BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Semakin tingginya pertumbuhan pengguna telepon seluler/smartphone dewasa ini menyebabkan pertumbuhan pengguna layanan data menjadi semakin tinggi, pertumbuhan ini juga harus dibarengi dengan infrastruktur jaringan telekomunikasi yang mampu menangani pelayanan data yang lebih besar. Teknologi jaringan telekomunikasi LTE merupakan penyeimbang terhadap tingginya kebutuhan akan layanan data ini. LTE (Long Term Evolution) merupakan evolusi dari teknologi jaringan telekomunikasi seluler 3G (Third Generation), yang memberikan kualitas layanan data dengan kecepatan maksimum downlink 100 Mbps, uplink 50 Mbps, dan rentang frekuensi radio bandwidth yang lebih besar dan lebih fleksibel, yaitu 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz dan 20 MHz. Kecepatan maksimum tersebut hanya dapat diperoleh semua user apabila dilakukan optimasi pada proses pembagian bandwidth/radio resource yang jumlahnya terbatas. Proses pembagian bandwidth ini dilakukan pada bagian E- UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network). E-UTRAN adalah bagian dari jaringan LTE yang berkomunikasi secara langsung kepada user dengan menggunakan gelombang radio. E-UTRAN juga berfungsi dalam mengatur pendistribusian dan manajemen radio resource. Terbatasnya jumlah radio resource menyebabkan diperlukannya strategi algoritma dalam mendistribusikan radio resource ke semua user, agar semua user mendapat kualitas layanan data yang maksimal. Oleh karena itu dibutuhkan algoritma yang dapat membagikan radio resource ke semua user dengan tepat, yang disebut sebagai packet scheduler. Algoritma yang digunakan pada setiap packet scheduler memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. I-1
Packet scheduler Maximum Throughput adalah jenis packet scheduler yang bertujuan memaksimalkan nilai throughput dalam cell, mengutamakan pengalokasian radio resource pada user yang memiliki kualitas sinyal CQI (Channel Quality Indicator) terbaik. Packet scheduler Proportional Fair adalah jenis packet scheduler yang bertujuan memaksimalkan nilai throughput dalam cell sekaligus memberikan keadilan fairness dalam pembagian throughput pada semua user. Proportional Fair mengutamakan pengalokasian radio resource kepada user dengan nilai prioritas tertinggi, nilai prioritas tersebut diperoleh dari penghitungan data rate dan throughput rata-rata yang diterima flow pada transmisi sebelumnya. Pengujian packet scheduler ini dilakukan melalui simulator LTE-Sim release 5 dengan mengukur nilai throughput, delay, packet loss ratio, MOS, fairness, dan spectral efficiency dari layanan suara yang diterima 10 hingga 100 user yang bergerak dengan kecepatan bervariasi 0 km/h, 3 km/h, 30 km/h. Selain untuk menguji performansi packet scheduler, penelitian ini juga menguji kualitas layanan suara pada jaringan LTE. Layanan suara pada jaringan LTE disebut sebagai VoLTE (Voice over LTE). VoLTE memiliki kendala dalam implementasi pada jaringan telekomunikasi, karena layanan suara pada jaringan LTE menggunakan sistem yang berbeda dibandingkan layanan suara pada jaringan pendahulunya 3G, oleh karena itu kualitas performansi VoLTE dituntut harus lebih baik atau sama dengan kualitas layanan suara yang dihasilkan 3G. Nilai kualitas MOS (Mean Opinion Score) yang ditentukan untuk layanan VoLTE adalah lebih besar atau sama dengan 3.5. 1.2. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, diidentifikasi permasalahan pada jaringan LTE dengan menggunakan packet scheduler Maximum Throughput dan Proportional Fair, yaitu sebagai berikut: 1. Penggunaan bandwidth pada jaringan downlink LTE yang memiliki jumlah terbatas. I-2
2. Mengukur kelebihan dan kekurangan packet scheduler Maximum Throughput dan Proportional Fair dalam kualitas layanan dan pendistribusian bandwidth. 3. Mengukur kualitas layanan suara VoLTE yang dituntut memiliki nilai MOS lebih besar atau sama dengan 3.5. 1.3. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, rumusan masalah penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana mensimulasikan jaringan downlink LTE dengan packet scheduler Maximum Throughput dan Proportional Fair, dan membandingkan performansi keduanya? 2. Bagaimana membandingkan tingkat throughput, delay, packet loss ratio, MOS, fairness & spectral efficiency? 1.4. Batasan Masalah Penelitian untuk menguji performansi packet scheduler ini dibatasi dengan hal-hal sebagai berikut : 1. Pengujian dilakukan dengan menggunakan simulator LTE-Sim. 2. Packet scheduler yang digunakan adalah packet scheduler downlink Maximum Throughput dan Proportional Fair. 3. Penelitian difokuskan pada proses pengalokasian bandwidth dan kualitas layanan yang diterima user. 4. Jumlah enb & cell yang digunakan adalah 1. 5. Trafik data video hanya digunakan sebagai pembanding. 1.5. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menguji performansi packet scheduler Maximum Throughput & Proportional Fair untuk mengetahui jenis packet scheduler yang terbaik dalam mengalokasikan bandwidth ke 10 hingga 100 user yang bergerak dalam kecepatan 0 km/h, 3 km/h, 30 km/h dengan membandingkan nilai throughput, delay, packet loss ratio, MOS, fairness, & spectral efficiency. I-3
1.6. Metodologi Penelitian Sistematika penelitian dilakukan dengan menggunakan metodologi penelitian yang merupakan adopsi dari metodologi penelitian waterfall. Metodologi penelitian yang digunakan terdiri dari proses Identifikasi Masalah, Analisis & Perancangan, Proses Simulasi, Analisis Hasil Simulasi, dan Evaluasi. 1.7. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari enam bab, yaitu sebagai berikut : Bab I Pendahuluan Pada bab ini dijelaskan tentang latar belakang masalah, identifikasi masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, dan sistematika penulisan. Bab II Landasan Teori Pada bagian ini akan diuraikan tentang landasan teori yang digunakan sebagai data pendukung untuk menyelesaikan laporan tugas akhir ini yang berisi tentang pengertian jaringan LTE dan arsitekturnya, pengertian EPC dan E- UTRAN, pengertian packet scheduler, pengertian packet scheduler Maximum Throughput & packet scheduler Proportional Fair, pengertian VoLTE, pengertian MOS dan LTE-Sim. Bab III Metodologi Pada bagian ini akan dibahas metodologi penelitian yang dilakukan, agar penelitian mengarah pada studi literatur untuk eksperimen. Bab IV Analisis dan Perancangan Pada bagian ini akan dipaparkan kebutuhan-kebutuhan ketika melakukan penelitian, sehingga tercapai implementasi dan hasil sesuai dengan harapan. Untuk itu pembahasan ini akan terbagi atas analisis dan perancangan simulasi. Bab V Implementasi dan Hasil Pada bagian ini akan dibahas tentang tahapan implementasi agar tercapai suatu simulasi sesuai dengan model aslinya. Pada bagian implementasi akan dibuat suatu skenario simulasi, melakukan konfigurasi, dan melakukan proses simulasi. Bab ini juga membahas tentang hasil dari implementasi dan analisis yang meliputi analisis file, hasil pengukuran berdasarkan parameter dan grafik. I-4
Bab VI Kesimpulan & Saran Pada bagian ini dibahas tentang kesimpulan dan saran-saran terhadap penelitian yang telah dilakukan. I-5