simulasi dan analisa kinerja pengadaan qos untuk menguji

Simulasi dan Analisa Kinerja Pengadaan QoS Untuk Menguji Keandalan User Equipment jaringan LTE Berbasis NS 3

Utama Prillianto Putra, Kalamullah Ramli

Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok, 16425, Indonesia

E-mail: [email protected]

Abstrak

Teknologi informasi menjadi kebutuhan yang tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan masyarakat zaman sekarang. Mobilitas pengguna yang tinggi menjadikan teknologi LTEmenjadi salah satu solusi yang sangat digemari karena mengijinkan user untuk berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain selama masih dalam coverage area network. Kehandalan dari jaringan LTE ini seharusnya lebih baik dari teknologi wireless telekomunikasi yang kita pakai seperti WCDMA dan GPRS.Pada skripsi kali ini dibuat sebuah rancangan sistem untuk pengadaan QoS pada jaringan LTE untuk User Equipment. Dimana dari pengadaan QoS tersebut akan ada data yang akan memperlihatkan bahwa kinerja User Equipment di jaringan LTE handal. Penelitian akan dilakukan secara simulasi dengan NS 3 dengan pengukuran untuk kehandalan dari User Equipment pada bagian teknik konfigurasi dan juga jarak yang akan dicoba. Kondisi skenario dan topologi dibuat sedemikian rupa dengan kondisi jaringan LTE di dunia nyata. Dari keadaan tersebut akan dilihat kinerja kehandalan jaringan LTE terutama pada User Equipment Measurement terpercaya. Ini dapat dibandingkan dengan tabel CQI dimana QoS untuk delay berada disekitaran 100ms atau 0,1 detik sampai 300ms atau 0,3 detik. Scalability and Reliability Analysis of Connection-oriented Bandwidth Scheduler in

Peer-to-Peer Network with Peersim Simulator

Abstract

Information technology is becoming a necessity that can not be separated in public life today. Reliability make LTE technology is a solution that is very popular because it allows a user to move from one place to another as long as the coverage area of the network. The reliability of the LTE network is supposed to be better than the wireless telecommunications technology that we use such as WCDMA and GPRS. In this thesis,was made a scenario of provisioning system for QoS on the network for LTE User Equipment. Where as the QoS provisioning will make a data that would show that the performance of User Equipment in a reliable LTE network. Research will be carried out in simulations using NS 3 with measurements for the reliability of User Equipment around the configuration techniques and also the distance that are will be tried. Condition scenarios and topologies created in such a way with LTE network conditions in the real world. From these circumstances we can verify LTE network reliability, especially on the User Equipment Measurement reliability. This result can be compared with the CQI table where the result is still in within reach on the table delay where as the delay are 100ms or 0,1s second and 300ms or 0,3 seconds. Keywords: LTE, QoS Provisioning, User Equipment, NS 3 Pendahuluan

Teknologi informasi sudah tidak dapat dipisahkan kembali dari kehidupan kita di masa

saat ini. Masyarakat sangat cepat mendapatkan informasi dengan bantuna teknologi yang

Simulasi dan …, Utama Prillianto Putra, FT UI, 2014

makin berkembang di zaman ini. Bermacam-macam jenis teknologi jaringan telah

diciptakan untuk memberikan pelayanan penyampaian informasi kepada masyarakat.

Dikarenakan sifat manusia yang semakin dinamis, tuntutan pemanfaatan teknologi yang

bergerak /mobile pun semakin besar. Salah satu teknologi yang mempunyai kemampuan

untuk mendukung mobilitas manusia adalah teknologi jaringanwireless. Teknologi

jaringan wireless mengijinkan pengguna/user untuk berpindah dari satu tempat ke tempat

yang lain selama masih dalam coverage area network. Koneksi kapanpun dan dimanapun

merupakan hal yang wajib yang harus dipenuhi pengguna layanan jaringan. Dukungan

industry yang semakin tinggi terhadap penyediaan perangkat keras yang bersifat mobile

seperti notebook, smartphone dan tablet juga menjadi penyebab massivenya

perkembangan jaringan wireless. Banyaknya kemudahan yang ditawarkan menjadikan

teknologi wirelessyang bersifat mobile menjadi pilihan topologi yang dapat

diimplementasikan dalam sector privat maupun publik. Ditinjau dari segi pembangunan

infrastruktur, biaya untuk implementasi jaringan wireless lebih murah dibandingkan

dengan jaringan menggunakan kabel (fix network).

Sebuah teknologi selain banyak kelebihan yang dimiliki maka disisi lain jaringan wireless

juga memiliki kelemahan yaitu pada bagian keamanan dan kualitas dari pengiriman data

pada jaringan wireless tersebut. Dari segi kualitas, masyarakat membutuhkan jaminan

untuk kualitas yang baik pada jaringan wireless mereka. Dimana mereka dapat menikmati

jaringan informasi tanpa harus ada permasalahan dan kapanpun mereka mau 24 jam 7 hari

jika bisa tanpa terputus. Maka dari ini pelayanan harus terus melakukan quality check

terhadap jaringan yang mereka sediakan agar para subscriber tidak merasa rugi.

Tujuan penulisan yang dilakukan adalah untuk merencanakan implementasi dan analisa

performa dari QoS pada Long Term Evolution (LTE) dengan platform berbasis NS 3.

Dimana simulasi akan menghasilkan data yang akan dianalisa apakah jaringan LTE

reliable atau tidak dilihat secara measurement UE-nya dan teknik konfigurasi UE-nya

Konsep Dasar Bandwidth Scheduler A. Edge Networks

Berdasarkan strukturnya, jaringan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu edge

networks, core network dan access network. Pada edge network sendiri terdapat beberapa


model yang dipakai oleh perangkat-perangkat yang ada di dalamnya, yaitu client-server

model dan peer-to-peer model. Pada poin selanjutnya akan dilakukan pembahasan lebih

lanjut mengenai jaringan peer-to-peer yang juga diterapkan dalam simulasi yang akan

dilakukan.

Terdapat beberapa macam jenis pengiriman data yang terjadi di edge network, terutama di

transport layer, yaitu pengiriman menggunakan protokol TCP dan UDP. TCP merupakan

protokol yang bersifat connection-oriented, dan dijelaskan dengan lengkap pada RFC 793.

Karakteristiknya adalah reliable atau dapat memastikan bahwa semua data yang dikirim

sampai ke tujuannya, terdapat flow control sehingga pengirim tidak membanjiri penerima

ketika ada data yang dikirimkan, dan terdapat congestion control untuk memberitahu

pengirim ketika jaringan sedang memiliki load yang tinggi sehingga pengiriman data bisa

diperlambat [1]. Namun TCP pada IPv4 memiliki kekurangan, yaitu ukuran header yang

besar (20 bytes), dan cenderung lebih lambat dibandingkan dengan proses pengiriman

menggunakan protokol UDP [2]. Beberapa aplikasi yang menggunakan TCP adalah HTTP

untuk web, FTP untuk file transfer, Telnet dan SMTP.

Protokol UDP (RFC 768) biasanya disebut sebagai protokol yang connectionless dan

bersifat unreliable (best effort) karena tidak memiliki fungsi untuk memastikan bahwa data

yang dikirimkan sampai ke tujuannya. Di dalamnya juga tidak ada flow control maupun

congestion control [3], yang menyebabkan header UDP menjadi kecil, hanya 8 bytes.

Protokol UDP biasanya digunakan dalam pengiriman data yang membutuhkan waktu yang

cepat, seperti streaming media, teleconference, IP phone dan DNS. Karena dalam simulasi

yang akan dilakukan diperlukan pengiriman yang cepat, maka protokol yang digunakan

adalah UDP.

B. Long Term Evolution (LTE)

LTE adalah sebuah nama baru dari layanan yang mempunyai kemampuan tinggi dalam

sistem komunikasi bergerak (mobile) yang merupakan langkah menuju generasi keempat

(4G) dari teknologi seluler. LTE dikembangkan oleh 3GPP (The Third Generation

Partnership Project). LTE dibangun dengan tujuan untuk peningkatan efisiensi, penigkatan

layanan, pemanfaatan spectrum lain dan integrasi yang lebih baik. Hasil LTE ini adalah

berupa evolusi release 8 dari UMTS standard termasuk modifikasi dari sistem UMTS[3].

LTE ini menjadi evolusi lanjutan dari 3G dan akan dikenal sebagai 4G yang nanti akan


jauh lebih efisien dan simpel. LTE mampu melakukan Download dan Upload dari telelpon

selular dengan kecepatan ratusan Mbps. LTE dipersiapkan untuk format jaringan selular

masa depan. Kekuatannya jauh melebihi yang sudah ada baik 3G HSDPA maupun

HSUPA karena mampu mengalirkan data hingga 100Mbps untuk Downlink dan 50 Mbps

untuk Uplink sehingga dapat mendukung jaringan yang berbasis IP[2].

C. Arsitektur LTE

Arsitektur jaringan LTE terdiri dari dua jaringan dasar yaitu E-UTRAN (evolved UMTS

Teresterial Radio Acces Network) dan EPC (Evolved Packet Core). Arsitektur dasar

jaringan LTE dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Arsitektur dasar LTE[11]

Perbedaan yang mendasar pada jaringan LTE yaitu tidak memerlukan RNC (Radio

Network Controller) sehingga eNodeB langsung terhubung dengan MME (Mobility


Management Entity) melalui antarmuka S1, sedangkan sesama eNodeB terhubung dengan

antarmuka X2. Antarmuka X2 juga berfungsi sebagai antarmuka dalam proses handover

antar sesama eNodeB. Semua antarmuka pada jaringan LTE berbasis Internet protocol

(IP).

Arsitektur LTE terdiri dari beberapa subsistem yaitu[1][2][3]:

1. UE (User Equipment)

UE adalah perangkat yang berada disisi end user untuk melakukan proses komunikasi dan

berfungsi sebagai terminal (pengirim dan penerima sinyal) untuk berkomunikasi dengan

perangkat lainnya. LTE menggunakan category/class dari suatu User Equipment (UE)

untuk menentukan spesifikasi kinerjanya.

LTE UE Category atau Class diperlukan untuk memastikan bahwa base station, atau

eNodeB dapat berkomunikasi dengan UE. Dengan menyampaikan informasi LTE UE

Category kepada base station, ENB mampu menentukan kinerja UE dan berkomunikasi

dengan sesuai.

3GPP Release 8 mendefinisikan 5 UE Category/Class yang bergantung kepada maksimum

data rate dan kapabilitas MIMO[3]. Pada 3GPP Release 10 ditambahkan lagi 3 UE

Category. Gambarannya adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1 UE Category in LTE[11]

Event handover LTE

Berikut adalah event-event yang terjadi di Handover jaringan LTE[6][7]:

A1 -> Serving menjadi lebih baik dari Threshold

A2 -> Serving menjadi lebih buruk threshold


A3 -> Neighbour menjadi mengimbangi lebih baik daripada Serving

A4 -> Neighbour menjadi lebih baik dari Threshold

A5 -> Neighbour menjadi lebih baik dari Threshold dan Serving

D. QoS Class Indicator

QoS class indicator menentukan perlakuan paket IP yang diterima oleh pembawa

informasi tertentu. Traffic Packet forwarding akan ditangani oleh setiap node fungsional

(misalnya, PDN-GW atau eNodeB). Nilai QCI akan berdampak kepada beberapa

parameter-node tertentu, seperti konfigurasi link layer, bobot penjadwalan, dan queue

management. 3GPP telah mendefinisikan serangkaian jenis QCI standar, yang diringkas

dalam Tabel 2 Untuk penyebaran pertama, mayoritas operator kemungkinan akan mulai

dengan tiga kelas dasar layanan:. Voice, kontrol sinyal, dan best-effort terbaik. Di masa

depan, pembawa berdedikasi menawarkan layanan premium seperti kualitas tinggi

percakapan video dapat dimasukkan ke jaringan.


Table 2.2 3GPP Standardized QCI Attributes[1]

Ada dua tipe mayor untuk bearers (pembawa informasi): guaranteed bit rate dan non-

guranteed bit rate. Bearers GBR biasa digunakan pada keperluar servis secara realtime,

seperti percapakan suara dan video. Bearer GBR mempunyai jumlah bandwidth minimun

yang sudah di reserve di jaringan dan selalu mengkonsumsi resource dari radio base

station tanpa memperhatikan apakah bandwidth itu digunakan atau tidak. Jika

diimplementasi secara benar, GBR bearers tidak boleh mengalami pakct loss di radio link

atau jaringan IP karena congestion. GBR bearers juga harus didefiniisikan dengan latency

yang rendah dan toleran terhadap jitter yang biasanya dibutuhkan untuk servis realtime.

Sedangkan non-GBR bearers, tidak mempunyai alokasi bandwidth spesifik di jaringan.

Non-GBR adalah untuk servis yang best-effort, seperti file download, email, internet

browsing. Bearers ini akan mengalami paket loss ketika network mulai penuh. Bit rate


maksimum untuk non-GBR tidak dispesifikasi secara perbasis. Tetapi dari bit rate agregat

maksimum spesifikasi basis persubscriber.

E. Network Simulator 3

NS-3 adalah sebuah discrete-event network simulator dari sebuah jaringan, yang ditujukan

untuk penggunaan percobaan, pengembangan, dan keperluan pendidikan. NS-3 berlisensi

GNU GPLv2 sehingga software ini opensource dan bebas untuk didistribusikan.NS-3

ditulis dengan menggunakan bahasa C++ dan python dan source codenya tersedia untuk

sistem operasi linux, seluruh varian unix, OS X, dan windows dengan cygwin. File

simulasi yang akan dieksekusi ditulis menggunakan bahasa C++.[5]

Perancangan dan Simulasi Pengadaan User Equipment test A. Topologi Jaringan

Topologi jaringan yang diusulkan pada penelitian ini meliputi topologi jaringan Long Term

Evolution (LTE) berbasis simulasi dengan gambaran topologi simulasi menggunakan 2

access point (BTS) juga notebook atau smartphone yang berlaku sebagai equipment dalam

measurement ini. Gambar 3.1 dibawah menunjukkan topologi jaringan yang diajukan.

Topologi jaringan dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai kondisi riil di lapangan.

Dimana jarak antara access point source dan neighbor dibuat berbeda.

Gambar 3.1 Topologi yang diusulkan

B. Spesifikasi Sistem

Hardware yang dibutuhkan

Piecewise 1

Piecewise 1 Piecewise 2

Handover

Serving

cell

Neighbour

cell


Pada sistem digunakan laptop yang difungsikan sebagai pengolah simulasi. Berikut detil

spesifikasi perangkat keras ( laptop ) yang digunakan untuk membangun Simulasi :

1. Laptop berjumlah 1 unit dengan spesifikasi sebagai berikut :

• Kapasitas hardisk 320 GBytes

• Processor Intel(R) Core I3(TM) CPU 2.27GHz ~ 2.3GHz

• Memory 6144 Mbytes

Software yang dibutuhkan

Pada implementasi simulasi ini digunakan operating system serta beberapa software

pundukung yang open source sebagaimana detail informasi dibawah ini.

1. Sistem Operasi Windows 7 (32bit)

Operating system ini merupakan Operating system standar yang digunakan untuk

memprogram simulasi pada umumnya. Sistem operasi ini dipilih karena tidak membutuh

spesifikasi hardware yang tinggi dan kompatibilitasnya terhadap hampir semua perangkat

keras terbaru.

2. NS 3.19 (Network Simulator)

NS merupakan software simulasi library, framework, yang utama untuk membuat simulasi

jaringan. Dimana fungsi jaringan yang dapat disimulasikan beragam dalam framework

dan module yang disediakan oleh software ini. untuk bahasa pemograman yang dipakai

yaitu phyton dan c++. NS juda menyediakan tampilan animator untuk beberapa module.

C. Rancangan Skenario Simulasi


Gambar 3.2 Skenario Test

Simulasi akan memakai module LTE yang ada di NS versi 3.19. Simulasi akan disesuaikan

dengan skenario topologi seperti yang dicantumkan pada gambar 3.1 dimanasebuah user

equipment berupa smartphone atau laptop berada diantara dua enode yang di dunia riil

dapat berupa access point atau BTS. Jarak antara enode source dengan user equipment

dibedakan dengan enode neighbor dengan user equipment (enode source dengan ue 500

dan enode neighbor dengan ue 400). Ini bertujuan agar tidak terjadi pingpong efek.

Tampilan hasil dari perbedaan jarak tersebut dapat terlihat dihasil yang membedakan

antara event trigerring untuk handover. Untuk konfigurasi handovernya sendiri akan ada 3

test untuk pengambilan QoS yaitu skenario Quick, Extensive, dan Takes Forever (full test).

Dimana pengambilan data pun disesuaikan dengan kebutuhan dari QoS yang diminta oleh

user itu sendiri. Begitu pula dengan konfigurasi piecewise 1 dan piecewise 2. Pengambilan

data QoS akan ada skenario Quick, Extensive, dan Takes Forever.

1.Test Konfigurasi Handover

Untuk mendapatkan hasil data yang diinginkan sesuai dengan scenario yang dibuat maka

dibagi beberapa test konfigurasi untuk mengetahui detail keandalan teknik konfigurasi

pada User Equipment Measurement. Test pertama adalah test keandalah teknik

konfigurasi handover. Dimana penggambaran kejadian handover ada pada topologi yang


sudah dijelaskan. Handiver merupakan suatu konfigurasi uquipment antar BTS atau access

point dimana ketika quipment berpindah dari serving cell (BTS) ke neighbor cell maka

handover terjadi. Hasil yang diapat adalah waktu interval report untuk kejadian handover

pada user equipment diantara 2 enode yaitu serving dan neighbor cell. Pengadaan QoS

akan diambil ketika event handover terjadi saat perpindahan enode.

2.Test Konfigurasi Piecewise 1

Test konfigurasi selanjutnya yaitu konfigurasi test piecewise 1. Teknik piecewise akan

mengukur kejadian yang terjadi diantara serving cell dengan user equipment. Konfigurasi

ini diambil dari teknik linear piecewise dalam mengukur jarak dari titik pusat terdekat.

Sehingga event dari titik terdekat yaitu serving cell dengan user equipment akan terambil

dengan secara detail. Penggabungan teknik ini dengan konfigurasi handover akan

menghasilkan pengadaan QoS yang mewakili event disekitar user equipment secara jelas.

3.Test Konfigurasi Piecewise 2

Begitu pula dengan Teknik piecewise 2. Perbedaannya dengan piecewise 1 yaitu piecewise

2 mengukur kejadian yang terjadi diantara neighbor cell dengan user equipment.

Konfigurasi ini diambil dari teknik linear piecewise dalam mengukur jarak dari titik pusat

terdekat. Sehingga event dari titik terdekat yaitu dalam halnya untuk piecewise 2 yaitu

neighbor cell dengan user equipment akan terambil dengan secara detail. Penggabungan

teknik ini dengan konfigurasi handover akan menghasilkan pengadaan QoS yang mewakili

event disekitar user equipment secara jelas.

a. QOS scenario quick

Pada skenario quick test ini yang kita tampilkan adalah hasil waktu pengadaan qos atau

waktu interval yang dibutuhkan antar event atau kejadian yang terjadi pada teknik

konfigurasi user equipment. Jadi dengan hasil waktu interval ini diharapkan dapat

membantu para user untuk mengetahui dan mengolah data tersebut sehingga dapat menjadi

parameter penting pada suatu system jaringan komunikasi.hasil event yang diberikan oleh

scenario quick ini adalah beberapa event penting yang berhubungn dengan teknik

konfigurasi yang dipakai.

b. Qos scenario extensive


Pada skenario extensive test ini yang kita tampilkan adalah hasil waktu pengadaan qos atau




parameter penting pada suatu system jaringan komunikasi. Sedangkan pada hasil yang

diberikan oleh extensive test event yang diberitahukan lebih banyak dari quick test.

Sehingga lebih mendetail untuk pemberiandata event teknik konfigurasi yang digunakan.

c. Qos scenario full (takes forever)

Pada skenario extensive test ini yang kita tampilkan adalah hasil waktu pengadaan qos atau




parameter penting pada suatu system jaringan komunikasi. Sedangkan pada hasil yang

diberikan oleh extensive test event yang diberitahukan lebih banyak dari quick test.

Sehingga lebih mendetail untuk pemberiandata event teknik konfigurasi yang digunakan.

D. Perencanaan Pengujian Simulasi dan Pengumpulan Data

Pengujian simulasi akan dilakukan ketika implementasi untuk simulasi menggunakan NS 3

sudah selesai dikerjakan. Pengambilan hasil data untuk QoS akan terlihat ketika simulasi

berjalan dan akan ada dumpfile yg dapat dilihat dengan menggunakan browser (ekstensi

filenya merupakan html). Data tersebut akan diolah dan akan dibuat grafik yang

mencerminkan olahan data tersebut.


Analisis Hasil Simulasi Pengadaan User Equipment test A. Pengadaan QOS

Tabel 4.1 pengadaan QoS handover

Dari 3 skenario konfigurasi yaitu quick, extensive, dan takes forever data yang diambil

berbeda antara satu sama lain. Untuk quick data yang diambil hanya data yg dikategorikan

vital, untuk extensive data yang terambil lebih luas dan cukup untuk peningkatan qualitas

dikarenakan data vital dan yang penting diperlihatkan. Tetapi untuk mendetail takes forever

mengambarkan kejadian lebih secara mendetail. Dari ketiga skenario pengadaan QOS

menurut saya yang terbaik adalah yang extensive dimana data vital dan penting diambil

sehingga terlihat secara luas apa yang terjadi dan data yang diberikan pun menjadi acceptable.

Kenapa tidak yang takes forever karena terlalu mendetail berarti ada data yang tidak

diperlukan dan ikut terlihat juga. Untuk QoS itu tidak berguna.

B. Handover Test

Konfigurasi ini menghasilkan pengadaan QoS untuk UE measurement. Pada handover test

ini terlihat waktu perpindahan dan event yang terjadi ketika handover suatu UE terjadi. Dari

yang dipelajari handover terjadi ketika ada trigerring pada event A2 dimana threshold sudah

lebih besar neighbour dibandingkan dengan serving. Berikut tampilan dari data 3 test case

yang dibandingkan.

Quick test Extensive test Full test increasing report interval increasing report interval decreasing report interval Event A4 to Event A3 Event A1 to Event A2 increasing report interval Event A2 threshold difference Event A4 to Event A3 Event A1 to Event A2 Event A3 offset difference Event A2 to Event A3 Event A2 to Event A1 decreasing TTT (short) Event A5 to Event A4 Event A3 to Event A4 Event A1 threshold difference Event A4 to Event A3 Event A2 threshold difference Event A2 to Event A3 Event A3 offset difference Event A3 to Event A2 Event A4 threshold difference Event A4 to Event A5 Event A5 threshold difference Event A5 to Event A4 decreasing TTT (short) Event A1 threshold difference decreasing TTT (long) Event A2 threshold difference Event A3 offset difference Event A4 threshold difference Event A5 threshold difference decreasing TTT (short) decreasing TTT (long)


Gambar 4.2 Keandalan data tiap Event Quick Test

Gambar 4.3 Keandalan data tiap Event Extensive Test

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000

increasing report interval

Event A4 to Event A3

Event A2 threshold difference

Event A3 offset

difference

decreasing TTT (short)

waktu

pengadaan QoS

Keandalan data tiap Event Quick Test

1

2

3

4

5

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500

waktu

Pengadaan QoS

Keandalan data tiap Event Extensive Test

1

2

3

4

5


Gambar 4.4 time report interval (stabil)

Gambar 4.5 time interval event a2 threshold difference (stabil)

Gambar 4.6 time interval decreasing TTT (short)

Data untuk gambar 4.2-4.6 merupakan data rata-rata yang didapat setiap test yang dicoba

sebanyak 5 kali. Dimana margin dari perubahannya sekitar 0.02-0.04 detik antar yang

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000

1 2 3 4 5

waktu

test ke-‐

Perbandingan tiap skenario time report interval

Quick test

Extensive test

Full test

1.300

1.400

1.500

1.600

1.700

1 2 3 4 5

waktu

test ke-‐

Perbandingan tiap skenario Time interval Event A2 threshold difference

Quick test

Extensive test

Full test

1.300

1.350

1.400

1.450

1.500

1.550

1.600

1 2 3 4 5

waktu

test ke-‐

Perbandingan tiap Skenario time interval decreasing TTT (short)

Quick test

Extensive test

Full test


tertinggi dan terendah. Dari hasil data diatas dapat dilihat bahwa reliability dari setiap

konfigurasi handover bagus untuk setiap test karena margin perubahan hanya sekitar 0.02-

0.09 yang menandakan perubahan tidak drastis. Begitu pula apabila perbandingan rata-rata

dari setiap event data yang didapat dan dibandingkan 3 test secara bersamaan. Dari 3 test dari

5 gambar diatas perbedaan rata-rata antar ke 3 konfigurasi test pun tidak terlalu jauh hanya

berkisar 0.01-0.20 detik ini juga tidak drastis meskipun bila dilihat didata 3 test tersebut ada

test skenario yang lebih baik lebih baik konfigurasinya daripada yang lain. Ini dapat

dibandingkan dengan tabel CQI pada bab II dimana QoS untuk delay berada disekitaran

100ms atau 0,1 detik sampai 300ms atau 0,3 detik Dari grafik tersebut terlihat bahwa tidak

terjadi perubahan yang signifikan untuk waktu yang dibutuhkan untuk event tersebut terjadi

yang berarti kestabilan pada konfigurasi handover terjaga untuk pengukuran user equipment

measurement.

Test Piecewise 1

Setelah konfigurasi handover maka teknik konfigurasi kedua yang dipakai adalah adalah

konfigurasi piecewise. Pada untuk mengukur event pada handover ue measurement

konfigurasi ini juga dibutuhkan untuk menghasilkan suatu data yang akan dijadikan

pengadaan QoS.

Gambar 4.7 quick test report

3.200

3.400

3.600

3.800

4.000

4.200

4.400

Event A1 with short Hme-‐to-‐

trigger

Event A1 with hysteresis

Event A2 with normal threshold

Event A2 with super Hme-‐to-‐

trigger

waktu (d

e3k)

pengadaan Qos

Keandalan data Hap Event Quick Test

1

2

3

4

5


Gambar 4.8 Extensive test report

Gambar 4.9 Time interval Event A1 with short time-to-trigger

3.350 3.400 3.450 3.500 3.550 3.600 3.650 3.700

waktu (d

e3k)

pengadaan QoS

Keandalan data Hap Event extensive

1 2 3 4 5

3.000 3.100 3.200 3.300 3.400 3.500 3.600 3.700 3.800 3.900 4.000

1 2 3 4 5

waktu (d

e3k)

test ke-‐

Time interval Event A1 with short time-‐to-‐trigger

Quick

Extensive

Full


Gambar 4.10 Time Interval Event A2 with normal threshold

Keandalan atau reliabiltas user equipment jaringan LTE dapat dilihat dari keempat

grafik diatas. Apabila handover lebih mementingkan event A2 dan A3, untuk piecewise 1

event A1 dan A2 adalah fokus dari pengadaan QoS yang dibuat. Kestabilan data pada

pengambilan data quick maupun extensive terlihat bahwa margin antara data 1-5 yang diambil

tidak jauh. Hanya dibawah 0,2 detik. Antar skenario pengadaan QoS pun di ujicoba dengan

menampilkan data pada event yang sama dan dibandingkan antar hasil pengadaan QoS.

Kestabilan data untuk tiap event juga terlihat dari margin data antar event tidak terlalu besar.

Dalam 5 kali test margin masih dibawah 0,25, yang berarti keandalan dari jaringan LTE

masih tetap bagus. Ini dapat dibandingkan dengan tabel CQI pada bab II dimana QoS untuk

delay berada disekitaran 100ms atau 0,1 detik sampai 300ms atau 0,3 detik.

Test Piecewise 2

Begitu Pula dengan test Piecewise 2. hampir sama dengan piecewise 1 tapi dengan perbedaan

bahwa di piecewise 1 ditekankan pada event antara serving cell dengan UE, maka pada

piecewise 2 yang data yang ditekankan yaitu data yang didapat pada event dari UE ke

neighbour cell.

3.000

3.200

3.400

3.600

3.800

4.000

4.200

4.400

1 2 3 4 5

waktu (d

e3k)

test-‐ke

Time Event A2 with normal threshold

Quick

Extensive

Takes forever


Gambar 4.11 Extensive test report

Gambar 4.12 quick test report

2.700

2.800

2.900

3.000

3.100

3.200

3.300

3.400

3.500 waktu (d

e3k)

pengadaan qos

Keandalan data Hap Event ekstensiveTest

1 2 3 4 5

2.800

2.900

3.000

3.100

3.200

3.300

3.400

waktu (d

e3k)

pengadaan QoS

Keandalan data tiap Event Quick Test

1 2 3 4 5


Gambar 4.13 Time interval Event A4 with short time-to-trigger

Gambar 4.14 Time Interval Event A3 with positive offset

Keandalan atau reliabiltas user equipment jaringan LTE di data hasil piecewise 2 juga

dapat dilihat dari keempat grafik diatas. Apabila handover lebih mementingkan event A2 dan

A3, untuk piecewise 2 event A3, A4, dan A5 adalah fokus dari pengadaan QoS yang dibuat.

Kestabilan data pada pengambilan data quick maupun extensive terlihat bahwa margin antara

data 1-5 yang diambil tidak jauh. Hanya dibawah 0,3 detik. Antar skenario pengadaan QoS

2.800 2.900 3.000 3.100 3.200 3.300 3.400 3.500 3.600 3.700

1 2 3 4 5

waktu (d

e3k)

test ke-‐

Time Interval Event A4 with short time-‐to-‐trigger

Quick Extensive Full

2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 3.200 3.400 3.600 3.800 4.000 4.200

1 2 3 4 5

waktu (d

e3k)

test ke-‐

TIME INTERVAL EVENT A3 POSITIVE OFFSET

Quick Extensive Takes Forever


pun di ujicoba dengan menampilkan data pada event yang sama dan dibandingkan antar hasil

pengadaan QoS. Kestabilan data untuk tiap event juga terlihat dari margin data antar event

tidak terlalu besar. Dalam 5 kali test margin masih dibawah 0,5 detik, yang berarti

kehandalan dari jaringan LTE masih tetap bagus. Ini dapat dibandingkan dengan tabel CQI

pada bab II dimana QoS untuk delay berada disekitaran 100ms atau 0,1 detik sampai 300ms

atau 0,3 detik. Meskipun untuk piecewise 2 ini 0,5 dianggap sebagai batas warning untuk

kondisi QoS yang Buruk.

Kesimpulan 1.Keandalan jaringan LTE terlihat dari data yang stabil dari UE measurement dalam

pengukuran. Parameter yang diubah untuk mengetahuinya yaitu adalah jarak antar UE dengan

2 enode. Lalu juga dapat dilihat dari pengadaan keseluruhan event QoS yang dirancangkan.

2.Dari grafik dan data yang didapat bisa disimpulkan bahwa keandalan atau reliabilitas dari

konfigurasi handover bagus. Dilihat dari tingkat kestabilan data yang didapat juga untuk

margin waktu antara tiap test. Dimana margin perubahannya hanya dibawah 0,2 detik yang

berarti tidak begitu terasa untuk dunia nyata. margin 0,2 detik merupakan margin kestabilan

data untuk suatu event pada pangadaan QoS yang dirancangkan. Ini dapat dibandingkan

dengan tabel CQI pada bab II dimana QoS untuk delay berada disekitaran 100ms atau 0,1

detik sampai 300ms atau 0,3 detik.

3.Begitu pula dengan konfigurasi test piecewise 1 dan 2, dimana margin data dibawah 0,4

detik antar data percobaan dari tiap test. Dan juga data dari data perancangan QoS yang

memperlihatkan bahwa kestabilan jaringan LTE bagus. Ini juga dapat dibandingkan dengan

tabel CQI pada bab II dimana QoS untuk delay berada disekitaran 100ms atau 0,1 detik

sampai 300ms atau 0,3 detik.

4.Pengadaan QoS dapat dilihat pada tabel di bab IV. Dan dari skenario serta hasil dimana

extensive test memberikan hasil data untuk QoS yang lengkap untuk sebuah pemeriksaan atau

check dari konfigurasi. Dari ke-3 skenario test dimana ada quick, extensive, dan takes forever,

untuk pengadaan QoS extensive merupakan pilihan yg tepat ketimbang quick yang tidak

begitu lengkap dan full test(takes forever) terlalu detail sehingga yang tidak penting pun

diolah.


Daftar Pustaka

[1] 3GPP, “Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), LTE Measurement of radiated performance for Multiple Input Multiple Output (MIMO) and multi-‐antenna reception for Hgth Speed Packet Access (HSPA)Speed Packet Access (HSPA) and LTE terminals,” dalam Measurement of radiated performance for Multiple Input Multiple Output (MIMO) and multi-‐antenna reception for Hgth Speed Packet Access (HSPA)Speed Packet Access (HSPA) and LTE terminals, France, ETSI, 2012, pp. 6-‐40.

[2] P. N. G. A. M. L. G. P. M . RACHMAT M., “TEKNOLOGI JARINGAN AKSES “LTE ( LONG TERM EVOLUTION )”,” Makalah Teknologi Jaringan Akses, 2013.

[3] J. Alonso-‐Rubio, “Self-‐Optimization for Handover Oscillation,” IEEE, 2010.

[4] D. Riyansyah, “LONG TERM EVOLUTION (LTE) DAN KOMPONEN BTS (BASE TRANSCEIVER STATION),” Makalah Analisa kelayakan, 2010.

[5] N. S. Network, Performance Analysis of QoS in LTE -‐ Advanced Heterogenous Networks, Aalborg University, 2012-‐2013.

[6] Huwaei Technologies Co., Airbridge BTS3606 CDMA Base Station, Huawei, 2014.

[7] P. Pasaribu, “Evolusi Teknologi Telekomunikasi Bererak 1G-‐4G,” 2003-‐2006. [Online]. Available: http://parlinpasaribu.com;. [Diakses 2014].

[8] IXIA, Quality of Service (QoS) and Policy Management in Mobile Data Networks. Validating Service Quality to Ensure Subscriber Quality of Experience (QoE), IXIA, 2013.

[9] B. Dusza, C. Ide dan C. Wietfeld, “Measuring the Impact of the Mobile Radio Channel,” IEEE, 2011.

[10] F. FAUZI, G. S. HARLY dan H. HS, “ANALISIS PENERAPAN TEKNOLOGI JARINGAN LTE 4G DI INDONESIA,” Majalah Ilmiah UNIKOM, 2011.

[11] G. Piro, L. A. Grieco, c. Boggia, c. Capozzi dan P. Camarda, “Simulating LTE Cellular Systems: an Open Source,” IEEE, 2010.

[12] K. Larsson†, J. Christoffersson†, A. Simonsson†, B. Hagerman† dan P. Cosimini, “LTE Outdoor & Indoor Interference Assessment,” IEEE, 2011.

[13] L. Zhang, T. Okamawari dan T. Fujii, “Experimental analysis of TCP and UDP during LTE Handover,” IEEE, 2012.


simulasi dan analisa kinerja pengadaan qos untuk menguji

Documents