Menarik

Apa itu LTE: Tutorial & Tinjauan Evolusi Jangka Panjang

Apa itu LTE: Tutorial & Tinjauan Evolusi Jangka Panjang


LTE adalah penerus 4G dari sistem 3G UMTS yang dikembangkan untuk memberikan evolusi lebih lanjut dari sistem telekomunikasi seluler yang tersedia.

Menyediakan kecepatan data yang jauh lebih tinggi dan kinerja yang jauh lebih baik serta biaya pengoperasian yang lebih rendah, skema ini mulai diterapkan dalam bentuk dasarnya sekitar tahun 2008.

Penerapan awal memberikan sedikit peningkatan dibandingkan 3G HSPA dan kadang-kadang dijuluki 3.5G atau 3.99G, tetapi tak lama kemudian kemampuan penuh LTE terwujud, ia menyediakan tingkat kinerja 4G penuh.

Penerapan pertama hanya dikenal sebagai LTE, tetapi penerapan selanjutnya ditetapkan sebagai 4G LTE Advanced dan kemudian masih 4G LTE Pro.

Jaringan akses radio tidak hanya ditingkatkan untuk 4G LTE, tetapi arsitektur jaringan juga dirombak sehingga memungkinkan latensi yang lebih rendah dan interkoneksi yang jauh lebih baik antara elemen jaringan akses radio, RAN.

Awal LTE

3GPP, Proyek Kemitraan Generasi Ketiga yang mengawasi pengembangan sistem 3G UMTS memulai pengerjaan evolusi teknologi seluler 3G dengan lokakarya yang diadakan di Toronto Kanada pada November 2004. Pengerjaan LTE dimulai dengan studi kelayakan yang dimulai pada bulan Desember 2004, yang diselesaikan untuk dimasukkan pada rilis 3GPP 7. Spesifikasi inti LTE kemudian disertakan dalam rilis 8.

Lokakarya tersebut menetapkan sejumlah persyaratan tingkat tinggi untuk teknologi baru:

  • Mengurangi biaya per bit
  • Penyediaan layanan yang ditingkatkan - lebih banyak layanan dengan biaya lebih rendah dengan pengalaman pengguna yang lebih baik
  • Fleksibilitas penggunaan pita frekuensi lama dan baru
  • Arsitektur yang disederhanakan, Antarmuka terbuka
  • Izinkan konsumsi daya terminal yang wajar

Dalam hal angka aktual, target untuk penerapan awal LTE termasuk kecepatan unduh 100Mbps, dan kecepatan unggah 50Mbps untuk setiap spektrum 20MHz. Selain itu, LTE dibutuhkan untuk mendukung setidaknya 200 pengguna aktif di setiap sel 5MHz. (yaitu 200 panggilan telepon aktif). Target juga ditetapkan untuk latensi dalam pengiriman paket IP. Dengan meningkatnya penggunaan layanan termasuk VoIP, game, dan banyak aplikasi lain di mana latensi menjadi perhatian, angka-angka perlu ditetapkan untuk ini. Hasilnya, angka latensi sub-10 md untuk paket IP kecil telah ditetapkan.

Evolusi 3G LTE

Meskipun ada perubahan langkah besar antara LTE dan pendahulunya 3G, hal ini dipandang sebagai evolusi dari standar UMTS / 3GPP 3G. Meskipun menggunakan bentuk yang berbeda dari antarmuka radio, menggunakan OFDMA / SC-FDMA daripada CDMA, ada banyak kemiripan dengan bentuk arsitektur 3G sebelumnya dan ada banyak kemungkinan untuk digunakan kembali.

Dalam menentukan apa itu LTE dan apa perbedaannya dari sistem seluler lainnya, sekilas spesifikasi sistem dapat memberikan banyak jawaban. LTE dapat dilihat untuk memberikan evolusi fungsionalitas lebih lanjut, peningkatan kecepatan dan peningkatan kinerja secara umum.

Apa itu 4G LTE?
Perbandingan dengan Teknologi Komunikasi Seluler lainnya
WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSDPA / HSUPA
HSPA +LTE
Kecepatan downlink maks
bps
384 k14 Jt28 Jt100 jt
Kecepatan uplink maksimal
bps
128 k5.7 M11 jt50 jt
Latensi
waktu pulang pergi
kira-kira
150 md100 md50ms (maks)~ 10 md
Rilis 3GPPRel 99/4Rel 5/6Rel 7Rel 8
Kira-kira tahun peluncuran awal2003 / 42005/6 HSDPA
2007/8 HSUPA
2008 / 92009 / 10
Metodologi aksesCDMACDMACDMAOFDMA / SC-FDMA

Selain itu, LTE adalah jaringan berbasis semua IP, mendukung IPv4 dan IPv6.


Dasar-dasar LTE: - gambaran umum spesifikasi

Perlu diringkas parameter kunci dari spesifikasi 3G LTE. Mengingat fakta bahwa ada sejumlah perbedaan antara pengoperasian uplink dan downlink, hal ini tentu saja berbeda dalam kinerja yang dapat ditawarkan.

Spesifikasi dasar LTE
ParameterDetail
Kecepatan downlink puncak
64QAM
(Mbps)
100 (SISO), 172 (2x2 MIMO), 326 (4x4 MIMO)
Kecepatan uplink puncak
(Mbps)
50 (QPSK), 57 (16QAM), 86 (64QAM)
Tipe dataSemua packet switched data (suara dan data). Tidak ada sirkuit yang diaktifkan.
Skema aksesOFDMA (Tautan Bawah)
SC-FDMA (Uplink)
Jenis modulasi didukungQPSK, 16QAM, 64QAM (Uplink dan downlink)
Efisiensi spektralDownlink: 3 - 4 kali Rel 6 HSDPA
Uplink: 2 -3 x Rel 6 HSUPA
Bandwidth saluran
(MHz)
1.4, 3, 5, 10, 15, 20
Skema dupleksFDD dan TDD
Mobilitas0 - 15 km / jam (dioptimalkan),
15-120 km / jam (kinerja tinggi)
LatensiIdle hingga aktif kurang dari 100ms
Paket kecil ~ 10 ms

Spesifikasi sorotan ini memberikan gambaran keseluruhan tentang kinerja yang ditawarkan LTE. Ini memenuhi persyaratan industri untuk kecepatan pengunduhan data yang tinggi serta pengurangan latensi - faktor penting untuk banyak aplikasi mulai dari VoIP hingga game dan penggunaan data secara interaktif. Ini juga memberikan peningkatan yang signifikan dalam penggunaan spektrum yang tersedia.

Fitur LTE baru

LTE telah memperkenalkan sejumlah teknologi baru jika dibandingkan dengan sistem seluler sebelumnya. Mereka memungkinkan LTE untuk dapat beroperasi lebih efisien sehubungan dengan penggunaan spektrum, dan juga untuk menyediakan kecepatan data yang jauh lebih tinggi yang dibutuhkan.

  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex): Teknologi OFDM digunakan untuk format sinyal LTE karena memungkinkan bandwidth data tinggi untuk ditransmisikan secara efisien sambil tetap memberikan tingkat ketahanan yang tinggi terhadap pantulan dan interferensi. Karena data dibawa pada sejumlah besar operator, jika beberapa hilang karena gangguan dari pantulan, dll, sistem masih dapat mengatasinya. Skema akses berbeda antara uplink dan downlink: OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access digunakan di downlink; sedangkan SC-FDMA (Single Carrier - Frequency Division Multiple Access) digunakan di uplink. SC-FDMA digunakan mengingat fakta bahwa rasio daya puncak terhadap rata-rata lebih kecil daripada untuk OFDMA - rasio daya puncak terhadap rata-rata yang lebih rendah memungkinkan tingkat penguat daya RF akhir yang lebih baik dicapai - ini adalah dan merupakan faktor penting untuk masa pakai baterai ponsel.
  • MIMO (Multiple Input Multiple Output): Salah satu masalah utama yang dihadapi sistem telekomunikasi sebelumnya adalah banyaknya sinyal yang timbul dari banyak refleksi yang ditemui. Dengan menggunakan MIMO, jalur sinyal tambahan ini dapat digunakan untuk keuntungan dan dapat digunakan untuk meningkatkan throughput.

    Saat menggunakan MIMO, perlu menggunakan beberapa antena untuk memungkinkan pembedaan jalur yang berbeda. Skema yang menggunakan matriks antena 2 x 2, 4 x 2, atau 4 x 4 dapat digunakan. Meskipun relatif mudah untuk menambahkan antena lebih lanjut ke stasiun pangkalan, hal yang sama tidak berlaku untuk handset seluler, di mana dimensi peralatan pengguna membatasi jumlah antena yang harus ditempatkan setidaknya setengah panjang gelombang.

  • SAE (Evolusi Arsitektur Sistem): Dengan kecepatan data yang sangat tinggi dan persyaratan latensi yang rendah untuk 3G LTE, arsitektur sistem perlu dikembangkan agar kinerja yang ditingkatkan dapat dicapai. Satu perubahannya adalah sejumlah fungsi yang sebelumnya ditangani oleh jaringan inti dipindahkan ke pinggiran. Pada dasarnya ini memberikan bentuk arsitektur jaringan yang lebih "datar". Dengan cara ini waktu latensi dapat dikurangi dan data diarahkan lebih langsung ke tujuannya. Sebagai bagian dari peningkatan Evolved Packet Core, EPC dikembangkan untuk memastikan bahwa data paket dirutekan seefisien mungkin.
  • Data IP: 4G LTE adalah sistem data semua IP. 3G UMTS telah menyertakan suara circuit switched, tetapi LTE tidak memiliki ketentuan untuk suara circuit switched. Semula telah diantisipasi bahwa operator akan memasok kemampuan data dan suara melalui aplikasi OTT. Karena operator akan kehilangan pendapatan yang signifikan karena suara, pada saat itu, merupakan elemen utama pendapatan. Untuk mengatasi hal tersebut GSMA menetapkan standar konektivitas suara seperti skema Voice over LTE, VoLTE.

    VoLTE membutuhkan implementasi inti IMS dan ini memperlambat peluncuran kemampuan ini mengingat biayanya. Untuk membantu operator mengatasi hal ini, implementasi IMS yang terbatas dikembangkan dan ini sangat mengurangi belanja modal yang dibutuhkan oleh operator.

4G LTE menjadi teknologi komunikasi seluler andalan. Kedua teknologi generasi pertama dan kedua difokuskan pada suara dan 3G kemudian dipindahkan ke data seluler. 4G LTE ditingkatkan pada aspek data seluler dari komunikasi seluler, dengan fokus utama pada aspek ini untuk memungkinkan konektivitas data seluler secara umum.

Topik Konektivitas Nirkabel & Kabel:
Dasar-dasar Komunikasi Seluler2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT telepon nirkabelNFC- Komunikasi Jarak Dekat Dasar-dasar jaringanApa itu CloudEthernetSerial dataUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Kembali ke Konektivitas Nirkabel & Kabel


Tonton videonya: UMTS Architecture - Mpirical (Oktober 2021).