PENJADWALAN DOWNLINK DUA TINGKAT UNTUK LAYANAN MULTIMEDIA REAL-TIME

PADA JARINGAN LTE (LONG TERM EVOLUTION)

Disusun oleh:

ARI ENDANG JAYATI 2210203008

MULYONO 2210203007

Latar Belakang

Kebutuhan akan layanan real-timemultimedia.

Kebutuhan akan akses yang dapatdilakukan dimanapun.

Permasalahan

Kebutuhan bandwidth yang semakinbesar.

Quality of Service (QoS).

Tujuan

Kepuasan pengguna akhir yaituQuality of Experience (QoE).

Metodologi

LTE (Long Term Evolution) LTE didefinisikan dalam standar 3GPP

Release 8 menjadi evolusi dari jaringanGSM dan juga bagian dari roadmapstandar 3GPP2.

LTE memberikan kecepatan data puncaktinggi yaitu:

- Downlink 100Mbps.

- Uplink 50Mbps.

- Bandwidth 1.4MHz - 20MHz.

Selain itu LTE juga dirancang untukmenyediakan:

Efisiensi spektrum yang lebih baik.

Peningkatan kapasitas radio.

Biaya operasional yang lebih murah bagioperator.

Layanan mobile broadband kualitas tinggiuntuk pengguna.

Gambar 1. Road map generasi jaringan telekomunikasi bergerak

Layanan LTE pertama di dunia dibuka olehTeliaSonera di dua kota Skandinaviayaitu Stockholm dan Oslo pada 14Desember 2009.

Materi Penunjang

Dalam papernya piro, dkk, juga mengulas tentang:

Maximum Throughput (MT)

PF

Weighted Round Robin

Adaptive Token Bucket

Aturan Log

Exp

Metode Yang Diusulkan

Gambar 2. Algoritma Penjadwalan Dua Level

Pada pendekatan ini waktu dilihat sebagaiurutan frame yang tak ada habisnya, yangselanjutnya dibagi dalam interval waktu.

Frame level scheduler (FLS):

Mengevaluasi, dengan skema loop kontroltertutup, quota dari data, ui(k), bahwasumber real time i-th harus dikirim dalamk-th frame untuk memenuhi kendala QoS.

Ui(k) dihitung dan didefenisikan untukmemberikan batasan-batasan delay untukaliran real time seperti gambar 3.

Gambar 3. Loop Pengaturan pada Algoritma Scheduler Upper Layer

Berdasarkan gambar 3, maka didapatkan persamaan :

Dimana :qi (k) adalah panjang antrian ke–i pada waktu tk,i

qi (k+1) adalah panjang antrian ke–i pada waktu tk+1,i

ui(k) adalah jumlah data yang ditransmisikan selama frame ke–kdi (k) adalah jumlah data yang mengisi antrian selama frame ke–k

Mendefenisikan frame demi framesejumlah data dengan sumber yang realtime harus ditransmit untuk memenuhikendala delay.

Dengan kata lain, FLS mendefenisikandalam jangka panjang (yaitu, dalam satuframe) berapa banyak data yang harusditransmisikan oleh masing-masingsumber data.

Lower scheduler :

Mengalokasikan blok sumber dalam tiap-tiap TTI untuk mencapai trade-off antarafairness dan system throughput.

Menentukan jumlah TTI/RBs dimana setiapsumber real time benar-benar akanmengirimkan paket tersebut.

Memberikan sumber daya radio sesuaidengan algoritma Proportional Fair (PF)sesuai kendala oleh FLS.

Sedangkan link adaptation berfungsi untukmengevaluasi saluran untuk memberikandata rate maksimum pada setiap UE.

Gambar 4. Contoh skema pengalokasian sumber

Kinerja

Kinerja dari algoritma yang diusulkan telahdiuji menggunakan simulator open sourceuntuk jaringan LTE, yaitu LTE-Sim.

Gambar 4. Skenario Simulasi dengan 19 Cell dan Cluster

dengan 4 Cell

Gambar 5. Skenario Simulasi LTE

Simulation Result

Gambar 6. Perbandingan Packet Loss Ratio antara aliran video dan aliran VoIP dengan berbagai variasi UE

Gambar 7. Goodput dari Aliran FTP dengan Variasi UE

Gambar 8. Indeks Fairness dari Skenario Best Effort dengan

Variasi UE

Gambar 9. PSNR dari Komponen Y Aliran Video dengan Variasi UE

Kesimpulan

Metode yang digunakan dalam paper inicukup baik karena selainmempertimbangkan kualitas jugamempertimbangkan efisiensi daya.

Dari hasil simulasi yang dilakukan oleh Pirodan rekan-rekan menunjukkan kualitasyang lebih baik dibanding dengan metodeLOG dan EXP.

Kinerja dari algoritma tidak akan optimalbila kondisi saluran sangat buruk.

Referensi

G. Piro. L.A. Grieco, G. Boggia, R. Fortuna, & P.Camarda, “Two-level downlink scheduling for real-timemultimedia services in LTE networks,” IEEE Trans. onMultimedia, vol. 13, no. 5, pp. 1052-1065, Oct. 2011.

G. Piro, L. A. Grieco, G. Boggia, F. Capozzi, and P.Camarda, “Simulating LTE cellular systems: an opensource framework,” IEEE Trans. Veh. Technol., 2010, tobe published.

Jepri, “Basic LTE”, Posted on 8 September 2010:http://jfkoernia.wordpress.com/2010/09/08/basic-lte-part-1-short-introduction/