roni nadzar: Pengertian LTE & UMTS

Pengerti LTE dan UMTS

Fourth-Generation Technology (4G) atau LTE

Sejarah:

Generasi pertama: hampir seluruh sistem pada generasi ini merupakan sistem analog dengan kecepatan rendah (low-speed) dan suara sebagai objek utama. Contoh: NMT (Nordic Mobile Telephone) dan AMPS (Analog Mobile Phone System).

Generasi kedua: dijadikan standar komersial dengan format digital, kecepatan rendah - menengah. Contoh: GSM dan CDMA2000 1xRTT.Generasi ketiga: digital, mampu mentransfer data dengan kecepatan tinggi (high-speed) dan aplikasi multimedia, untuk pita lebar (broadband). Contoh: W-CDMA (atau dikenal juga dengan UMTS) dan CDMA2000 1xEV-DO.Antara generasi kedua dan generasi ketiga, sering disisipkan Generasi 2,5 yaitu digital, kecepatan menengah (hingga 150 Kbps). Teknologi yang masuk kategori 2,5 G adalah layanan berbasis data seperti GPRS (General Packet Radio Service) dan EDGE (Enhance Data rate for GSM Evolution) pada domain GSM dan PDN (Packet Data Network) pada domain CDMA. 4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G. Nama resmi dari teknologi 4G ini menurut IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah “3G and beyond”. Sebelum 4G, High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) yang kadangkala disebut sebagai teknologi 3,5G telah dikembangkan oleh WCDMA sama seperti EV-DO mengembangkan CDMA2000. HSDPA adalah sebuah protokol telepon genggam yang memberikan jalur evolusi untuk jaringan Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) yang akan dapat memberikan kapasitas data yang lebih besar (sampai 14,4 Mbit/detik arah turun).

Definisi:

Sistem 4G akan dapat menyediakan solusi IP yang komprehensif dimana suara, data, dan arus multimedia dapat sampai kepada pengguna kapan saja dan dimana saja, pada rata-rata data lebih tinggi dari generasi sebelumnya. Belum ada definisi formal untuk 4G. Bagaimanapun, terdapat beberapa pendapat yang ditujukan untuk 4G, yakni: 4G akan merupakan sistem berbasis IP terintegrasi penuh. Ini akan dicapai setelah teknologi kabel dan nirkabel dapat dikenversikan dan mampu menghasilkan kecepatan 100Mb/detik dan 1Gb/detik baik dalam maupun luar ruang dengan kualitas premium dan keamanan tinggi. 4G akan menawarkan segala jenis layanan dengan harga yang terjangkau. Setiap handset 4G akan langsung mempunyai nomor IP v6 dilengkapi dengan kemampuan untuk berinteraksi internet telephony yang berbasis Session Initiation Protocol (SIP). Semua jenis radio transmisi seperti GSM, TDMA, EDGE, CDMA 2G, 2.5G akan dapat digunakan, dan dapat berintegrasi dengan mudah dengan radio yang di operasikan tanpa lisensi seperti IEEE 802.11 di frekuensi 2.4GHz & 5-5.8Ghz, bluetooth dan selular. Integrasi voice dan data dalam channel yang sama. Integrasi voice dan data aplikasi SIP-enabled.Teknologi 4G di IndonesiaSecara sederhana, dapat diartikan bahwa teknologi 1G adalah telepon analog / PSTN yang menggunakan seluler. Sementara teknologi 2G, 2.5G, dan 3G merupakan ISDN. Indonesia secara umum pada saat ini baru memasuki tahap 2.5G. Berkaitan dengan teknologi 4G, SIP adalah protokol inti dalam internet telephony[1] yang merupakan evolusi terkini dari Voice over Internet Protocol maupun Telephony over Internet Protocol. Teknologi tersebut banyak di perdebatkan oleh operator, pemerintah dan DPR belakangan ini. Tidak lama lagi internet telephony akan menjadi tulang punggung utama infrastruktur telekomunikasi. Teknologi internet telephony memungkinkan pembangun infrastruktur telekomunikasi rakyat secara swadaya masyarakat (tanpa Bank Dunia, IMF maupun ADB) bahkan mungkin

tanpa kontrol pemerintah sama sekali. Dengan teknologi SIP dalam 4G, nomor telepon PSTN hanyalah sebagian kecil dari identifikasi telepon. Bagian besarnya akan dilakukan menggunakan URL. Kita tidak lagi perlu bergantung pada nomor telepon yang dikendalikan oleh pemerintah untuk berkomunikasi via internet-telepon. Infrastruktr internet telephony memungkinkan kita untuk menyelenggarakan sendiri banyak hal tanpa tergantung lisensi pemerintah dan tidak melanggar hukum. Teknologi 4G juga akan menyebabkan kemunduran bagi teknologi Inernet Network (IN) yang saat ini merupakan infrastruktur telekomunikasi yang digunakan berbagai provider. Hal tersebut disebabkan terbukanya jalur arus bawah yang dapat didownload dan diakses gratis dari internet.

Saat ini kita dapat menyaksikan bagaimana pengguna ponsel dengan bangga memamerkan penggunaan fitur canggih di ponsel 3G (baca: triji) seperti fitur video calling yang memungkinkan penggunanya saling melihat muka dengan pihak yang dihubunginya. Begitu pun dengan vendor penyedia layanan 3G seperti, Telkomsel, Indosat, Excelcomindo Pratama, Mobile-8 (Fren) dan lain-lainya. Tapi kini, perkembangan teknologi selular begitu cepat, seperti kita ketahui teknologi telekomunikasi semula hanya menggunakan sistem analog, dan terus tumbuh sampai dengan generasi ke-3 yang kita kenal sekarang dengan 3G. Namun begitu teknologi 3G pun akan segera beralih ke 4G.

4G adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris: fourth-generation technology. Istilah ini umumnya digunakan mengacu kepada pengembangan teknologi telepon seluler. 4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G. Nama resmi dari teknologi 4G ini menurut IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah “3G and beyond”. Salah satu ciri khas teknologi 4G ini adalah seluruh jaringan sudah akan berbasis IP. Teknologi yang dipakai adalah teknologi internet telepon menggunakan Session Initiation Protocol (SIP). Namun teknologi 4G kini belum bisa didefinisikan secara jelas. Sampai sekarang belum ada standarisasi untuk 4G yang telah disepakati oleh para pihak yang berkompeten di bidang tekonologi komunikasi tanpa kabel ini. Selain berbasis IP, teknologi 4G ini memiliki ciri khas bahwa ponsel ini masih akan berfungsi dengan baik bila penggunannya berkomunikasi dengan menggunakan piranti 4G di dalam kendaraan dengan kecepatan 150 Km/jam dengan kecepatan transfer mencapai 54 Mbps. Padahal di atas kertas kecepatan 4G sesungguhnya bisa mencapai 100 Mbps di lingkungan luar rumah (bergerak), sedangkan 1GBps pada kondisi tidak bergerak (statisioner). Tidak hanya itu, kapasitas data yang melalui jaringan 4G akan jauh lebih besar daripada 3G sehingga pengunduhan data yang mencapai puluhan, bahkan ratusan MB akan mudah dicapai dalam waktu singkat. Sebagai contoh, dengan ponsel 3G, kita baru dapat mengunduh klip video dan klip musik yang berdurasi tidak begitu panjang. Sedangkan dengan 4G yang akan berbasis jaringan IP sepenuhnya, kita tidak hanya dapat mengunduh satu film utuh ke dalam satu ponsel 4G ketika sedang bergerak, juga menyaksikan tayangan gambar televisi yang berkualitas tinggi (high definition TV content) dan menyaksikan lawan bicara kita yang terlihat jelas dan mulus geraknya, tidak tersendat-sendat seperti sekarang dengan 3G melalui video calling. Tidak hanya itu, kita juga dapat melakukan video chat dengan mudah. Juga fitur video conferencing yang bisa lebih dari 2 situs yang dilakukan secara simultan. Dengan kata lain, trafik multimedia akan dominan pada penggunaan teknologi 4G di masa mendatang. Tentu saja browsing internet tanpa kabel akan makin lebih cepat dan makin menyenangkan tanpa terganggu dengan waktu tunda (delay time) karena masalah kongesti pada lalu lintas data di jaringan di masa kini akan teratasi dengan teknologi 4G. Yang paling menyenangkan karena biaya untuk menikmati fitur-fitur 4G itu diprediksi akan lebih murah daripada sekarang karena biaya untuk mengaplikasikan teknologi 4G akan lebih murah daripada teknologi 3G ataupun HDSPA (3,5 G).

Menurut pakar telematika Indonesia, Onno W. Purbo, “Untuk teknologi 4G, setiap handset 4G akan langsung mempunyai nomor IP v6 dilengkapi dengan kemampuan untuk berinteraksi internet telephony yang berbasis Session Initiation Protocol (SIP). Semua jenis radio transmisi seperti GSM, TDMA, EDGE, CDMA 2G, 2.5G akan dapat digunakan, dan dapat berintegrasi dengan mudah dengan radio yang di operasikan tanpa lisensi seperti IEEE 802.11 di frekuensi 2.4GHz & 5-5.8Ghz, bluetooth dan selular. Integrasi voice dan data dalam channel yang sama. Integrasi voice dan data aplikasi SIP-enabled.

Gila-nya dengan teknologi SIP yang berada di belakang 4G, nomor telepon +62 21 123 5678 hanya lah subset, bagian kecil daripada pengenalan / identifikasi telepon. Sebagian besar identifikasi / penomoran telepon akan dilakukan menggunakan URL seperti sip:onno@indo.net.id …. Dengan bertumpu pada URL, dunia menjadi lebih menarik karena kita tidak perlu lagi tergantung pada nomor telepon yang di kuasasi pemerintah cq. POSTEL untuk berkomunikasi internet telepon. Kalau kita cukup gila, sebetulnya dalam banyak hal kita dapat menyelenggarakan sendiri infrastruktur internet telephony tanpa perlu tergantung pada ijin / lisensi pemerintah tanpa melanggar hukum, dengan software yang dibuat sendiri tanpa mengeluarkan banyak devisa. Tak perlu lah kita mengeluarkan US$1000 / SST seperti yang di gembar gemborkan saat ini, jika saja kreatifitas anak bangsa tidak di matikan. Dalam 3G, servis suara yang dihasilkan pada dasarnya sama dengan servis suara di ISDN. Handset digital selular pada dasarnya sebuah handset ISDN. Sialnya, ISDN pada kenyataannya tidak berhasil dengan baik untuk mendeploy servis suara yang baru maupun integrasi data / suara. Kita cukup beruntung dengan adanya 3G ternyata membuka kesempatan untuk uji coba teknologi Internet seperti Session Initiation Protocol (SIP) maupun menggPerusahaan asal Swedia, TeliaSonera, telah mengimplementasikan jaringan mobile 4G di Stockholm, Swedia, dan Oslo, Norwegia. Pengembangan LTE tersebut sesuai dengan jadwal project dan membuat TeliaSonera menjadi yang pertama di dunia atas implementasi wireless 4G. TeliaSonera menjadi carrier wireless 4G pertama untuk membuat jaringan 4G.

Akses jaringan 4G dapat diakses via sebuah dongle Samsung USB, namun handset yang bisa 4G juga support untuk jaringan ini, akan segera hadir di tahun 2010. Teknologi 4G tersebut secara teori dengan kecepatan data 100Mbps, namun TeliaSonera mempromosikan layanan 4G tersebut dengan range dari 20Mbps hingga 80Mbps.

Layanan TeliaSonera 4G ini tetap tujuh kali lipat lebih cepat dibandingkan jaringan AT&T 3G, yang dipertimbangkan menjadi jaringan 3G tercepat di US. Ketika 4G dipertimbangkan untuk menggantikan jaringan 3G di seluruh dunia, maka bandwith pun harus meningkat. Generasi 4G berbasis teknologi Long Term Evolution (LTE) memiliki kecepatan data hingga 100MB per second, sekitar 10 kali lebih cepat daripada jaringan 3G.unaan IP v6 (saat ini semua ISP komersial di Indonesia menggunakan IP v4 yang lebih tua). Ujicoba untuk integrasi SIP & IP v6 ke dalam 3G di lakukan dalam inisiatif 3GPP.Dengan mengandalkan jalur internet dan murahnya koneksi internet, tentu sangat menggembirakan dalam penggunaan teknologi 4G ini dalam berkomunikasi dibandingkan dEngan teknologi komunikasi yang ada saat ini. Di masa yang akan datang, berkomunikasi akan dilakukan dengan menggunakan laptop, PC ataupun PDA yang mempunyai koneksi Wifi untuk menghubungkan ke internet, atau juga handset/ponsel tersendiri yang bisa terhubung ke internet. Ini akan menjadi suatu revolusi teknologi komunikasi yang besar dikarenakan akan terciptanya komunikasi yang murah bagi masyarakat.

Perusahaan asal Swedia, TeliaSonera, telah mengimplementasikan jaringan mobile 4G di Stockholm, Swedia, dan Oslo, Norwegia. Pengembangan LTE tersebut sesuai dengan jadwal project dan membuat TeliaSonera menjadi yang pertama di dunia atas implementasi wireless 4G. TeliaSonera menjadi carrier wireless 4G pertama untuk membuat jaringan 4G.

Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)

UMTS (bahasa Inggris: Universal Mobile Telecommunications System) adalah salah satu teknologi telepon genggam 3G (generasi ke-3). Sekarang ini bentuk yang paling banyak digunakan adalah W-CDMA yang distandarisasi oleh 3GPP.

Untuk membedakan UMTS dari teknologi 3G lainnya, UMTS seringkali dipasarkan sebagai 3GSM, menekankan dasar 3G dari teknologi ini.

Universal Mobile Telecommunication System atau UMTS dan biasa disebut dengan Wideband Code-division Multiple Access atau WCDMA merupakan teknologi generasi ketiga (3G) untuk GSM. Teknologi ini tidak kompatibel dengan CDMA2000 atau sering disebut juga dengan CDMA saja. Kecepatan WCDMA bisa mencapai 384 kbps dan dimasa akan datang akan meningkat sampai mungkin sekitar 10Mbps. Teknologi ini menggunakan Wideband-AMR (Adaptive Multi-rate) untuk kodifikasi suara (voice codec) sehingga kualitas suara yang didapat menjadi lebih baik dari generasi sebelumnya.

Kelebihan dan Kekurangan LTE

Kelebihan LTE

Jaringan LTE bisa mendownload film definisi tinggi dengan waktu sekitar 15 menit saja. Bandingkan dengan HSPA yang butuh waktu sampai 6 jam. Selain download video kualitas tinggi, LTE dengan mulus bisa menjalankan televisi on demand, game online kualitas tinggi sampai iklan berbasis video. Ini karena kecepatan aksesnya yang besar. Selain itu LTE bisa mencapai peak kecepatan sampai 150Mbps. Sebagai perbandingan, jaringan EDGE hanya mencapai 256kbps, UMTS 384kbps, HSPA 14,4Mbps dan HSPA+ 42Mbps.

Untuk urusan akses web dan download konten pun LTE memiliki keunggulan besar. Misalnya mendownload musik berukuran 5MB hanya butuh waktu sekitar 5 detik. Bandingkan dengan EDGE yang butuh sampai 1 jam atau HSPA+ yang perlu 40 detik. Dengan segenap keunggulannya itu, agaknya 4G LTE akan menguntungkan konsumen. Telkomsel sendiri mengklaim sudah siap menerapkan 4G LTE secara komersial, dan tinggal menunggu regulasi dari pemegang kebijakan.

Keuntungan utama dengan LTE adalah throughput yang tinggi, latency rendah, plug and play, FDD dan TDD pada platform yang sama, peningkatan pengalaman pengguna akhir dan arsitektur sederhana yang mengakibatkan biaya operasional yang rendah. LTE akan juga mendukung sel menara dengan teknologi jaringan yang lebih tua seperti GSM, cdmaOne, W-CDMA (UMTS), dan CDMA2000.

Kekurangan LTE

Teknologi LTE sangat berguna saat menjelajah internet dengan layanan 4G. Tetapi, LTE bukanlah teknologi yang kebal terhadap cuaca buruk. Performa terbaiknya akan segera hilang ketika cuaca buruk datang menyerang.

Ketika diuji, bandwith downlink menggunakan TDD atau Time Division Duplex pada frekuensi 2.3GHz mencapai 80MHz. Sedangkan uplink yang dicapai menyentuh 20 MHz. Hasil yang diperoleh tersebut dicapai dengan kondisi jaringan yang sepi trafiknya. Uji coba tersebut hanya dilakukan pada koneksi video streaming tanpa putus ke server erricson di Swedia, jadi uji coba masih sangat terbatas.

Penggunaan Jaringan LTE masih cukup memuaskan meskipun digunakan banyak orang dan trafik yang padat pada penggunaan sehari-hari nanti. Beliau menyampaikan, Jaringan LTE bisa melayani 1000 pengguna per node B. Nanti speed 80 Mbps downlink ini akan dishare. Aplikasi pada umumnya masih lancar. Namun untuk video streaming belum tentu tanpa putus, kecuali pakai end to end QoS (quality of services).

2. Perbedaan sistem komunikasi optik dengan sistem komunikasi biasa terletak pada

proses pengiriman sinyalnya. Pada sistem komunikasi biasa sinyal informasi

dirubah ke sinyal listrik/elektrik, lalu dilewatkan melalui kabel tembaga. Setelah

sampai ditujuan, sinyal tersebut lalu dirubah kembali menjadi informasi yang

sama seperti yang dikirimkan. Pada sistem komunikasi optik (b), sinyal informasi

dirubah ke signal listrik lalu dirubah lagi ke optik/cahaya. Sinyal ini kemudian di

lewatkan melalui serat optik, yang setelah sampai di penerima nanti, cahaya

tersebut dirubah kembali ke listrik dan akhirnya diterjemahkan menjadi sinyal

informasi.

Beberapa keuntungan dari sistem komunikasi optik adalah (Keiser, page 5):

1. Dapat menjangkau sampai puluhan bahkan ratusan kilometer.

2. Tahan terhadap interferensi gelombang elektromagnetik.

3. Kapasitas transmisinya sangat besar.

4. Kualitasnya lebih bagus dari sistem komunikasi lainnya.

5. Material dasar kabel optik relatif lebih murah dari kabel tembaga.

2.2 Komponen Sistem Komunikasi Serat Optik

Analisis kinerja suatu Sistem Komunikasi Serat Optik, dapat ditinjau dari 3

(tiga) komponen, yaitu perangkat dan sumber pengirim, perangkat dan detektor

penerima, dan serat optik itu sendiri. Dalam perancangannya, memperhatikan

hal-hal berikut ini (Robert J. Hoss, 1990) :

1. Loss kopling sumber seminimum mungkin, dengan cara sedemikian hingga

daya yang masuk ke serat optik sebanyak mungkin

2. Loss kopling penerima semininum mungkin, dengan cara sedemikian hingga

daya yang diterima oleh detektor sebanyak mungkin.

3. Loss sambungan serendah mungkin, dengan pemilihan jenis alat sambung,

dan mempertimbangkan karakteristik serat optik yang disambung (diameter

dan bahan core/inti serat).

4. Loss konektor serendah mungkin dengan mengontrol jenis konektor, dan

diameter core maupun cladding.

5. Loss instalasi kabel serendah mungkin, termasuk bending akibat proses

instalasi/penarikan kabel setelah mengalami tekanan dan tegangan.

3. PENDAHULUAN

Hampir semua sistem telekomunikasi wireless

bisa diintegrasikan dengan sistem Radio over fiber

(ROF). Dengan mengintegrasikan suatu sistem

telekomu-nikasi wireless pada sistem ROF, maka

sistem telekomunikasi tersebut akan menjadi lebih

sederhana dan efisien.

Meskipun demikian, ada beberapa kelemahan

yang terdapat pada sistem ROF yaitu adanya distorsi

nonlinier yang sebagian besar disebabkan oleh sifat

nonlinier dari laser diode. Disamping sifat nonlinier

tersebut masih ada dispersi kromatik dari fiber optik

dan noise yang dibangkitkan oleh perangkat

pengirim yang masih perlu untuk dipertimbangkan.

Dengan pertimbangan tersebut, maka penulis

merasa perlu untuk mengevaluasi kinerja sistem

OFDM yang diintegrasikan pada sistem ROF.

BAHAN DAN METODE

Radio Over Fiber

Dasar dari teknologi ROF adalah penggunaan

link fiber optik untuk mendistribusikan sinyal RF

dari lokasi Base Station (BS) ke Remote Antena

Unit (RAU). Pada sistem komunikasi wireless yang

umum, fungsi pemrosesan sinyal RF seperti

menaikkan frekuensi, modulasi carrier dan

multiplexing dilakukan di BS dan kemudian

diteruskan ke antena. ROF memungkinkan untuk

melakukan pemusatan fungsi pemrosesan sinyal RF

pada central base station (BSC), dan kemudian

menggunakan fiber optik untuk mendistribusikan

sinyal RF ke RAU, seperti yang ditunjukan pada

gambar 1. Dengan melakukan hal ini maka RAU

secara signifikan menjadi lebih sederhana.

Sentralisasi fungsi pemrosesan sinyal RF

memungkinkan pemakaian peralatan secara

bersama, alokasi resource secara dinamis, dan

menyederhanakan sistem operasi dan perawatan.

Hal ini berarti penghematan besar pada instalasi dan

operasional sistem, terutama pada sistem

komunikasi wireless broadband dengan cakupan

luas dengan jumlah BS banyak.

roni nadzar

Minggu, 20 Januari 2013

Pengertian LTE & UMTS

1 komentar: