Kecepatan Akses Jaringan 3G

Iklan akses internet secara mobile memang sering menjadi pengambil perhatian masyarakat, hampir bisa dijumpai disetiap media elektronik, media cetak dan baliho. Menjanjikan kecepatan akses data yang tinggi, sepertinya tanpa ada hambatan dapat memberikan sepenuhnya kepada setiap pengguna. Namun tahukah anda, semua kecepatan atau throughput itu dipengaruhi oleh banyak sekali faktor. 

Iklan sering menjebak, bila diperhatikan secara detail, tak jarang ada tulisan syarat dan ketentuan berlaku. Kecepatan akses yang tinggi sering ditampilkan pada iklan up to 3,6Mbps, 7,2Mbps. Tapi percayakah anda dapat mendapakan kecepatan akses internet atau throughput sampai dengan angka demikian. 

Jaringan 3G memang desain untuk kecepatan akses yang tinggi, menutupi kecepatan akses data pada jaringan 2G seperti pada teknologi GPRS dan EDGE. Jaringan 3G memberikan minimum kecepatan akses sekitar 384 kbps untuk pedistrian. Jaringan 3G juga berkembang menjadi jaringan 3.5G dengan teknologi HSDPA agar kecepatan akses menjadi lebih tinggi mencapai 14.4Mbps. 

Kecepatan 14.4 Mbps yang sering diberikan oleh orang marketing, hanya kecepatan teoritis dengan coding rate 4/4, menggunakan modulasi 16 QAM,  dan mendapatkan spreading codes  14 dalam sebuah koneksi. Namun, secara kenyataannya, rata-rata throughput untuk download data menggunakan jaringan HSDPA adalah 500kbps sampai 2Mbps. 

Throughput mengukur service paket switch yang berubah - ubah pada sekali koneksi, dan merupakan karakteristik dari koneksi packet switch yang akan mengirimkan data pada saat diperluan dan terkadang pada saat dipuncak saja, berbeda dengan circuit switch seperti panggilan video yang mengirimkan data secara terus-menerus sampai koneksi terputus. Berikut ini contoh dari penggunaan koneksi packet switch yang sering kita jumpai. 

• Pengguna memulai browsing sebuah alamat web, pada saat menekan go
• File yang didownload dari website, pada saat pengguna menekan start download
• Ketika pengguna menggunakan aplikasi yang dapat mentransfer file. 
• Pada saat aktif menggunakan web browsing lagi setelah beberapa saat tidak aktif dalam browsing, misalnya saja, pada saat membaca detik.com, namun ditinggalkan begitu saja, pada saat tersebut packet switch tidak aktif, namun ketika mulai lagi memilih link artikel untuk dibaca pada saat tersebut packet switch aktif kembali.

Pada saat menggunakan packet switch atau bahasa umumnya menggunakan koneksi data atau paket data, ada banyak sekali proses yang sedang berjalan baik dari handset pengguna, NodeB, sampai pada core Network. Pengalokasian kanal merupakan hal yang paling penting untuk mendapatkan throughput akses internet yang diinginkan. Jika ketersediaan kanal pada NodeB tersedia, maka throughput yang tinggi bisa didapatkan. Untuk HSDPA, memiliki kanal baru yang berbeda dengan jaringan 3G yaitu HS-DSCH untuk kecepatan akses yang tinggi. Selama proses single call akses paket data, perubahan throughput dapat digambarkan seperti berikut.

Selama satu kali akses data, terdapat tiga kali interuption, yang disebabkan oleh pengguna yaitu pada no 1 dan 2 dan yang disebabkan oleh kegagalan link radio pada no 3. DCH adalah standar channel untuk semua jenis transmisi data antara pengguna dengan jaringan. Jika pada akses data atau pada saat koneksi internet data yang dibutuhkan tidak terlalu besar, RNC mengontrol handset pengguna untuk menggunakan common trasport channel RACH untuk arah uplink dan FACH untuk arah downlink untuk transfer data. Semua pengguna yang mengakses jaringan 3G menggunakan RACH dan FACH yang sama pada saat yang bersamaan sehingga kecepatan transfernya sangat rendah. Pada gambar garis titik-titik menggammbarkan kecepatan maksimum secara teoritis untuk throughput data. 

Pada saat koneksi data, pada gambar tersebut dapat digambarkan sebagai berikut.

1. Pada no 1 terjadi rekonfigurasi penggunaan channel, sesuai dengan besar data transfer yang akan dibutuhkan oleh pengguna, jika tidak terlalu besar dapat menggunakan DCH, namun untuk data yang besar, dapat menggunakan HS-DSCH untuk penggunaan transfer data. penggunaan channel HS_DSCH tergantung dari konfigurasi engineer, ada batasan untuk setiap NodeB, dan jika pada waktu tertentu tidak ada channel HS-DSCH yang idle atau kosong, maka pengguna hanya dapat menggunakan channel DCH, sehingga koneksi data menjadi lambat
2. Pada saat akhir dari download atau transfer data, terjadi interupsi singkat, proses ini biasanya rekonfigurasi ke CELL_PCH atau idle mode
3. Pada saat ini, ada rekonfigurasi lagi ke CELL_DCH, pada saat ini pengguna mulai lagi menggunakan akses internet, atau browsing
4. Terjadi interupsi baru pada saat browsing karena kegiatan pengguna, namun dikonfigurasi lagi agar bisa terkoneksi paket data
5. Browsing dengan trafik yang kecil, hanya menggunakan commn transport channeles untuk mengirimkan data
6. Rekonfigurasi lagi ke CELL_DCH karena peningkatan data yang akan ditransfer, dan jumlah data yang akan didownload
7. pada saat ini, akan kehilangan throughput downlink,tiba - tiba kecepatan internet berubah drastis menurun, hal ini disebabkan oleh perubahan kondisi radio interface, seperti pergerakan pengguna.
8. Pada saat ini, koneksi jaringan dengan pengguna terputus
9. Koneksi dengan pengguna dapat terhubung lagi, untuk melanjutkan koneksi data. 

Jadi, pada saat melakukan koneksi data, terjadi perubahan kecepatan data karena perilaku user itu sendiri, sehingga kecepatan atau throuphut data yang diperoleh statis, berubah setiap saat sesuai dengan keadaan. Jadi, perubahan kecepatan akses data dapat berubah karena beberapa faktor yaitu

• Kebiasan pengguna : kebiasaan pengguna ini bisa karena pergerakan pengguna, orang sering mengakses data secara mobile dan dapat dimana saja. Pergerakan pengguna itu dapat mendekati node B atau menjauhi. Ketika mendekati NodeB maka througput yang didapatkan kemungkinan semakin besar, tergantung juga ketersedian kanal, namun jika pengguna bergerak menjauhi NodeB, throughput pengguna akan tetap bahkan lebih sering menurun, karena kualitas link dan power yang harus dipertahankan, sehingga NodeB hanya memberikan kualitas yang semakin rendah berbanding lurus dengan penurunan power dari NodeB, hal ini tentu akan menurunkan throughput. Selain itu, kebiasaan pengguna yang dapat menyebabkan kecepatan akses data berubah, sering kita jumpai pada saat konten yang diminta oleh pengguna. Misalnya saja, jika pengguna ingin membuka halaman web yang besarnya 100kbyte, maka jika diberikan kecepatan 800kbps maka halaman web tersebut akan terbuka dalam waktu satu detik, dan itu sudah tergolong cepat, padahal nodeB bisa saja memberikan kecepatan 2Mbps, namun dengan kecepatan 800kbps sudah cukup, kecepatan yang besar bisa diberikan untuk pengguna-pengguna lain. Namun ada faktor lain juga yang mempengaruhi seperti respon server dari website untuk memberikan halaman web kepada pengguna. Kecepatan pengguna akan berubah ketika, pengguna akan mendownload data yang lebih besar maka jika channel HSDSCH maka mendapatkan kecepatan yang lebih besar. 
• Radio Resource : Radio Resource adalah kemampuan yang dimiliki oleh jaringan pada NodeB, mencakup kapasitas dan kondisi NodeB. Setiap Node B memiliki kapasitas yang berbeda - beda tergantung dimensioning engineer. Kapasitas tersebut dapat berupa Channel Element (CE) yang merupakan resource baseband, HSDPA user number yang merupakan jumlah pengguna HSDPA pada saat waktu yang bersamaan, power, HS-PDSCH code, dan yang lainnya. selain itu, kondisi dari nodeB apakah pada saat melayani high trafik atau low trafik
• Network failure : Faktor ini terjadi pada saat, kegagalan pada perangkat radio, kegagalan pada software atau hank. Kegagalan pada saat soft handover juga berpengaruh besar terhadap throughput. 

Hal yang akan kita bahas selanjutnya adalah mengenai channel atau kanal untuk jaringan 3G yang akan digunakan oleh user. DCH atau Dedicated Channel adalah channel standar untuk semua jenis koneksi data antara user dengan jaringan UMTS atau 3G. Walaupun service  berupa voice, channel yang digunakan tetap DCH dan dibawa oleh physical channel. Dedicated disini maksudnya adalah channel tersebut hanya bisa digunakan oleh satu user, tidak bisa sharing dengan user lain namun pada jaringan 3.5G atau HSDPA, dedicated channel yang melayani paket data dipetakan ke HS-DSCH (high speed - downlink shared channel) yang dapat digunakan oleh banyak user pada cell yang memberikan service HS-DSCH. Sehingga diperlukan signalling tambahan pada radio interface untuk menginformasikan paket data yang dikirim user pada HS-DSCH
Dedicated physical channel diidentifikasi oleh channelisation code dan spreading code. Code yang tersedia sangat terbatas sesuai dengan yang dialokasikan, dan tidak semua code dapat digunakan. untuk AMR 12.2 kbps (full rate speech) pada layanan voice akan bekerja dengan spreading factor 128, ketika kecepatannya 128 kbps maka diperlukan spreading factor 16. Secara teoritis spreading factor 16 hanya tersedia dan dapat digunakan oleh 16 user secara bersamaan dalam satu cell (NodeB biasanya terdiri dari 3 cell).

Untuk kecepatan data lainnya, misalkan saja untuk mendapatkan kecepatan data sebesar 2Mbps, user harus mendapatkan resource dari NodeB yang besar, yaitu mendapatkan spreading factor = 4 dengan 3 code secara pararel. Kondisi ini bisa didapat pada saat NodeB memiliki resource yang cukup besar, dan user memiliki kualitas sinyal yang bagus. Maksimum throughput dengan satu scrambling code adalah sekitar 2.5Mbps atau sekitar 100 full rate speech.

Karena sistem 3G bermain pada resource atau kapasitas dari NodeB dan juga coverge yang merupakan faktor penting yang saling mempengaruhi, maka NodeB dipasang pada daerah yang lebih rapat, khususnya untuk daerah yang jumlah penggunanya besar. Kapasitas yang dipasang pada NodeB pada daerah yang padat akan didesain untuk jumlah pengguna yang banyak, sehingga mampu melayani trafik yang tinggi. Apabila trafik masih tinggi, maka akan menggunakan second carrier, dimana carrier yang dimaksud adalah menggunakan frekuensi baru lagi. Pada 3G, menggunakan satu frekuensi yang sama untuk semua user, penambahan carrier ke dua atau frekuensi ke dua digunakan untuk penambahan kapasitas, terutama dikhususkan untuk HSDPA. 
ajusady