LTE SYSTEM

OVERVIEW AND OPTIMIZATION OF LTE SYSTEM

 

• Pembicara : Abdul Samad

 

A. LTE

          3GPP Long Term Evolution atau yang biasa disingkat LTE adalah sebuah standar komunikasi akses data nirkabel tingkat tinggi yang berbasis pada jaringan GSM/EDGE dan UMTS/HSPA. Jaringan antarmuka-nya tidak cocok dengan jaringan 2G dan 3G, sehingga harus dioperasikan melalui spektrum nirkabel yang terpisah. Teknologi ini mampu download sampai dengan tingkat 300mbps dan upload 75mbps. Layanan LTE pertama kali diadopsi oleh operator seluler TeliaSonera di Stockholm dan Oslo pada tanggal 14 desember 2009.

         3GPP Long Term Evolution (LTE) dan dipasarkan dengan nama 4G LTE adalah sebuah standard komunikasi nirkabel berbasis jaringan GSM/EDGE dan UMTS/HSDPA untuk aksess data kecepatan tinggi menggunakan telepon seluler mau pun perangkat mobile lainnya. LTE disebut-sebut sebagai jaringan nirkabel tercepat saat ini, sebagai penerus jaringan 3G. LTE bahkan diklaim sebagai jaringan nirkabel yang paling cepat pertumbuhannya.

          LTE adalah teknologi yang didaulat akan menggantikan UMTS/HSDPA. LTE diperkirakan akan menjadi standarisasi telepon selular secara global yang pertama.

         Walaupun dipasarkan sebagai teknologi 4G, LTE yang dipasarkan sekarang belum dapat disebut sebagai teknologi 4G sepenuhnya. LTE yang di tetapkan 3GPP pada release 8 dan 9 belum memenuhi standarisasi organisasi ITU-R. Teknologi LTE Advanced yang dipastikan akan memenuhi persyaratan untuk disebut sebagai teknologi 4G. Di Indonesia, operator pertama yang menggunakan teknologi 4G ini adalah Bolt yang diluncurkan oleh PT. Internux pada tanggal 14 November 2013.

B. LTE ROADMAP

Apa yang ditawarkan oleh tekonlogi LTE ?

1. Data throughput yang lebih tinggi ( saat ini sampai 326 mbps)
2. Latency yang lebih baik sampai 10 ms (RTTP)

     LTE sudah mulai dikembangkan oleh 3GPP sejak tahun 2004. Faktor-faktor yang menyebabkan 3GPP mengembangakan teknologi LTE antara lain adalah permintaan dari para pengguna untuk peningkatan kecepatan akses data dan kualitas servis serta memastikan berlanjutnya daya saing sistem 3G pada masa depan.

          3GPP LTE mewakili kemajuan besar didalam teknologi selular. LTE dirancang untuk memenuhi kebutuhan operator akan akses data dan media angkut yang berkecepatan tinggi serta menyokong kapasitas teknologi suara untuk beberapa dekade mendatang. LTE meliputi data berkecepatan tinggi, multimedia unicast dan servis penyiaraan multimedia. Selain itu LTE diperkirakan dapat membawa komunikas pada tahap yang lebih tinggi, tidak hanya menghubungkan manusia saja tetapi dapat juga menyambungkan mesin.

C.  PRINSIP KERJA 4G LTE

     Jaringan LTE atau disebut Evolved Packet System (EPS) murni berbasis IP. Baik layanan real-time maupun datacom dapat dibawa oleh protokol IP. IP address (IPv4 atau IPv6) dialokasikan pada satu mobile handset dan akan dilepas ketika handset dimatikan.

     LTE multiple access berbasis OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) yang dapat mencapai kecepatan data yang sangat tinggi. Hal ini dikarenakan orde modulasi yang tinggi (64 QAM), bandwidth yang besar (sampai 20 MHz), dan transmisi MIMO yang digunakan pada arah downlink (sampai 4×4). Secara teori, kecepatan data sampai 170 Mbps pada arah uplink dan dengan MIMO dapat mencapai 300 Mbps pada arah downlink.

        Bagian Core Ntework dari LTE yang disebut Evolved Packet Core (EPC) telah dipersiapkan untuk teknologi lain yang tidak dikembangkan oleh 3GPP seperti WIMAX dan WIFI. Ada yang bersifat trusted dan non trusted, tergantung perjanjian business antara operator.

         Jaringan LTE sederhananya terdiri dari Base Station yang disebut Evolved NodeB (eNB). Berbeda dengan sistem 3G, pada EPS tidak terdapat controller / RNC, jadi antar eNB secara langsung terkoneksi melalui interface X2, sedangkan koneksi ke arah core melalui interface S1. Hal ini dimaksudkan untuk mempercepat proses setup time dan mengurangi waktu yang diperlukan untuk handover. Setup time sangat penting bagi layanan realtime data seperti online gaming, begitu juga handover pada proses call.

       Keuntungan lain adalah protokol MAC yang berperan untuk proses scheduling hanya ada di UE dan base station (eNB), sedangkan pada UMTS, MAC dan scheduling berada pada RNC. Pada HSDPA MAC sub-layer ditambahkan di NodeB yang berfungsi sebagai proses scheduling.

        Scheduling adalah komponen penting untuk efisiensi radio resource. Transmission Time Interval (TTI) diset hanya 1 ms. Selama tiap-tiap TTI, eNB scheduler melakukan proses sebagai berikut:

–       Menganalisa kondisi radio tiap UE.

       UE akan mengirimkan laporan keadaan kualitas radio yang diperolehnya sebagai input ke eNB (sebagai scheduler) untuk menentukan Modulasi dan Coding scheme yang digunakan. Penentuan kualitas radio ini menggunakan HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) dengan soft combining dan rate adaptation.

–       Mengutamakan layanan QoS antar UE.

–       Menginformasikan UE mengenai alokasi radio resource.

         Untuk memperoleh efisiensi spektrum radio yang tinggi, pada arah downlink digunakan OFDMA dan untuk uplink menggunakan SC-FDMA yang disebut juga DFT (Discrete Fourier Transform) spread OFDMA.

       OFDM adalah suatu teknik modulasi dengan membagi satu bandwidth frekuensi pembawa (carrier) wideband menjadi beberapa subcarrier narrowband. Pada OFDMA, subcarrier ini dapat dishare kepada banyak user. Solusi ini tentunya akan menghemat spektrum frekuensi lebih efisien namun diperlukan processor yang lebih cepat dalm proses signallingnya. OFDMA juga memerlukan power amplifier yang dingan tingkat linearity tinggi, sehingga menambah konsumsi battery. Akibatnya, handset LTE ini menjadi sangat mahal.

D. TEKNOLOGI LTE DAN LAYANANNYA

• Teknologi LTE secara teoritis menawarkan kecepatan downlink hingga 300 Mbps dan Uplink 75 Mbps.
• LTE menggunakan Orthogonal Frequency Division Mutiplexing (OFDM) yang mentransmisikan data melalui banyak operator spektrum radio yang masing-masing sebesar 180 KHz. OFDM melakukan transmisi dengan cara membagi aliran data menjadi banyak aliran-aliran yang lebih lambat yang kemudian ditransmisikan secara serentak. Dengan menggunakan OFDM memperekecil kemungkinan terjadinya efek multi path.
• Meningkatakan kecepatan transmisi secara keseluruhan, kanal transmisi yang digunakan LTE diperbesar dengan cara meningkatan kuantitas jumlah operator spectrum radio tanpa mengganti parameter channel spectrum radio itu sendiri. LTE harus bisa beradaptasi sesuai jumlah bandwith yang tersedia.
• LTE mengadopsi pendekatan all-IP. Menggunakan arsitektur jaringan all-IP ini menyederhanakan rancangan dan implementasi dari antar muka LTE, jaringan radio dan jaringan inti, hingga memungkinkan industri wireless untuk beroprasi layaknya fixed-line network.
• Agar menjadi universal, perangkat mobile yang berbasis LTE harus juga mampu menyokong GSM, GPRS, EDGE dan UMTS. Jika dilihat dari sisi jaringan, antar muka dan protocol di tempatkan di tempat yang memungkinkan terjadinya perpindahan data selancar mungkin jika pengguna berpindah tempat ke daerah yang memiliki teknologi antar muka yang berbeda.

 

D. JARINGAN TELEPON

     Seperti yang sudah diungkapkan sebelumnya LTE menggunakan jaringan all-IP. Sedangkan telepon pada GSM dan UMTS menggunakan circuit switching. Dengan pengadopsian teknologi LTE, maka para operator harus merencanakan ulang jaringan telepon mereka. Munculah tiga pendekatan yang dapat digunakan:

• CSFB (Sirkuit Switched Fallback): Pada pendekatan ini, LTE hanya menyediakan servis data dan ketika telepon dilakukan atau diterima maka akan kembali menggunakan circuit switching. Kerugian yang didapatkan adalah pengaturan telepon mengambil waktu yang lebih lama.
• SVLTE (Simultaneous Voice and LTE): Pada pendekatan ini ponsel bekerja sebagai LTE dan circuit switching secara bersamaan. Kekurangan pada pendekatan ini adalah ponsel cenderung memiliki harga mahal dan menggunakan konsumsi tenaga yang tinggi.
• VoLTE (Voice over LTE): Pendekatan ini berbasis pada IP multimedia subsistem, yang bertujuan menyokong akses telepon dan multimedia melalui terminal nirkabel.

     Selain ketiga pendekatan diatas, terdapat alternatif lain yang tidak diinisiasikan oleh operator yaitu , Over-the-top-content servis , menggunakan aplikasi seperti skype dan google talk untu menyediakan servis telepon bagi LTE. Walupun begitu sekarang dan beberapa masa kedapan, servis telepon masih menjadi pemasukan utama bagi operator mobile. Maka menggantungkan servis telepon LTE sepenuhnya pada OTT, merupakan suatu tindakan yang tidak akan menerima banyak dukungan dari industri telekomunikasi.

F. KEKURANGAN DAN KELEBIHAN TEKNOLOGI LTE

1. Teknologi LTE menawarkan kecepatan downlink hingga 300 Mbps dan Uplink 75 Mbps.
2. LTE menggunakan Orthogonal Frequency Division Mutiplexing (OFDM) yang mentransmisikan data melaului banyak operator spektrum radio yang masing-masing sebesar 180 kHz.
3. Mendukung gelombang frekuensi yang saat ini digunakan oleh sistem IMT dan ITU-R.
4. Untuk di perkotaan, frekuensi band yang lebih tinggi dan digunakan untuk mendukung kecepatan tinggi mobile broadband.
5. Mendukung MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network).
6. Peningkatan dukungan mobilitas tinggi.

1. Biaya untuk infrastruktur jaringan baru realtif mahal.
2. Jaringan harus diperbaharui maka peralatan baru harus diinstal.
3. LTE menggunakan MIMO (Multiple Input Multiple Output), tentunya memerlukan antena tambahan pada pancaran pangakalan jaringan untuk transmisi data.
4. Sebagai akibatnya jika terjadi pembaharuan jaringan maka pengguna perlu membeli mobile device baru agar dapat menikmati jaringan yang mendukung teknologi LTE.

 

♣ DAFTAR PUSTAKA

https://id.wikipedia.org/wiki/LTE

http://babakhalid.com/prinsip-kerja-sistem-4g-lte

http://kangmasdyan07.blogspot.co.id/2014/04/kelebihan-dan-kekurangan-jaringan.html