4G Long Term Evolution Technology

Apa itu 4G & LTE

Para vendor perusahaan pertelekomunikasian di Indonesia tengah berusaha melakukan uji coba sistem 4G ini di Indonesia khususnya di Jakarta, bahkan ada salah satu vendor yang sudah mempromosikan sistem 4G ini di media cetak maupun elektronik, yang belum bisa kita rasakan, tetapi dekat-dekat ini akan direalisasika. Kita pasti penasaran apa itu 4G, disini penulis akan membahas secara umum apa itu 4G dengan aspek-aspek global, tetapi mohon maaf kami tidak bisa memberikannya secara mendetil dan mendalam karena keterbasan ilmu kami yang masih dalam proses pembelajaran. Berikut pemaparannya :

4G

4G adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris: fourth-generation technology. Istilah ini umumnya digunakan mengacu kepada standar generasi keempat dari teknologi telepon seluler. 4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G dan 2G. Sistem 4G menyediakan jaringan pita lebar ultra untuk berbagai perlengkapan elektronik, contohnya telpon pintar dan laptop menggunakan modem usb.

Terdapat dua kandidat standar untuk 4G yang dikomersilkan di dunia yaitu standar WiMAx (Korea Selatan sejak 2006) dan standar Long Term Evolution (LTE) (Swedia sejak 2009).

Di Indonesia, WiMAX pertama kali diluncurkan oleh PT. FirstMedia dengan merek dagang Sitra WiMAX sejak juni 2010. Kemudian teknologi LTE pertama kali diluncurkan oleh PT. Internux dengan merek dagang Bolt Super 4G LTE sejak 14 November 2013.

Sejarah

Perkembangan teknologi nirkabel dapat dirangkum sebagai berikut:

• 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.

Secara sederhana, dapat diartikan bahwa teknologi 1G adalah telepon analog / PSTN yang menggunakan seluler. Sementara teknologi 2G, 2.5G, dan 3G merupakan ISDN.

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.

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 jaringanUniversal Mobile Telecommunications System (UMTS) yang akan dapat memberikan kapasitas data yang lebih besar (sampai 14,4 Mbit/detik).

Sekilas Teknologi 4G

Sistem 4G 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. 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 dikonversikan 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 2.4 GHz & 5-5.8Ghz, bluetooth dan selular. Integrasi voice dan data dalamchannel yang sama. Integrasi voice dan data aplikasi SIP-enabled.

Penerapan 4G di Indonesia

Sitra WiMAX

Sitra WiMAX merupakan operator 4G pertama berbasis WiMAX yang meluncurkan layanan 4G Wireless Broadband di Indonesia pada bulan Juni 2010. Sitra WiMAX adalah bagian dari Lippo Group dan merek dagang terbaru dari PT. Firstmedia Tbk. Sitra WiMAX akan melayani 4G Wireless Broadband pertama di Indonesia di daerah terpadat dan sekaligus memiliki hak izin BWA termahal yaitu di coverage Jakarta, Bogor, Depok, Tangerang, Bekasi, Provinsi Banten, Sumatera Utara, dan Provinsi NAD.

Telkomsel

Selama konfrensi APEC pada tanggal 1–8 oktober 2013 di Bali, Telkomsel melakukan percobaan jaringan 4G LTE. Jaringan Telkomsel 4G LTE dioperasikan pada frekuensi 1800 MHz. Sebagai bagian dari program, simcard bermerek “simPATI LTE Trial Edition” dijual di lokasi tersebut.

Bolt Super 4G LTE

Bolt Super 4G LTE merupakan merek dagang dari PT. Internux yang menyediakan layanan 4G LTE sejak 14 November 2013. Area layanan yang dijangkau untuk pertama kali adalah Jakarta, Bogor, Depok, Tangerang dan Bekasi dengan potensi pasar sekitar 30 juta orang. Teknologi yang diterapkan adalah Time Division Duplex (TDD-LTE) pada frekuensi 2300 MHz.

XL HotRod 4G LTE

XL Axiata melakukan ujicoba terhadap jaringan 4G LTE di Kota Kasablanka, Central Park, Euphoria Lounge Menara Prima, XL Xplor Senayan City dan Graha XL pada 28 Oktober 2014. Kecepatan internet XL 4G LTE diklaim dapat mencapai 100 Mbps. SIM Card XL khusus 4G LTE dibagikan secara cuma-cuma kepada pengguna yang ingin mengujicoba layanan tersebut. Percobaan ini dilakukan bersamaan dengan peluncuran logo dan motto baru XL Axiata. Setelah ujicoba, XL akan melebarkan sayap 4G LTE di 5 kota besar di Indonesia.

Indosat Super 4G-LTE

Indosat melakukan ujicoba terhadap jaringan 4G LTE di daerah sekitar Monumen Nasional, Jakarta Pusat pada 20 November 2014 dengan menggunakan media BTS di atas Gedung Indosat. Kecepatan internet Indosat Super 4G-LTE diklaim dapat mencapai 185 Mbps download dan 41 Mbps upload. SIM Card Indosat Super 4G-LTE disediakan di sekitar area Monumen Nasional. Ujicoba ini dilakukan bersamaan dengan Ulang tahun Indosat yang ke 47. Setelah diujicoba, Indosat akan melebarkan sayap 4G LTE di 23 kota lainnya.

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 Oslopada 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 4Gini adalah Bolt yang diluncurkan oleh PT. Internux pada tanggal 14 November 2013.

Sekilas tentang LTE

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.

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.

Kecepatan LTE

Kecepatan maksimum LTE bisa mencapai 299.6Mbps untuk mengunduh dan 75.4Mbps untuk mengunggah. Namun, operator seluler yang telah menyediakan jaringan ini, masih membatasi kapasitas dan kecepatan untuk pelanggannya. Pemerintahan di suatu negara juga punya cara yang berbeda mengatur pengalokasian rentang pita frekuensi.

Arsitektur Jaringan dan Antarmuka dari Teknologi LTE

Secara keseluruhan jaringan arsitektur LTE sama dengan teknologi GSM dan UMTS. Secara mendasar, jaringan di bagi menjadi bagian jaringan radio dan bagian jaringan inti. Walaupun begitu, jumlah bagian jaringan logis dikurangi untuk melangsingkan aristektur secara keseluruhan dan mengurangi biaya serta latensi di dalam jaringan.

Pengaturan teknlogi LTE

Transmisi data dalam LTE baik dalam arah uplink maupun downlink dikontrol oleh jaringan. Proses ini sama seperti teknologi GSM maupun UMTS. Di dalam sistem LTE, pengaturan sepenuhnya dikontrol oleh eNode-B.

Pengaturan Downlink

Pada arah downlink, eNode-B bertanggung jawab untuk menyampaikan data yang diterima dari jaringan kepada para pengguna, melalui antar muka udara.

Pengaturan Uplink

Untuk mendapatkan informasi, perangkat mobil harus mengirimkan permintaan penugasaan kepada eNode-B.

Prosedur Dasar

Perangkat LTE yang cenderung lebih data sentris akan memulai pencarian jaringan yang sesuai terdahulu. Jika perangkat tidak menemukan cell LTE maka perangkat akan menggunakan teknologi cell UMTS dan GSM.

Setelah perangkat mobile informasi untuk untuk bisa mengakses jaringan terpenuhi, maka perangkat akan melakukan prosedur attach. Prosedur attach memberikan alamat IP dan perangkat mobile mulai bisa mengirim dan menerima data dari jaringan.

Pada teknologi GSM dan UMTS perangkat bisa tersambung dengan jaringan tanpa alamat IP, namun pada teknologi LTE perangkat harus memiliki alamat IP agar tersambung dengan jaringan.

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 (Circuit 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.

Hak cipta LTE

Menurut database milik European Telecommunications Standart Institute (ETSI), terdapat 50 perusahaan yang memiliki hak paten dari LTE.

Kekurangan Teknologi LTE

Kekurangan yang dimiliki oleh teknologi LTE antara lain adalah biaya untuk infrastruktur jaringan baru relatif mahal. Selain itu jika jaringan harus diperbaharui maka peralatan baru harus diinstal.

Selain itu teknologi LTE menggunakan MIMO (Multiple Input Multiple Output), teknologi yang memerlukan antena tambahan pada pancaran pangakalan jaringan untuk transmisi data. Sebagai akibatnya jika terjadi pembaharuan jaringan maka pengguna perlu memebeli mobile device baru guna mengguna infrastruktur jaringan yang baru.

LTE di Indonesia

Teknologi LTE yang telah diuji coba oleh beberapa operator di Indonesia bukanlah merupakan teknologi 4G yang sebenarnya. Teknologi yang telah diuji coba di Indonesia merupakan LTE release – 8 yang baru memenuhi spesifikasi 3GPP tapi belum memenuhi spesifikasi IMT-advanced.

3 operator yang sudah tercatat melakukan uji coba teknologi LTE adalah Telkomsel, Indosat dan XL Axiata. Walaupun begitu LTE bisa diturunkan kepasaran kurang lebih sekitar dua tahun lagi. 

Mengingat pemerintah yang sedang berkonsentrasi kepada teknologi WiMAX yang baru-baru ini diadopsi Indonesia.

Pada tanggal 14 November 2013, perusahaan telekomunikasi Internux meluncurkan layanan 4G LTE pertama di Indonesia yaitu Bolt Super 4G LTE. Bolt menawarkan kecepatan akses data hingga 72 Mbps, lebih cepat dari teknologi EVDO Rev. B yang dimiliki oleh Smartfren yang menawarkan kecepatan akses data hingga 14,7 Mbps.