Download - 07_4G RF Planning - Day Two - Session Two
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
4G RF Planning
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
LTE RADIO CHANNEL
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
GSM Radio Channel Type
TCH/F dan TCH/H Traffic Channels digunakan untuk
transmisi data.
BCH (Broadcast Channels) hanya digunakan pada saat DL untuk sinkronisasi MS dan informasi broadcast.
CCCH (Common Control Channel) digunakan untuk
komunikasi dua arah downlink dan uplik pada saat pengaksesan awal sebelum MS melakukan
panggilan telepon, SMS dll
DCCH (Dedicated Control Channel) digunakan untuk
komunikasi dua arah downlink dan uplink untuk
sinyal dedicated.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
WCDMA Radio Channel Type
BCCH PCCH CCCH DCCH CTCH DTCH DTCH
BCH
RRC User Applications
PCH FACH RACH DCH HS-DSCH
PCCPCH SCCPCH PRACH DPDCH HS-PDSCH
Logi
cal C
han
ne
l Tr
ansp
ort
C
han
ne
l P
hys
ical
C
han
ne
l
RLC
MAC
PHY
AICH PICH DPCCH HS-SCCH HS-DPCCH
CPICH SCH
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
LTE Logical Channel
Control Channels (CCH) BCCH Broadcast Control Channel PCCH Paging Control Channel MCCH MBMS (Multimedia Boadcast / Multicast
Service) point-to-multipoint Control Channel CCCH Common Control Channel. FACH (Forward
Access Channel) dan RACH (Random Access Channel) yang terdapat pada sistem 3G tidak terdapat lagi pada sistem 4G LTE.
DCCH Dedicated Control Channel
Traffic Channels (TCH) MTCH MBMS point-to-multipoint Traffic Channel DTCH Dedicated Traffic Channel
RRC_CONNECTED RRC state in E-UTRA
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
LTE Transport Channel
Common RACH Random Access Channel UL-SCH Uplink Shared Channel BCH Broadcast Channel PCH Paging Channel MCH Multicast Channel DL-SCH Downlink Shared Channel
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
LTE Physical Channel
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
LTE Physical Channel (cont.)
Physical Channels PRACH Physical Random Access Channel PUCCH Physical Uplink Control Channel. PUCCH membawa CQI, MIMO feedback,
ACK/NACK dan permintaan scheduling. PUSCH Physical Uplink Shared Channel. Membawa data UL. Menggunakan AMC
dari QPSK,16 QAM sampai 64 QAM. PBCH Physical Broadcast Channel. PBCH menggunakan modulasi QPSK dan selalu
menggunakan 72 subcarrier (sharing dengan physical channel yang lain) didalam DC carrier. Hanya membawa Master Information Block (MIB).
PDCCH Physical Downlink Control Channel. PBCH membawa format transport, alokasi resource, informasi HARQuntuk PCH, UL-SCH dan DL-SCH. Termasuk informasi power control untuk UL.
PCFICH Physical Control Format Indicator Channel. PHICH Physical HARQ Acknowledgement Indicator Channel. PDSCH Physical Downlink Shared Channel. Membawa data DL.Menggunakan AMC
dari QPSK,16 QAM sampai 64 QAM. PMCH Physical Multicast Channel. Membawa DL multicast data didalam transmisi
multiple cell.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
LTE Physical Channel (cont.)
Physical Signals Primary and Secondary Synchronization Signal (Primary SCH dan Secondary SCH)
Synchronization signal mengidentifikasikan 168 cell grup ID dengan 3 anggota masing-masing grup.
Downlink Reference Signal (DL RS) dilokasikan pada subcarrier-subcarrier tertentu pada symbol OFDM.
Uplink Reference Signal (UL RS) atau UL Pilot Symbol Uplink reference signal dialokasikan pada blok yang keempat simbol SC-FDMA pada slot UL PUSCH. PUCCH dapat memiliki 2 atau 3 reference signal. Reference signal adalah kepanjangan dari sequence Zadoff-Chu.
Random Access Preamble Random Access Preamble adalah bagian dari PRACH dan digenerate dari sequence Zadoff-Chu.
Sounding Signal Sounding Signal ditransmisikan di bagian akhir simbol PUSCH. Direquest oleh eNB untuk mengakses radio channel quality dari UE.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
LTE Radio Channel Mapping
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Quiz 1 : Physical Resources Allocation
Bukalah 4G ExcelBook! Amati Contoh Physical Resources Allocation pada Bandwidth FDD 5 MHz dan 10 MHz. Dengan contoh tersebut buatlah DL (Downlink) Physical Resources Allocation untuk sistem berikut!
1. FDD, Bandwidth = 5 Mhz, 1 Antena Port, Normal Cyclic Prefix
2. FDD, Bandwidth = 15 Mhz, 2 Antena Port, Normal Cyclic Prefix
3. FDD, Bandwidth = 20 Mhz, 4 Antena Port, Normal Cyclic Prefix
4. FDD, Bandwidth = 20 Mhz, 4 Antena Port, Extended Cyclic Prefix
5. TDD (3 : 5), Bandwidth = 20 Mhz, 4 Antena Port, Normal Cyclic Prefix
6. TDD (1 : 1), Bandwidth = 10 Mhz, 2 Antena Port, Extended Cyclic Prefix
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
DL Control CHANNEL Dimensioning
12
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
DL Control Channel
PBCH Jumlah Resource Element yang digunakan oleh PBCH selalu 240 per satu Radio Frame. Jumlah ini didapatkan dari 4 x 72 Resource Element (288 RE) dikurangi Resource Element untuk Reference Signal sebesar 6 x 8 Resource Element (48 RE). Jumlah ini sama untuk kesemua badwidth dan jumlah konfigurasi port antena.
PCFICH
160 Resource Element digunakan oleh PCFICH frame per satu Radio Frame. Jumlah ini sama untuk kesemua badwidth dan jumlah konfigurasi port antena.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
DL Control Channel (cont.)
PHICH
Tabel di bawah menunjukkan jumlah Resource Element per Radio Frame untuk PHICH dengan sistem bandwidth yang berbeda-beda.
Bandwith Resource Block Number PHICH Number
1.4 6 120
3 15 240
5 25 480
10 50 840
15 75 1200
20 100 1560
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
DL Control Channel (cont.)
PDCCH
CFI digunakan sebagai acuan estimasi perkiraan permintaan PDCCH di dalam subframe. Jumlah maksimum PDCCH, dibatasi oleh parameter pdcchCfiMode. Tabel berikut menunjukkan jumlah maksimum Resource Element yang digunakan oleh PDCCH dalam satu frame, termasuk untuk setiap pengaturan pdcchCfiMode
nRE, PDCCH Bandwidth [MHz]
pdcchCfiMode 1.4 3 5 10 15 20
CFI_STATIC_BY_BW 1440 2520 4320 9000 4320 6120
CFI_STATIC_1 N/A N/A N/A 2880 4320 6120
CFI_STATIC_2/
CFI_AUTO_MAXIMUM_2 1440 2520 4320 9000 13320 18000
CFI_STATIC_3/
CFI_AUTO_MAXIMUM_3 2160 4320 7200 14760 22320 30240
CFI_STATIC_1 tidak diperbolehkan untuk bandwidth yang kurang dari 10MHz.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
4G LTE USER DATA RATE (PDSCH)
16
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Calculation for 10 MHz CFI = 2, Satu Antenna Port
Jumlah Resource Element Total = 12 (Jumlah Subcarrier) x 14 (Jumlah OFDM Symbol dalam subframe) x 50 (Jumlah Resource Block) x10 (Jumlah Subframe dalam Radio Frame) = 84000 Resource Element per Radio Frame.
Control Channels Reference Signal (RS) : 8 Simbol Resource Element per Scheduling Block = > 8/168 (12 Subcarrier x 14 OFDM Symbol) = 4,76 % Primary Synchronization Channel (P SCH): 62 x 2 Resource Elemen per Radio Frame = > 124 / (168 x 10 x 50) = 0,15 % Secondary Synchronization Channel (S SCH): sama seperti P SCH = 0,15 % PBCH : 240 / (168 x10 x 50) = 0,29 % PCFICH : 160 / (168 x 10 x 50) = 0,2 % PHICH : 840 / (168 x 10 x 50) = 1 % PDCCH : 9000/ (168 x 10 x 50) = 10,7% Total saluran kontrol : 17,25 %
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Calculation for 10 MHz (cont.) CFI = 2, Satu Antenna Port Unused Resource Elements Sebanyak 5 Resources Element tidak terpakai di setiap sisi P-SCH dan S-SCH = ( 5 + 5 )
x 4 = 40 => 40 / 84000 = 0,047% = 0,05% Sejumlah 0 Resource Element tidak terpakai per frame untuk PDCCH (Mengacu tabel
dibawah) Sejumlah 48 Resource Elements selalu disediakan untuk Reference Signal di bagian
PBCH (konfigurasi empat port antena). 12 Resource Elements digunakan untuk aktual Resource Elements saat satu port antena yang digunakan, 36 Resources Elements tidak terpakai (disediakan untuk Port Antena lain apabila Port Antena lain dikonfigurasi).
Di Control Signalling ada 2 Resource Element per Resource Block yang tidak digunakan dialokasikan untuk 2 atau 4 antena port. Ini sama 2 x 50 x 10 = 1000 Resource Element tidak terpakai per radioframe di sistem bandwidth 10 MHz.
BW [MHz] #RBs nRE,UN
For CFI=1
nRE,UN For CFI=2
nRE,UN For CFI=3
1.4 6 - 200 200
3 15 - 80 80
5 25 - 40 160
10 50 120 0 240
15 75 320 320 320
20 100 160 280 40
Unused Resource Elements per PDCCH frame
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Calculation for 10 MHz (cont.) CFI = 2, Satu Antenna Port
Unused Resource Elements
5+5 4
84000 +
0
84000+
36
84000+
1000
84000= 1,28%
Jumlah Control Channel dan Resource Elements tidak terpakai sebesar 18,5 %. Sehingga 81,5 % Resource Elements tersedia untuk PDSCH.
Unused RS
P-SCH
and
S-SCH
PBCH PCFICH PHICH PDCCH Total
Ctrl Ch PDSCH
Calculation
1000+40
84000
+0+36
84000
8 /168 (124 +
124
/84000
240 /
84000
160/
84000
840/
84000
9000/
84000
%
1,3
4,76 0,3 0,29 0,2 1 10,7 17,25 81,5
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Calculation for 20 MHz CFI = 1, Satu Antenna Port
Jumlah Total Resource Elements = 12 (subcarrier per Resource Block) x 14 (OFDM Symbol per Sub frame) x 100 (resource Block dalam 10 MHZ) x10 (Subframe dalam 1 Radio Frame) = 168.000 Resource Element.
Control Channels Reference Signal (RS) : 8 Simbol Resource Element per Scheduling Block = > 8/168 (12 Subcarrier x 14 OFDM Symbol) = 4,76 % Primary Synchronization Channel (P SCH): 62 x 2 Resource Elemen per Radio Frame = > 124 / (168 x 10 x 100) = 0,074 % Secondary Synchronization Channel (S SCH): sama seperti P SCH = 0,074 % PBCH : 240 / (168.10.100) = 0,14 % PCFICH : 160 / (168.10.100) = 0,09 % PHICH : 1560 / (168.10.100) = 0,93 % PDCCH : 6120 / (168.10.100) = 3,6 % Total Control Channel : 9,7 %
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Calculation for 20 MHz CFI = 1, Satu Antenna Port
Unused Resource Elements Sebanyak 5 Resources Element tidak terpakai di setiap sisi P-SCH dan S-SCH = ( 5 + 5 )
x 4 = 40 => 40 / 168.000 = 0,047% = 0,024 % 160 Resource Element tidak terpakai untuk PDCCH. Sejumlah 48 Resource Elements selalu disediakan untuk Reference Signal di bagian
PBCH (konfigurasi empat port antena). 12 Resource Elements digunakan untuk aktual Resource Elements saat satu port antena yang digunakan, 36 Resources Elements tidak terpakai (disediakan untuk Port Antena lain apabila Port Antena lain dikonfigurasi).
Di Control Signalling ada 2 Resource Element per Resource Block yang tidak digunakan dialokasikan untuk 2 atau 4 antena port. Ini sama 2 x 100 x 10 = 2000 Resource Element tidak terpakai per radioframe di sistem bandwidth 10 MHz.
Total Resource Element yang tidak terpakai :
5 + 5 4
168.000 +
160
168000+
36
168000+
2000
168.000= 1,3%
Jumlah Control Channel dan Resource Elements tidak terpakai sebesar 11 %. Sehingga
89 % Resource Elements tersedia untuk PDSCH.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Calculation for 20 MHz CFI = 1, Satu Antenna Port
Unused RS
P-SCH
and
S-SCH
PBCH PCFICH PHICH PDCCH Total
Ctrl Ch PDSCH
Calculation
2000+40
168000
+160+36
168000
8 /168 (124 +
124
/168000
240 /
168000
160/
168000
1560/
168000
6120/
168000
%
1,3
4,76 0,15 0,14 0,1 0,93 3,6 9,7 89
Unused Resource Elements 2 Antenna Port Ketika menggunakan dua port antena sejumlah 12 lebih Resource Elements digunakan untuk RS yang terletak di daerah PBCH. Ini artinya 24 Resource Elements tidak terpakai di daerah PBCH.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Quiz 2 : 4G LTE User Data Rate (PDSCH)
Hitunglah User data rate untuk konfigurasi berikut!
1. FDD, Bandwidth = 5 Mhz, CFI = 3, 1 Antena Port
2. FDD, Bandwidth = 10 Mhz, CFI = 2, 2 Antena Port
3. FDD, Bandwidth = 20 Mhz, CF1 = 1, 4 Antena Port
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Quiz 3 : Physical Resource Allocation
Setelah melakukan perhitungan pada Quiz 2. Isilah tabel di bawah ini!
Bandwidth 1 Antena Port
CFI = 1 CFI = 2 CFI = 3 1.4 3 5
10 15 20
Bandwidth 2 Antena Port
CFI = 1 CFI = 2 CFI = 3 1.4 3 5
10 15 20
Bandwidth 4 Antena Port
CFI = 1 CFI = 2 CFI = 3 1.4 3 5
10 15 20
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Power Usage
Power untuk DL per port antena dibagi secara rata dalam satu sistem bandwidth kecuali untuk Reference Symbol (RS) ketika lebih dari satu port antena digunakan.
Ketika lebih dari satu port antena dikonfigurasikan, power untuk Reference Symbol adalah sebuah pengecualian dari aturan ini. Reference Symbol pada sebuah port antena akan diberikan Power dari kesemua antena karena tidak ada transmisi pada antena lainnya. Hal akan menambahkan power sebesar 3 dB ketika dua port antena yang digunakan.
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
POWER USAGE
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Power Usage Power Consumption per antenna port, BW=10MHz, CFI=2, 1AP, 40W
Total Power
Unused RS PSS and SSS
PBCH PCFICH PHICH PDCCH Total
Ctrl Ch
PDSCH
% 1.4 4.8 0.3 0.3 0.2 0.9 10.7 17.2 81.5
40 W 0.56 1.92 0.12 0.12 0.08 0.36 4.28 6.88 32.6
Power Consumption per antenna port, BW=20MHz, CFI=1, 2APs, 40W
Unused RS PSS and SSS
PBCH PCFICH PHICH PDCCH Total
Ctrl Ch
PDSCH
% 4.9 4.8 0.15 0.14 0.1 0.9 3.6 9.7 85.4 20 W 0.98 0.96 0.03 0.028 0.02 0.18 0.72 1.94 17.08
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Quiz 4 : Power Usage
Hitunglah power usage untuk konfigurasi berikut! Apabila total power per cell 40 W.
1. FDD, Bandwidth = 5 Mhz, CFI = 3, 1 Antena Port
2. FDD, Bandwidth = 10 Mhz, CFI = 2, 2 Antena Port
3. FDD, Bandwidth = 20 Mhz, CF1 = 1, 4 Antena Port
-
Consulting | Training | Research Company Confidential - Pinnacle Learning Center
Questions ?