Prinsip Kerja Sistem 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.

Elemen Network dan Interface Pada Sistem LTE 4G
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.

Multiple Access pada LTE 4G downlink dan uplink
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.
Sumber: 3GPP http://babakhalid.com/prinsip-kerja-sistem-4g-lte