Long Term Evolution Sebagai Kandidat 4G Hala Pratiwi Ismail Teknik Telekomunikasi,Fakultas Elektro dan Komunikasi,, Institut Teknologi Telkom Jl.Telekomunikasi no.1,Bandung
[email protected]
Abstrak— Perkembangan teknologi telekomunikasi sangat pesat. Teknologi telekomunikasi seluler saat ini mulai bergerak secara kolektif dari 3G menuju 4G. LTE (Long Term Evolution) adalah sebuah nama baru dari layanan yang mempunyai kemampuan tinggi dalam sistem komunikasi bergerak (mobile). Hal ini merupakan langkah menuju generasi ke-4 (4G) dari teknologi radio yang dirancang untuk meningkatkan kapasitas dan kecepatan jaringan telepon mobile,hal tersebut dapat terlihat dari arsitektur LTE yang lebih sederhana dari teknologi sebelumnya, penggunaan OFDM,antena cerdas (MIMO), serta beberapa teknologi pendukung lainnya. Oleh sebab itu, pada paper ini akan dibahas mengenai spesifikasi LTE sebagai kandidat 4G. Keywords— LTE,4G, arsitektur, OFDM, MIMO, kapasitas,kecepatan.
I. PENDAHULUAN Long Term Evolution adalah sebuah nama baru dari layanan yang mempunyai kemampuan tinggi dalam sistem komunikasi bergerak (mobile). Teknologi ini biasanya disebut sebagai teknologi 4G,namun kenyataannya LTE yang direalisasikan saat ini belum memenuhi standar dari teknologi 4G yang sesungguhnya, itulah sebabnya LTE yang ada saat ini masih disebut sebagai generasi 3.9G. Meskipun begitu, pada teknologi ini telah terdapat beberapa perubahan dibandingakan dari teknologi sebelumnya, baik dalam hal teknis maupun aplikasinya. Dari sisi teknis, perubahan yang dapat dilihat adalah adanya arsitektur yang lebih sederhana dari teknologi sebelumnya ,penggunaan antena cerdas (MIMO), OFDM,dll. Dari sisi aplikasi, user dapat menikmati layanan LTE baik voice maupun data, semua komunikasi telah full IP,sehingga dapat menguntungkan user dari segi harga. Pada paper ini,akan dibahas lebih mendalam mengenai beberapa spesifikasi dari teknologi LTE.
Mbps untuk uplink. Pada standard 4G, 100 Mbps adalah data rate untuk suatu handset yang secara relative bergerak terhadap base station. Jika suatu handset relative tetap terhadap basestation,seharusnya memiliki datarate ssbesar 1 Gbps. Mobility E-UTRAN harus dioptimalkan untuk kecepatan rendah dari 0-15km/jam. Untuk kecepatan 15-120 km/jam harus didukung dengan high performance. Mobilitas dengan kecepatan 120 km/jam sampai dengan 350km/jam harus dapat didukung dan dengan band frekuensi yang memadai,dapat mensupport sampai dengan mobilitas dengan kecepatan 500 km/jam. Spectrum flexibility E-UTRA dapat beroperasi pada alokasi spektrum yang berbeda-beda, termasuk diantaranya adalah 1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz,10 MHz, 15 MHz, dan 20 MHz baik pada uplink maupun downlink. B. Arsitektur Jaringan
II. PEMBAHASAN Adapun beberapa spesifikasi dari LTE yang akan dibahas pada paper ini,yaitu: A. Pengertian LTE LTE memiliki Radio Access Network sendiri yang bernama E-UTRAN. Jaringan corenya disebut Evolved Packet Core(EPC). Dalam rangka memenuhi persyaratan dari IMT Advanced tentang 4G, maka LTE mempunyai beberapa persyaratan seperti di bawah ini: Peak data rate LTE diharapkan untuk memiliki data rate sebesar 100 Mbps untuk downlink, dan 50
Gambar 1 Arsitektur LTE
Arsitektur jaringan dari LTE seperti pada gambar 1 dibuat lebih sederhana dari pada jaringan-jaringan yang telah ada sebelumnya. Keseluruhan arsitektur LTE terdiri dari beberapa eNB yang menyediakan akses dari UE ke EUTRAN melalui EUTRA. Sesama ENB saling berhubungan Sesama eNB saling berhubungan satu sama lain melalui binteface yang disebut X2.
MME/SAE gateway menyediakan koneksi antara Enb dengan EPC dengan interface yang disebut S1. X2 dan S1 keduanya mendukung UE dan SAE gateway. Keduanya juga menyediakan dynamic schedulling dari UE dan juga data stream. Layanan penting lainnya dari eNB adalah header compression dan enkripsi dari user data stream.
•
Evolved Packet Core (EPC) EPC adalah core network berbasis flat all-IP yang dapat diaksesmelalui 3GPP radio access (LTE, 3G, 2G) maupun non-3GPP radioaccess (WiMAX, WLAN), menyebabkan adanya prosedur handover antar kedua tipe radio akses . Fleksibilitas akses ke EPC menarik perhatian operator karena memungkinkan mereka untuk memiliki singlecore network dengan bermacam-macam service yang dapat disupport. Komponen-komponen utama dari EPC adalah sebagai berikut:
C. Dasar Radio Akses Teknologi yang terpenting termasuk jaringan radio akses yang terbaru adalah Orthogonal Frequency Division multiplexing yang merupakan teknik transmisi dengan menggunakan multiple carrier dalam jumlah banyak dan saling orthogonal. Dengan pemilihan carrier secara orthogonal tersebut maka tak ada carrier yang saling berinterferensi. Ilustrasi OFDM dapat dilihat pada gambar 2
1. Mobility Management Entity (MME) Merupakan elemen kunci dari EPC, yang mana bertugas untuk mengatur fungsi security seperti authentication,authorization on network access server (NAS) signalling security, menangani idle state mobility, roaming, dan handover terhadap fungsifungsi lain.Interface yang menghubungkan EPC dengan ENB adalah S1-MME interface. 2. Serving Gateway (S-GW) Merupakan gateway yang mengakhiri interface antara EPC denganE-UTRAN dengan interface baru yang disebut S1-U. Untuk setiap UE yang terhubung dengan EPC akan terdapat S-GW khusus yang menangani beberapa fungsi seperti mobility anchor point untuk loc al inter-Enb handover dan inter 3GPP mobility, interoperator charging, packetrouting, dan forwarding. 3. Packet Data Network Gateway (PDN-GW) Merupakan bagian yang menyediakan akses dari UE kePacket Data Network (PDN)
•
Jaringan Akses Radio.
Akses radio jaringan LTE disebut E-UTRAN dan salah satu fitur utama adalah bahwa semua layanan, termasuk real-time, akan didukung melalui berbagi paket saluran. Pendekatan ini akan mencapai peningkatan efisien spectrum yang akan berubah menjadi lebih tinggi kapasitas sistemnya, sehubungan dengan UMTS dan HSPA saat ini. Yang penting,konsekuensi dari menggunakan akses paket untuk semua layanan adalah integrasi yang lebih baik antara semua layanan multimedia dan antara nirkabel dan layanan tetap.
Gambar 2 Ortogonal Frekuensi Division Multiplexing
OFDM mensupport adanya overlapping antar subcarrier tanpa adainterferensi. Dengan begitu, hampir 50% bandwidth dihemat karena adanya orthogonalitas ini dibandingkan dengan teknik non-overlapping. Kelebihan dari OFDM ini adalah dapat mencegah Intersymbol interference (ISI) yang disebabkan oleh delay propagasi, yaitu dengan penggunaan cyclic prefix. OFDM pada LTE merupakan teknik akses di sisi downlink,sedangkan pada uplink menggunakan SCDMA, namun pada paper ini tidak membahas secara spesifik mengenai SCDFMA pada LTE. D. MIMO Salah satu hal terpenting adalah pencapaian laju data yang tinggi untuk LTE adalah dengan transmisi antena jamak. Pada downlink, bisadidukung 1,2 atau 4 antena pemancar pada eNB dan satu,dua atau empatpada antena peneriam di UE. Antena jamak dapat digunakan untuk carayang berbeda yaitu untuk mendapatkan tambahan keragamantransmit/terima atau untuk mendapatkan spatial multiplexing yangm e n i n g k a t k a n l a j u d a t a d e n g a n m e m b u a t
b e b e r a p a k a n a l p a r a l e l j i k a kondisi mengijinkan. Meskipun begitu, pada LTE uplink walaupun satu,dua atau empat antena penerima diijinkan pada eNB, hanya satu antenna pemancar yang diijinkan pada UE. Oleh karena itu, antena jamak dapat digunakan hanya untuk mendapatkan keragaman penerimaan. III. KESIMPULAN Sebagai kandidat 4G, LTE memiliki beberapa spesifikasi teknologi yang berbeda dari teknologi sebelumnya, yaitu: 1. Penggunaan teknik OFDMA di sisi downlink dan SCFDMA di sisi uplink 2. Efisiensi Bandwith 3. Fleksibilitas bandwith 4. Mobilitas yang tinggi 5. Full IP 6. Arsitektur sederhana 7. Penggunaan antenna MIMO
UCAPAN TERIMA KASIH Saya mengucapkan terima kasih kepada kakak-kakak dan teman-teman asisten laboratorium mobile communication yang telah memberikan bimbingan demi terciptanya paper ini. Terima kasih pula kepada teman-teman riset group atas kerjasama dan bantuannya demi terealisasinya paper ini.
REFERENSI [1] [2] [3] [4]
Wibisono,Gunawan, Kurniawan,Uke, dan Dwi,Gunadi. 2007.Konsep Dasar Teknologi Seluler. Bandung : Informatika http://anangss.blogspot.com/2010/03/lte-long-term-evolution.html. Nanang. Long Term Evolution. 24 Maret 2010. http://www.scribd.com/doc/45641005. Wireless Access. 19 Maret 2010. (2002) The IEEE website. [Online]. Available: http://www.ieee.org/ http://antondewantoro.wordpress.com/2010/04/16/teknologi-longterm-evolution-lte-sae. Anton Dewantoro. Arsitektur LTE.
