Views
HSDPA ( High-Speed Downlink Packet Access ). High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) adalah suatu teknologi terbaru dalam sistem telekomunikasi bergerak yang dikeluarkan oleh 3GPP Release 5 dan merupakan teknologi generasi 3,5 (3,5G).
E N D
High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) adalahsuatuteknologiterbarudalamsistemtelekomunikasibergerak yang dikeluarkanoleh 3GPP Release 5 danmerupakanteknologigenerasi 3,5 (3,5G). • Teknologiyang jugamerupakanpengembangandari WCDMA, samahalnyadengan CDMA 2000 yang mengembangkan EV-DO inididesainuntukmeningkatkankecepatan transfer data 5x lebihtinggi. • Merupakanteknologievolusidari 3G menuju 4G
HSDPA mempunyailayananberbasispaket data di WCDMA downlink dengan data rate mencapai 14,4 Mbps danbandwith 5 MHz pada WCDMA downlink. • Untukjenislayananstreaming, dimanalayanan data inilebihbanyakpadaarahdownlink daripadauplink, ataudengan kata lain user lebihbanyak men-download daripadameng-upload
Selaindapatmeningkatkankecepatan transfer data, adabeberapakelebihandari HSDPA, yaitu : • High Speed Downlink Shared Channel ( HS DSCH ), dimanakanaltersebutdapatdigunakansecarabersama-samadenganpengguna lain. • Transmission Time Interval ( TTI ) yang lebihpendek, yaitu 2 ms, sehinggakecepatantransmisipada layer fisikdapatlebihcepat. • Menggunakanteknikpenjadwalan/ scheduling yang cepat • MenggunakanAdaptive Modulation and Coding ( AMC ) • Menggunakanfast Hybrid Automatic Response request (HARQ)
Akses data kecepatantinggimelaluijaringankabelmulaitumbuhpenggunaannyadiumahdan industry. • Kemajuaninididiorongkebutuhanaplikasi multimedia yang semakinmeluasdanharapankonsumenmemperolehakses data berkecepatantinggidenganbiayaterjangkau. • Untukmengimbanginya, operator telekomunikasinirkabelharusmenyediakanlayananpaketsetarakinerja yang diberikanjaringantelekomunikasi.
Defenisi • HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) adalahsebuahpakettelepongenggamberbasisprotokol yang digunakandalam3GUMTSjaringan radio untukmeningkatkankapasitas data danmempercepatkecepatan transfer. • HSDPA, yang berkembangdariWCDMAstandar, menyediakankecepatan download setidaknya lima kali lebihcepatdaripadaversisebelumnya UMTS, sehinggamemungkinkanpenggunajaringan HSDPA pilihan yang lebihluasdanmusik video download • HSPDA menentukankecepatan transfer data hingga 14,4 Mbps per seluntuk download dan 2 Mbps per seluntuk upload. Dalamprakteknya, penggunaakanlebihmungkinmengalamithroughputkecepatan 400-700 Kbps,hingga1 Mbps.
karakteristikdankinerjasistemhsdpa • PeningkatankinerjadaripadasistemHSDPA dipengaruhiolehpeningkatanataupengembangan yang terjadipada : • adaptive modulation and coding (AMC), • Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ), • fast scheduling, dan fast cell selection.
1. Adaptive Modulation and Coding • Adaptive Modulation and Coding (AMC) merupakanteknologiutama yang menyebabkan HSDPA mencapaidata rate jauhlebihbesardarisistemsebelumnya. • SistemCDMA biasanyamenggunakanskemamodulasikonstan (misalnya M-PSK) danfast power control agar segeradapatmenyesuaikandengankondisikanal. • Sebaliknya, AMC menggunakanpower konstansementaraskemamodulasidankoding yang berubahsesuaikondisikanal. • Hasilnyameningkatkanthroughput rata-rata karena level MCS (Modulation and Coding Scheme) yang diberikansemakintinggisesuaikondisi yang diinginkanpengguna.
2. Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ ) • Meskipun level MCS digunakanuntukmenjaminberhasilnya proses transmisi, kegagalanmasihsajaterjadipadasistemnirkabel. • Hal tersebutsangatdipengaruhiolehinterferensiantarpenggunadanpemancar. • Padakeadaan normal rata-rata 10-30% transmisipertamaharusdiulangi agar berhasil. Dengandemikian, pemilihan protocol retransmisimenjadi vital dalamkinerjasistemkomunikasinirkabel. • 3GPP menetapkan HARQ untukretransmisikarenakemampuannyamengirimkembalidengancepat. • HARQ diimplementasikanpada layer MAC (Medium Access Control) sebagaipengganti layer RLC (Radio Link Control) yang banyakdigunakanuntukprotokoltransmisi data yang lain. • Layer MAC diletakkanpadaradio interface yang berhubunganlangsungdengan UE sehinggamenurunkan delay. Padakeadaan normal NACK dimintakurangdari 10 mspada layer MAC padahaldengan RLC dibutuhkanantara 80-100 ms. • Denganmenurunkandelay pada proses retransmisi, protokol internet yang telahdiperkenalkanpada release 4 mudahdiimplementasikan. • Mendukungditerapkannyaberbagaiaplikasiseperti internet dan FTP
Untukmembatasikompleksitas proses retransmisi, 3GPP menetapkan protocol SAW (Stop and Wait). • ProtokolSAW bekerjadengancaramengirimkansuatupaketdanmenunggurespon UE. • Yang menjadimasalahadalahjikasistemidle (diam) dantidakmerespon. Agar efisien, 3GPP memilihprotokol N-channel SAW. • Saatsebuahkanal N menunggu ACK atau NACK, kanal (N-1) terusmengirimkan data. Nilai N masihdievaluasiantara 2 dan 4. • HARQ menggunakanbuffer virtual untukmengirimkansalinan data yang dikirimsebelumnya. Saatretransmisidiminta, data yang rusakdibandingkandengansalinanpadabuffer untukmenentukankualitaskodingsehingga proses retransmisisegeraberhasildilakukan. Hal tersebutakanmeningkatkan rata-rata throughput.
Fast Scheduling • Perubahandasar yang dilakukanadalahpenjadwalanpada Node B. • Dengancarainilahresponterhadapperubahankondisikanalsegeradilakukanuntukmenjaminlayananuntuk UE. Tigacarapenjadwalandipakaidalamsistem HSDPA yaitu Round Robin (RR), Maximum C/I, dan Proportional Fair (PF). • PenjadwalanRR bekerjaberdasarkanposisiantrian, first in first out. Meskipun paling sederhanadan fair, kondisikanal yang dipakai UE tidakdijadikanpertimbangan. • SebagaikonsekuensinyapenggunatetapdijadwalmeskipunkondisikanalburukAlgoritma Maximum C/I menjadwal UE ketikamemilikinilai SIR tertinggi di antara UE lain dalamsuatu sel. • Asumsinyaseluruh UE memiliki level MCS tertinggiuntukmelakukantransmisi
4. Handover ( Fast Cell Selection ) • Perpindahan UE antarselpadasistem CDMA padaumumnyamenggunakanprosedursoft handover. • tetapiHSDPA menggunakancara yang lebihcepatdenganhard handover denganteknologi yang disebut FCS (Fast Cell Selection). • FCS bekerjadenganmemantau level SIR seluruh Node B dalamjangkauan UE laludiarahkanpada Node B yang dapatmemberikan SIR lebihtinggi (power CPICH yang lebihtinggi). • Aktivitasdownlink hanyadapatdilakukanpadasatu Node B. Jikaterdapat Node B yang memberikan level SIR yang lebihtinggipadadaerahperpindahan, seharusnya RNC yang bertanggungjawabmelakukan proses handover. • DenganFCS, makadilakukaninternode handover ke Node B yang baru. Hal inibertujuanuntukmenurunkandelay dalamprosedurhandover
Skemastrukturjaringan HSDPA secaraumum 1. UE ( Unit Equipment ) Merupakanperangkatatau terminal padasisipelanggan yang berupa headset untukmengirimdanmenerimainformasi. 2. Node B ( Base Transceiver Station ) Merupakanperangkatuntukmengkonversialiran data antarainterface UudanIub, jugaberperandalamradio resource management. 3. RNC ( Radio Network Controller ) Radio Network Controller (RNC) di GSM disebut BSC : bertanggungjawabuntukmengontrolsumber radio dalamjaringan (satuataulebih Node B terhubungke RNC). Suatu RNC yang denganbeberapa Node B membentukRadio Network Subsystem (RNS).
4. Core network, terdiridaribeberapabagian : • Serving GPRS Support Node (SGSN) : berfungsisamahalnyaseperti MSC/VLR tetapisecarakhususdigunakanuntukservisPacket Switched (PS). • Gateway GPRS Support Node (GGSN) : berfungsisamahalnyaseperti GMSC tetapiberhubungandenganservis-servis PS.
High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH) • Kanal transport dituntutmampumembawa data yang besarsecaraefisienuntukmemberikandata rate yang tinggi. • Data dimultipleksdalam domain waktudandikirimdalambeberapa TTI (Transmission Time Interval). • Setiap TTI terdiriatas 3 slot waktu yang masing-masing 2 ms.Digunakankonstan SF (spreading factor) 16 untuk proses code multiplexing sehinggatersedia 15 kanalparallel. • Kanaltersebutdapatdiberikanuntuksatupenggunasepanjang TTI ataudibagidenganbeberapapenggunatergantungbebansel, kebutuhanQoS(Quality of Services), dankemampuan UE (User Equipment).
High Speed Shared Control Channel (HS-SCCH) • HS-SCCH digunakanuntukmenandaijenisinformasisebelumpenjadwalan TTI sepertichannelization code set, skemamodulasi, ukurantransport block, daninformasiprotokol HARQ. • Channelization code set danskemamodulasimerupakan parameter kritiskarenamenunjukkankode-kodeparalel HS-DSCH yang diminta UE danjenismodulasi yang dipakaipadapengirimanberikutnya (QPSK atau 16 QAM). • Jikainformasitersebuttidakditerimasebelumpengiriman TTI, data akanditahanhingga UE mengenali parameter tersebut. Olehkarenaitu parameter kritisdikirim di awal (pada 0,667 ms slot HS-SCCH).
High Speed Uplink Dedicated Physical Control Channel (HS-DPCCH) • HS-DPCCH bertanggungjawabdalam proses uplink yaitupengiriman ACK (acknowledgement) dan NACK (negative acknowledgement) untukmemberitahu status suatupaket data yang dikirimserta CQI (Channel Quality Indicator). • Nilaibit digunakanuntukmemilihskemamodulasidankoding yang sesuaiuntukpengirimanselanjutnya, dari QPSK denganturbo code R=1/4 hingga 16-QAM denganturbo code R=3/4. Termasukmemilihuntuktidakmelakukanpengirimanjikakondisikanalburuk.
HANDOVER PADA HSDPA • Handover merupakanfasilitasdalam system seluleruntukmenjaminadanyakontinyuitaskomunikasiapabilapelangganbergerakdarisatucell kecell lain. • Pergerakanuser mengakibatkanperubahan yang dinamisterhadapkualitas link dantingkatinterferensidalamsistem, olehkarenaitudibutuhkansebuahmekanismeperancanganhandover yang handal yang diharapkandapatmeningkatkanperformansijaringan. • Proses Handover terjadikarenakualitasataudayaratio turun di bawahnilai yang dispesifikasikandalam BSC. Penurunan level sinyalinidideteksidaripengukuran yang dilakukan MS maupun BTS. Konsekuensinyahandover ditujukankeseldengansinyallebihbesar. • handover dapatterjadiapabilatraffic darisel yang ditujusudahpenuh. Saat MS melewatisel, dialihkanke ‘neighbouring cell’ denganbebantraffic yang lebihkecil
Handover dapatdilakukanmelaluitigacarayaitu : • Melalui MS (Mobile initiated) : • MS melakukanpengukurankualitas, memilih node B terbaikdantersambungke node B tersebut di bantu olehjaringan. • Handover inibiasanya di picuolehkualitashubungan yang burukberdasarkanpengukuran MS. • MelaluiJaringan ( Network Initiated) : • Node B melakukanpengukurandanmelaporke RNC yang akanmemutuskanapakahakandilakukan handover atautidak. • Handover inidilakukanuntukmengontroldistribusitrafikantar sel. Jikamuatandariselsumbermelebihi level yang ditetapkandanmuatanseltetanggadibawah level yang ditetapkanmakaselsumberakanmenciutkan coverage-nya, menghandoversebagiantrafikkeseltetangga. Akibatnyakecepatanblokingdapatdireduksidandiperolehkualitaspenggunaansumberdayasel yang lebihbaik. • Mobile Assited: • Jaringandan MS sama-samamelakukanpengukuran. MS melaporkanhasilpengukurandari Node B yang terdekatdanjaringanmelakukankeputusanapakahakanmelakukan handover atautidak.
JenisHandover PadaSistemKomunikasiBergerak • Intra sistem Handover • Intra sistemhandover terjadidalamsatusistemdandapatdibagimenjadiduayaitu: • Intra frekuensi handover yang terjadidiantarasel yang memilikicarrier WCDMA yang sama. Dan Inter frekuensi handover yang terjadidiantaraseldengan carrier WCDMA yang berbeda. • Inter sistem Handover • Inter sistemhandover terjadidiantarasel yang memiliki 2 teknologi radio akses (RAT) atau mode radio akses (RAM) yang berbeda. Keadaan yang paling seringuntuktipepertamaadalahantarasistem WCDMA dan GSM/EDGE. Handover diantaraduasistem CDMA yang berbedajugatermasuktipeini. Sebagaicontohuntuk inter RAM handover adalah ultra FDD dan ultra TDD. • Hard Handover • Hard handover adalahsuatukondisidimana link radio yang lama dilepaskansebelum link radio yang barusempatdibangun. Untukhubunganreal time haliniakanberartipemutusanhubungansecarasingkat, sedangkanuntukhubungannon real time haliniberartilossless. • Soft Handover • Selamasoft handover, MS secarasimultanberkomunikasidengan 2 ataulebih cell dengan BTS yang berbedadari RNC (Intra RNC) yang samaatau RNC (Inter RNC) yang berbeda. • Softer Handover • Didalam softer handover, mobile sedikitnyadikontrololeh 2 sektordibawahsatu BS, RNC tidakdilibatkandanhanyaadasatuloop power control yang aktif .