Throughput GPRS
Perbedaan GPRS dan GSM selain pada jenis layanan, adalah jumlah timeslot yang dapat digunakan. pada GSM layanan voice hanya dapat menggunakan 1 timeslot untuk 1 user, sedangkan pada GPRS layanan data dapat menggunakan lebih dari 1 timeslot untuk 1 user. Dengan demikian user dapat mendapatkan throughput yang lebih besar. Berikut ini rumus throughput yang digunakan untuk menghitung throughput GPRS:
Modulation factor pada rumus bernilai 1, karena modulasi yang digunakan adalah GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) dimana 1 simbol hanya membawa 1 bit informasi. Time slot pada rumus secara teoritis dapat bernilai 1 sampai 8, Namun dalam prakteknya sangat jarang terdapat case dimana kita dapat menggunakan hingga 8 timeslot. Namun jika kita mau menghitung throughput maksimal GPRS dapat dilihat seperti berikut:
Throughput maksimum diatas adalah throuput total data + header + coding + lain-lain, Sehingga throughput yang dirasakan user akan lebih kecil dari yang dihitung.
Throughput EDGE
EDGE adalah perkembangan dari GPRS, dimana standard tersebut dapat melayani data dengan throughput yang lebih besar daripada GPRS. Selain dapat menggunakan modulasi yang lebih tinggi, EDGE juga menggunakan coding scheme yang berbeda dengan GPRS sehingga transfer data menjadi lebih efektif. RUmus yang digunakan untuk menghitung throughput EDGE adalah sama seperti GPRS, yang berbeda hanyalah faktor modulasinya. Modulasi yang digunakan oleh EDGE adalah 8-PSK, dimana 1 simbol membawa 3 bit informasi. Dengan demikian maka dapat diketahui throughput maksimum dari EDGE adalah:
Sama seperti GPRS, throughput yang dihitung dengan rumus adalah total dari data + header + coding scheme + lain-lain. Sehingga throughput yang dirasakan user akan lebih kecil dari yang dihitung.
Throughput UMTS
Mengingatkan lagi bahwa kecepatan chip pada Air Interface 3G adalah FIX yaitu 3.84Mcps, sehingga throughput data dapat dihitung dengan cara seperti rumus berikut:
Bagaimana bisa chiprate pada CN code tetap namun menghasilkan throughput yang berbeda-beda? BISA, agar lebih terbayang, kita dapat melihat ilustrasinya berikut ini:
Terlihat pada ilustrasi diatas merupakan 2 buah data yang berbeda ratenya, namun mendapatkan chiprate yang sama. Dengan demikian SF yang didapatkan kedua data tersebut berbeda. Data 1 mendapatkan SF=4(1 bit data mendapatkan 4 chip code), sedangkan data 2 mendapatkan SF=8(1 bit data mendapatkan 8 chip code). Dapat disimpulkan bahwa semakin besar SFnya, maka throughput data akan semakin kecil (1 bit data 2 setara dengan 2 bit data 1).
Kita juga dapat menghitung throughput data 1 dan data 2 sebagai berikut:
Dari perhitungan ini, penulis belum menyertakan modulasi yang mana 1 bit dalam perhitungan diatas dapat bernilai X bit sesuai dengan modulasi yang dipakai. Contoh-contoh modulasi yang dipakai di teknologi seluler yaitu:
- BPSK: Binary Phase Shift Keying, ini adalah modulasi default yang digunakan, tidak menambah throughput.
- QPSK: Quad-Phase Shift Keying, dengan modulasi ini throughput menjadi 2x lipat dari perhitungan.
- 16-QAM: 16-Quadrature Amplitude Modulation, dengan modulasi ini throughput menjadi 4x lipat dari perhitungan.
- 64-QAM: 64-Quadrature Amplitude Modulation, dengan modulasi ini throughput menjadi 6x lipat dari perhitungan.
Bagaimana perhitungan throughput HSDPA?
HSDPA merupakan pengoptimalan dari UMTS pada ranah data, tidak seperti pada UMTS, throughput user pada HSDPA tidak dapat dihitung secara eksak karena resourcenya dishare. Yang dapat kita hitung disini adalah throughput maksimum HSDPA yang dapat diberikan oleh 1 cell pada 1 NodeB.
HSDPA menggunakan CN code hanya pada SF=16. Seperti yang kita ketahui bahwa jumlah CN code pada SF=16 adalah 16 buah dan 1 codenya sudah direserve untuk control, sehingga jumlah code yang dapat digunakan oleh HSDPA maksimal adalah 15 code. Berikut ini formula yang dapat digunakan untuk menguhitung throughput HSDPA:
[code] adalah jumlah code yang dipakai untuk HSDPA dan [modulation factor] adalah faktor pengali dari modulasi yang nilainya bergantung pada modulasi yang digunakan.
jika modulasi yang digunakan adalah BPSK maka [modulation factor] = 1
jika modulasi yang digunakan adalah QPSK maka [modulation factor] = 2
jika modulasi yang digunakan adalah 16-QAM maka [modulation factor] = 4
jika modulasi yang digunakan adalah 64-QAM maka [modulation factor] = 6
Throughput LTE
Kita denganr bahwa throughput LTE bisa mencapai 100Mbps. Darimana sih angka itu? Beneran bisa sampai 100Mbps? Disini kita akan bahas hal tersebut.
1 RB(Resource Block) terdiri dari 12 subcarrier dan 7 timeslot. 1 RB memiliki bandwidth 180kHz dan waktu interval 0.5ms. RB setara dengan 84 RE(Resource Element) dimana 1 RE memiliki 1 simbol OFDMA
Karena konfigurasi bandwidth LTE ada 6 macam, maka throughput maksimal yang diberikan pun akan berbeda karena jumlah RBnya berbeda. Besar throughput sangat dipengaruhi oleh jumlah RB yang dapat diberikan kepada user. Jadi, pertama-tama kita harus menghitung jumlah RB yang ada pada setiap konfigurasi bandwidth:
Untuk contoh, kita akan menghitung jumlah RB pada konfigurasi bandwidth 20MHz:
Dengan rumus yang sama, kita cari jumlah RB pada semua konfigurasi bandwidth, dan berikut ini adalah hasilnya:
Setelah mengetahui jumlah RB pada masing-masing konfigurasi bandwidth, kita dapat menghitung throughput LTE dengan menggunakan rumus berikut:
Angka 84 berasal dari jumlah RE dalam 1 RB, sedangkan besar dari faktor modulasi bermacam-macam bergantung dari modulasi yang dipakai:
- BPSK = 1
- QPSK = 2
- 16-QAM = 4
- 64-QAM = 6
Untuk contoh, kita akan menghitung throughput maksimal LTE pada Bandwidth 20MHz dengan modulasi 64-QAM:
Nah, sekarang kita sudah tau kan angka 100Mbps itu darimana? Tapi benarkah kecepatan maksimumnya segitu? TIDAK!
Pada 4G, 3GPP memperkenal teknologi MIMO(Multi Input Multi Output), dengan teknologi ini kita masih dapat meningkatkan throughput LTE hingga 2x lipat dengan 2x2 MIMO atau 4x lipat dengan 4x4 MIMO.
Belum ada tanggapan untuk "Throughput Calculation for GPRS, EDGE, UMTS and LTE"
Post a Comment