Teknologi HSDPA dan HSUPA dalam Sistem Komunikasi Nirkabel TD-SCDMA 3.5 G, oleh Dr. Ir. Saludin Muis, M.Kom. Hak Cipta 2015 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-882262; 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail: info@grahailmu.co.id Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memper banyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-418-9 Cetakan I, tahun 2015
BAB... KATA PENGANTAR erkat dorongan semangat dari berbagai pihak, akhirnya buku mengenai teknik HSDPA dan HSUPA yang menjadi tulang punggung sistem komunikasi nirlabel 3.5 G dapat dihadirkan dalam buku ini, walaupun penyajian menekankan aspek-aspek pokok, namun diharapkan dapat menjadi pengantar teknologi tersebut bagi pembawa budiman. Di samping itu sistem komunikasi nirkabel 3.5 G dengan teknologi TD-SCDMA di baliknya memberikan nilai tambah pengetahuan dari sisi pemanfaatan sifat ortogonalitas sinyal yang tidak dikenal dalam sistem komunikasi konvensional sebelumnya. Pada kesempatan ini, dari lubuk hati penulis terdalam, penulis mengucapkan terima kasih setulusnya kepada Ibu Saini (Alm), T. Oh Huan (Alm), Albert Ray J, Alexander Rex., Ibu Maria Dwi K, dan Ibu Rajani Tjandra mereka yang berperan besar dan mengubah perjalanan hidup penulis. Persaingan bisnis di abad 21 ini, tidak hanya bersandar pada teknologi hebat dan manajemen profesional tetapi juga pada semangat tinggi dan motivasi positif pelaku-pelaku di baliknya. Penulis
vi Teknologi HSDPA dan HSUPA dalam Sistem Komunikasi Nirkabel
BAB... DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI PENDAHULUAN DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB I v vii xi xiii xix PRINSIP, TEKNOLOGI DAN UNJUK KERJA TD-SCDMA HSDPA/HSUPA 1 1.1 TD-SCDMA 1 1.2 TD-SCDMA HSPDA 4 1.2.1 Konsep Umum dan Sistem Arsitektur 4 1.2.2 Teknik Kunci 5 1.2.3 Frekuensi Jamak TD-SCDMA HSDPA 9 1.2.4 Kanal TD-SCDMA HSDPA 10 1.2.5 Prosedur Operasi HS-DSCH 20 1.2.6 Memonitor HS-SCCH 23 1.3 TD-SCDMA HSUPA 27 1.3.1 Konsep dan Prinsip 27 1.3.2 Teknik Kunci 30 1.3.3 Kanal TD-SCDMA HSUPA 35 1.4 Ringkasan 44
viii Teknologi HSDPA dan HSUPA dalam Sistem Komunikasi Nirkabel BAB II BAB III PENJADWALAN PAKET DAN MANAJEMEN PAKET PADA HSDPA 45 2.1 Pengantar 45 2.2 Lapisan Fisik HSDPA 46 2.3 Arsitektur MAC HSDPA 49 2.3.1 Kontrol Aliran 50 2.3.2 Penjadwalan dan Penanganan Prioritas 53 2.3.3 HARQ 54 2.3.4 Format Transpor dan Kombinasi Sumber Daya (TFRC) 54 2.3.5 Unit Data Protokol MAC-hs 55 2.4 Algoritma Penjadwalan Paket HSDPA 57 2.4.1 Metode Penjadwalan Cepat 58 2.4.2 Metode Penjadwalan Lambat 60 2.4.3 Skema Penjadwalan Penundaan Paket Diferensial 61 2.4.4 Penjadwalan dengan Prioritasasi Antar-Kelas untuk Aliran Berbeda-beda Dimultipleksi Pemakai Akhir 64 2.5 Pendekatan Penjadwalan Berdasarkan Manajemen Buffer 65 2.5.1 Penjadwalan Terintegrasi dan Manajemen Buffer untuk Trafik Multimedia HSDPA 67 2.6 Ringkasan 75 KONTROL KONGESI LAPISAN JARINGAN TRANSPOR HSPA 79 3.1 Pengantar 79 3.1.1 Arsitektur Jaringan Transpor Iur/lub 80 3.1.2 Persyaratan, Tipe Trafik Beda 88 3.1.3 Solusi Jaringan Transpor 89
Daftar Isi ix 3.2 Mekanisme Penghindaran Kongesi 91 3.2.1 Membuffer dan Diferensiasi QoS 92 3.2.2 Kontrol Kongesi Level Aliran 94 3.2.3 Kontrol Hak Pemanggilan 94 3.2.4 Dimensi Persambungan 95 3.2.5 Contoh Penghindaran Kongesi 96 3.3 Control Aliran HSPA 97 3.3.1 Pendeteksian Kongesi dan Memonitor Jaringan 100 3.3.2 Aksi Kongesi 103 3.3.3 Solusi Kontrol Aliran Per Aliran HSPA 106 3.3.4 Solusi Kontrol Aliran HSPA Teragregat 107 3.3.5 Kasus Pembelajaran: Solusi Kontrol Aliran HSDPA Teragregat 107 3.3.6 Kasus Pembelajaran: Solusi Kontrol Aliran Per Aliran HSUPA 110 3.3.7 Solusi Kontrol Aliran Lain 112 3.4 Protokol Membingkai HSPA 113 3.5 Biaya TNL 120 BAB IV RANCANGAN PENERIMA DAM EKSTENSI PEMAKAI BANYAK KE MIMO HSDPA 125 4.1 Pengantar 125 4.1.1 MIMO pada HSDPA 129 4.1.2 Pengkodean Awal dan Umpan Balik CQI 131 4.2 Perancangan Penerima untuk MIMO HSDPA: Bagian 1 133 4.2.1 Penyamaan Level Sandi 135 4.2.2 Gabungan Level-Sandi dan Penyamaan Level-Simbol 141 4.3 Rancangan Penerima Untuk MIMO HSDPA : Bagian 2 149
x Teknologi HSDPA dan HSUPA dalam Sistem Komunikasi Nirkabel 4.3.1 Penyamaan Level-Sandi 152 4.3.2 Gabungan Level-Sandi dan Penyamaan Level-Simbol 158 4.4 Ekstensi Pemakai Banyak Ke MIMO HSDPA 158 4.4.1 Pemakai Banyak TxAA 160 4.4.2 Pemakai Banyak D-TxAA 167 4.5 Kesimpulan 169 BAB V RANCANGAN JARINGAN AKSES RADIO HSPA 171 5.1 Pengantar 171 5.2 Arsitektur UTRAN 175 5.2.1 Fungsionalitas UTRAN 178 5.2.2 Fungsionalitas Antar Muka UTRAN 179 5.2.3 Manajemen Sumber Daya Radio 182 5.2.4 Alokasi Pembawa Radio 183 5.2.5 Fungsi Protokol Radio 184 5.3 Struktur Protokol UTRAN 184 5.3.1 Struktur Protokol HSDPA 186 5.3.2 Struktur Protokol HSUPA 189 5.3.3 Protokol MAC UTRAN 191 5.4 Arsitektur E-UTRAN 194 5.5 Rancangan UTRAN: Algoritma Manajemen Sumber Daya Persambungan Iub 196 5.5.1 Model Kontrol Aliran Persambungan Iub Bersama 200 5.6 Algoritma Manajemen Persambungan Iub Adaptif 204 5.6.1 Estimasi HSDPA Keluaran Rata-rata Antar Muka Udara 204 5.6.2 Alokasi Lebar Pita Iub Adaptif 205 5.7 Kesimpulan 207 DAFTAR PUSTAKA 209 -oo0oo-