Konfigurasi LTE pada NS 2

Arsitektur Jaringan tingkat tinggi LTE terdiri dari tiga komponen utama, diantaranya:

• User Equipment (UE).
• Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN).
• Evolved Packet Core (EPC).

EPC atau Evolved Packet Core berkomunikasi dengan paket jaringan data di dunia luar seperti internet, jaringan perusahaan swasta atau subsistem IP multimedia. Antarmuka antara bagian-bagian yang berbeda dari sistem dilambangkan dalam Uu, S1 dan SGI seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

User Equipment (UE) atau Peralatan Pengguna

Arsitektur internal dari user equipment untuk LTE identik dengan yang digunakan oleh UMTS dan GSM yang sebenarnya adalah sebuah Mobile Equipment (ME) atau peralatan mobile. Peralatan Mobile terdiri dari 3 modul penting, diantaranya Mobile Termination (MT), yang menangani semua fungsi komunikasi; Terminal Equipment (TE), yang mengakhiri aliran data; dan Universal Integrated Circuit Card (UICC), atau dikenal juga sebagai kartu SIM untuk peralatan LTE. Ini menjalankan aplikasi yang dikenal sebagai Universal Subscriber Identity Module (USIM).

Sebuah USIM menyimpan data pengguna tertentu sama halnya dengan kartu SIM 3G. Kartu ini berisi informasi tentang nomor pengguna ponsel, identitas jaringan rumah, kunci keamanan dan lain-lain.

E-UTRAN (Akses Jaringan)

Arsitektur evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) telah diilustrasikan dalam gambar di bawah ini.

E-UTRAN menangani komunikasi radio antara ponsel dan evolved packet core dan hanya memiliki satu komponen, BTS evolved, yang disebut eNodeB atau eNB. Setiap eNB adalah BTS yang mengontrol ponsel dalam satu atau lebih sel. BTS yang berkomunikasi dengan ponsel dikenal sebagai eNB yang melayaninya.

Ponsel LTE berkomunikasi hanya dengan satu BTS dan satu sel pada satu waktu dan berikut adalah dua fungsi utama yang didukung oleh eNB:

• eBN mengirim dan menerima transmisi radio untuk semua ponsel menggunakan analog dan fungsi pemrosesan sinyal digital dari antarmuka udara LTE.
• eNB mengontrol operasi tingkat rendah dari semua ponselnya, dengan mengirimkan sinyal pesan seperti perintah handover.

Setiap eBN dihubungkan ke EPC dengan menggunakan antarmuka S1 dan ini juga dapat terhubung ke BTS terdekat dengan antarmuka X2, yang utamanya digunakan untuk pemberian isyarat dan melanjutkan paket selama handover.

Sebuah home eNB (HeNB) adalah BTS yang telah dibeli oleh pengguna untuk menyediakan cakupan femtocell di dalam rumah. Sebuah home eNB dimiliki oleh sekelompok pelanggan tertutup (CSG) dan hanya dapat diakses oleh ponsel dengan USIM yang juga dimiliki oleh kelompok serupa.

Evolved Packet Core (EPC)

Arsitektur Evolved Packet Core (EPC) telah digambarkan di bawah ini. Ada beberapa komponen lagi yang belum ditampilkan dalam diagram untuk membuatnya tetap sederhana. Komponen ini seperti Sistem Peringatan Gempa Bumi dan Tsunami (Earthquake and Tsunami Warning System – ETWS), Equipment Identity Register (EIR) dan Policy Control and Charging Rules Function (PCRF).

Berikut adalah penjelasan singkat dari masing-masing komponen yang ditampilkan dalam arsitektur di atas:

• Komponen Home Subscriber Server (HSS) telah diteruskan dari UMTS dan GSM dan merupakan database pusat yang berisi informasi tentang semua pelanggan operator jaringan.
• Packet Data Network (PDN) Gateway (P-GW) berkomunikasi dengan dunia luar seperti jaringan paket data PDN, menggunakan antarmuka SGI. Setiap PDN diidentifikasi oleh acces point nama (APN). PDN gateway memiliki peran yang sama seperti GPRS support node (GGSN) dan serving GPRS support node (SGSN) dengan UMTS dan GSM.
• Serving Gateway (S-GW) bertindak sebagai router, dan meneruskan data antara BTS dan PDN gateway.
• Mobility Management Entity (MME) mengontrol operasi tingkat tinggi ponsel dengan cara memberikan pesan dan Home Subscriber Server (HSS).
• Policy Control and Charging Rules Function (PCRF) adalah komponen yang tidak ditampilkan dalam diagram di atas tetapi bertanggung jawab untuk melakukan kontrol atas proses tertentu, serta menyediakan kebijakan pengaturan dan aliran keputusan untuk pembiayaan/charging.

Antarmuka antara serving dan PDN gateway dikenal dengan S5/S8. Keduanya memiliki implementasi yang sedikit berbeda. Disebut S5 jika kedua perangkat berada dalam jaringan yang sama, dan S8 jika mereka berada di jaringan yang berbeda.

Fungsi Pembagian antara E-UTRAN dan EPC

Diagram berikut ini menunjukkan pembagian fungsi antara E-UTRAN dan EPC untuk jaringan LTE:

Instalasi lte pada ns2

1. Download dan extract file ns-2.35

ns-2.35 : $ tar xvf ns-allinone-2.35_gcc482.tar.gz

2.  patch file LTE

$ cd ns-allinone-2.35/ && patch -p0 < LTE-ns235_2014-2.patch

            File dapat di download di: https://drive.google.com/file/d/0B7S...ew?usp=sharing

3. $ ./install

4. $ cd ns-2.35/ && cp ns ns-lte

5. $ sudo cp ns-lte /usr/local/bin/

6. Download script lte

            Salah satunya file : https://drive.google.com/file/d/0B7S...ew?usp=sharing

6. pilih salah satu simulasi yang akan di running

$ ns-lte eyana.tcl

LTE Call Flow

            LTE melalui banyak langkah selama sinyal end-to-end antara peralatan pengguna (UE) ke node B(eNB), entitas manajemen mobilitas bergerak (MME), server berlangganan rumah (HSS ), gateway melayani (SGW) dan PDN gateway (PGW).

Dimulai dengan S1 Setup, di mana eNB pada awalnya terhubung ke jaringan. Selama eNB berfungsi dengan baik, setup S1 akan tetap utuh. Begitu UE muncul, sebuah koneksi kontrol sumber radio (RRC) dibentuk untuk komunikasi dengan jaringan. Setelah RRC terbentuk, sinyal attachment jaringan terlampir (NAS) dimulai.

UE kemudian mengirimkan permintaan attach beserta permintaan konektivitas PDN ke jaringan. Attach untuk melampirkan ke jaringan. Setelah MME menerima permintaan attach, ia menanyakan HSS untuk rincian otentikasi. HSS kemudian mengirimkan vektor otentikasi ke MME dalam jawaban info otentikasi. Langkah selanjutnya dalam arus panggilan, LTE berkaitan dengan otentikasi dan keamanan. Jaringan meminta UE untuk vektor otentikasi. Ketika UE menyediakan yang sama, MME membandingkannya dengan apa yang telah dikirim oleh HSS. Jika sesuai, UE sudah dikonfirmasi. MME mengelola mobilitas, identitas UE dan parameter keamanan.

Selanjutnya, keamanan mengambil alih dan semua pesan NAS dienkripsi menggunakan algoritma keamanan yang dipertukarkan. Setelah arus panggilan LTE bergerak melalui langkah keamanan, jaringan menciptakan pembawa EPS. Kemudian pembawa radio dibuat dan koneksi RRC dimodifikasi sesuai dengan itu. Begitu pembawa radio ini dibuat, alamat tautan eNB turun dikirim ke SGW dalam pesan GTP. Serving Gateway adalah simpul yang mengakhiri antarmuka menuju EUTRAN. Untuk setiap UE yang terkait dengan EPS, pada suatu titik waktu tertentu, ada satu Serving Gateway tunggal.