Sistem Transmisi 4G

SISTEM TRANSMISI 4G



Diajukan untuk memenuhi kelulusan mata kuliah
Dasar Telekomunikasi
Dosen : Herry Muliana , S.T.




Disusun oleh:
1. Steven Lim (1421021)
2. Bungaran Gultom (1421)
3. Yoel Ho (1421016)
4. M Ilham Ashiddiq T (1421034)










Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Internasional Batam
UIB- Batam 2016
DAFTAR ISI

Cover 1
Daftar isi 2
Daftar Gambar 3
Kata Pengantar 4
BAB I PENDAHULUAN 5
BAB II PEMBAHASAN 6
2.1 TEKNOLOGI 4g ATAU LTE 6
2.1.1 4G ATAU LTE 6
2.1.2 ARSITEKTUR 7
2.1.2.1 Orthogonal Frequency Division Multiple Access
(OFDMA) 7
2.1.2.2 Multiple Input Multiple Output (MIMO) 9
2.1.2.3 Teknologi Evolved Packet Core (EPC) 11
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN 14
3.1 KESIMPULAN 14
DAFTAR PUSTAKA 15





























DAFTAR GAMBAR / TABEL































KATA PENGANTAR

Puji syukur Tim penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat kasih dan rahmat-Nya paper ini bisa disusun dengan baik. Dan tidak
lupa juga penulis ucapkan terimakasih kepada dosen yang telah membimbing
dan semua pihak terkait yang telah membantu proses berjalannya paper ini
tepat pada waktunya. Pembuatan paper ini guna memenuhi tugas pada
matakuliah Dasar Telekomunikasi.

Dengan semangat dan kerja keras kami selama ini, akhirnya kami dapat
menyelesaikan paper "Paper Sistem Transmisi 4G" ini dengan baik. paper ini
disusun agar pembaca dapat menambah wawasan mengenai cara kerja dan
berbagai hal mengenai transmisi 4G secara sederhana yang penulis sajikan
berdasarkan pengamatan deri berbagai sumber.

Tim penyusun menyadari bahwa sepenuhnya paper ini sangat jauh dari
kata sempurna, sehingga penulis percaya bahwa masih terdapat banyak
kekurangan dalam pembuatan paper ini. Untuk itu, penyusun sangat
berterimakasih jika ada koreksi, kritik dan saran dari pembaca yang
bersifat membangun demi penyempurnaan pada penyusunan paper kedepan.




Batam, 23 April 2016








BAB I
PENDAHULUAN


Layanan mobile broadband terus berkembang seiring dengan
meningkatnya mobilitas masyarakat dalam beraktivitas serta kebutuhan
layanan internet. Berbagai teknologi seluler terus dikembangkan mulai
dari GSM/GPRS/EDGE (2G), UMTS/HSPA (3G), dan teknologi LTE. LTE adalah
standar terbaru dalam teknologi jaringan seluler dibandingkan GSM/EDGE
and UMTS/HSPA. LTE adalah sebuah nama baru dari layanan yang mempunyai
kemampuan tinggi dalam sistem komunikasi bergerak yang merupakan
langkah menuju generasi ke-4 (4G) dari teknologi radio yang dirancang
untuk meningkatkan kapasitas dan kecepatan jaringan telepon mobile.
LTE adalah suatu proyek dalam third generation partnership project
(3GPP). Evolusi jaringan seluler sampai ke teknologi LTE ditunjukkan
pada Gambar 1.1

Gambar 1.1 Perkembangan Teknologi LTE


Pada Gambar 2.1 dapat dilihat bahwa LTE merupakan evolusi dari
jaringan seluler yang dipersiapkan untuk teknologi 4G. Adapun tujuan
pengembangan teknologi pada 3GPP adalah sebagai berikut :
1. kebutuhan akan pengembangan jaringan 3G dalam waktu yang
akan datang.

2. kebutuhan pelanggan akan kecepatan data yang tinggi dan
quality of service (QOS).

3. pengembangan teknologi packet switching.

4. mengurangi biaya operasional karena arsitektur jaringan
yang sederhana.








BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Teknologi 4G atau LTE


2.1.1 4G/LTE


Long Term Evolution (LTE) adalah generasi teknologi
telekomunikasi selular. Menurut standar, LTE memberikan kecepatan
uplink hingga 50 megabit per detik (Mbps) dan kecepatan downlink
hingga 100 Mbps. Tidak diragukan lagi, LTE akan membawa banyak manfaat
bagi jaringan selular. Perkembangan telekomunikasi menurut standar
3GPP


Gamabar.xx Perkembangan Sistem Transmisi

Bandwidth LTE adalah dari 1,4 MHz hingga 20 MHz. Operator
jaringan dapat memilih bandwidth yang berbeda dan memberikan layanan
yang berbeda berdasarkan spektrum. Itu juga merupakan tujuan desain
dari LTE yaitu untuk meningkatkan efisiensi spektrum pada jaringan,
yang memungkinkan operator untuk menyediakan lebih banyak paket data
pada suatu bandwidth. Karakteristik perkembangan teknologi selular
menurut standar 3GPP dan kelebihan yang dapat diberikan LTE.


Perangkat pengirim dalam teknologi LTE dikenal sebagai BTS.
Berfungsi mengirimkan sinyal dari BTS ke arah perangkat penerima
Costumer Premise Equipment (CPE). Sinyal yang dikirim ini disebut
sebagai Down Link (DL) signal dan menerima sinyal balikan dari
perangkat CPE. Sinyal balikan dari CPE ini disebut Up Load (UL)
signal.
LTE menawarkan beberapa keunggulan dan keuntungan bagi pelanggan
dan pihak operator jaringan, yaitu :
1. Efisiensi spektrum dan throughput yang tinggi, LTE menggunakan
OFDM pada arah downlink, dimana teknik ini tahan terhadap
interferensi akibat lintasan jamak dan menggunakan single-
carrier- FDMA (SC-FDMA) pada arah uplink yang memiliki peak
average power ratio (PAPR) rendah. Selain itu LTE juga mendukung
antena multiple input multiple output (MIMO) yang dapat
meningkatkan BER dan bit rate
2. latency yang rendah, jaringan LTE memiliki setup time dan
transfer delay yang sangat rendah, serta waktu handover yang
rendah
3. Mendukung bandwidth yang bervariasi, yaitu 1.4, 3, 5, 10, 15 and
20 MHz.
4. Memiliki arsitektur jaringan yang sederhana, hanya ada eNodeB
pada evolved UMTS terrestrial radio access (E-UTRAN).
5. Kompatibel dengan teknologi 3GPP sebelumnya dan teknologi
lainnya.
6. Mendukung frequency division duplex (FDD) dan time division
duplex (TDD).

2.1.2 Arsitektur


Sedangkan perangkat penerima dalam teknologi mobile LTE
dikenal dengan istilah CPE. Perangkat ini berfungsi mengirimkan
sinyal dari CPE ke arah Base Station (UL signal) dan menerima
sinyal balikan dari perangkat Base Station (DL signal). Di
samping sinyal pengirim dan penerima ada faktor lain dari
sisi perangkat yang mempengaruhi besarnya sinyal yang diterima
yakni noise figure, thermal noise, receiver SNR dan uplink
subchanellization gain.


2.1.2.1 Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)


Teknologi LTE Menggunakan OFDM-based pada suatu air
interface yang sepenuhnya baru yang merupakan suatu langkah
yang radikal dari 3GPP. Merupakan pendekatan evolusiner
berdasar pada peningkatan advance dari WCDMA. Teknologi OFDM-
based dapat mencapai data rates yang tinggi dengan
implementasi yang lebih sederhana menyertakan biaya relatif
lebih rendah dan efisiensi konsumsi energi pada perangkat
kerasnya.


Data rates jaringan WCDMA dibatasi pada lebar saluran
5 MHz. LTE menerobos batasan lebar saluran dengan
mengembangkan bandwidth yang mencapai 20 MHz. Sedangkan
nilai capaian antena pada bandwidth di bawah 10 MHz, HSPA+
dan LTE memiliki performa yang sama. LTE menghilangkan
keterbatasan WCDMA dengan mengembangkan teknologi OFDM yang
memisah kanal 20 MHz ke dalam beberap narrow sub kanal.
Masing-Masing narrow sub kanal dapat mencapai kemampuan
maksimumnya dan sesudah itu sub kanal mengkombinasikan untuk
menghasilkan total data keluarannya.



Gambar 2.1 Data Rate OFDMA


Modulasi OFDMA yang menghindari permasalahan yang
disebabkan oleh pemantulan multipath dengan mengirimkan
pesan per bits secara perlahan. Beribu-Ribu subkanal narrow
menyebar untuk mengirimkan banyak pesan dengan kecepatan
yang rendah secara serempak kemudian mengkombinasikan pada
penerima kemudian tersusun menjadi satu pesan yang dikirim
dengan kecepatan tinggi. Metode ini menghindari distorsi
yang disebabkan oleh multipath.


Subkanal narrow pada OFDMA dialokasikan pada basis
burst by burst menggunakan suatu algoritma yang
memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi RF (Radio
Frequency) seperti kualitas saluran, loading
,dan,interferensi.


LTE menggunakan OFDMA pada downlink dan single
carrier – Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) pada
uplink nya. SC-FDMA secara teknis serupa dengan OFDMA
tetapi lebih cocok diaplikasikan pada devais handheld
karena lebih sedikit dalam konsumsi baterei. 


2.1.2.2 Multiple Input Multiple Output (MIMO)


LTE mendukung teknik MIMO untuk mengirimkan data pada
sinyal path secara terpisah yang menduduki bandwidth RF
yang sama pada waktu yang sama, sehingga dapat mendorong
pada peningkatan data rates dan throughput. Sistem antena
MIMO merupakan metode pada suatu layanan broadband sistem
wireless memiliki kapasitas lebih tinggi serta memiliki
performa dan keandalan yang lebih baik. 


MIMO adalah salah satu contoh teknologi dengan
kualitas yang baik dari LTE pada kecenderungan teknologi
yang berkembang saat ini. Saat ini fokus adalah untuk
menciptakan frekuensi yang dapat lebih efisien. Teknologi
seperti MIMO dapat menghasilkan frekuensi yang efisien
yaitu dengan mengirimkan informasi yang sama dari dua atau
lebih pemancar terpisah kepada sejumlah penerima, sehingga
mengurangi informasi yang hilang dibanding bila menggunakan
system transmisi tunggal. Pendekatan lain yang akan dicapai
pada system MIMO adalah teknologi beam forming yaitu
mengurangi gangguan interferensi dengan cara mengarahkan
radio links pada penggunaan secara spesifik. 
Fleksibilitas di dalam penggunaan spektrum adalah
suatu corak utama pada teknologi LTE, tidak hanya bersifat
tahan terhadap interferensi antar sel tetapi juga
penyebaran transmisi yang efisien pada spektrum yang
tersedia. Hasilnya adalah peningkatan jumlah pengguna per
sel bila dibandingkan dengan WCDMA. LTE dirancang untuk
mampu ditempatkan di berbagai band frekuensi dengan sedikit
perubahan antarmuka radio. Juga dapat digunakan di
bandwidth 1.4, 1.6, 3, 3.2, 5, 10, 15 dan 20 MHz.



Gambar 2.2 Spatial Multiplexing

Gambar 2.3 Transmit Diversity
Pada umumnya teknik MIMO terdiri atas teknik
spatial multiplexing dan transmit diversity seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 2.2. dan 2.3 Teknik spatial
multiplexing mengirimkan data yang berbeda pada masing-
masing antenna pemancar seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 2.7(a), sedangkan teknik transmit diversity
mengirimkan data yang sama pada masing-masing antena
pemancar seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8(b).
Masing-masing teknik ini memiliki keuntungan tersendiri
tergantung dari skenario yang ada. Misalnya, pada beban
jaringan yang tinggi atau pada tepi sel, teknik spatial
multiplexing keuntungan yang terbatas karena pada kondisi
ini kondisi SNR cukup buruk. Sebaliknya teknik transmit
diversity seharusnya digunakan untuk memperbaiki SNR dengan
beamforming. Selanjutnya pada skenario dimana kondisi SNR
tinggi, misalnya pada sel yang kecil, maka spatial
multiplexing lebih baik digunakan untuk memberikan bit rate
yang tinggi







2.1.2.3 Teknologi Evolved Packet Core (EPC)


Evolved Packet Core pada LTE adalah arsitektur
jaringan yang telah disederhanakan, dirancang untuk
seamless integrasi dengan komunikasi berbasis jaringan IP.
Tujuan utamanya adalah untuk menangani rangkaian dan
panggilan multimedia melalui konvergensi pada inti IMS. EPC
memberikan sebuah jaringan all-IP yang memungkinkan untuk
konektivitas dan peralihan ke lain akses teknologi,
termasuk semua teknologi 3GPP dan 3GPP2 serta WiFi dan
fixed line broadband seperti DSL dan GPON.


Jaringan E-UTRAN adalah jaringan yang jauh lebih
sederhana daripada jaringan sebelumnya pada jaringan 3GPP.
Semua masalah pemrosesan paket IP dikelola pada core EPC,
memungkinkan waktu respons yang lebih cepat untuk
penjadwalan dan re-transmisi dan juga meningkatkan latency
dan throughput. RNC (Radio Network Controller) telah
sepenuhnya dihapus dan sebagian besar dari fungsionalitas
RNC pindah ke eNodeB yang terhubung langsung ke evolved
packet core.





Gambar.xx Jaringan U-TRAN


Evolved packet core dalam arsitektur jaringan LTE
memungkinkan terhubung langsung atau melakukan perluasan
jaringan ke jaringan nirkabel lainnya. Sehingga operator
dapat mengatur fungsi kritis seperti mobilitas, handover,
billing, otentikasi dan keamanan dalam jaringan selular.


IP dikembangkan pada wired networks data link dimana
endpoint dan terkait kapasitas (bandwidth) statis. Masalah
arus trafik pada jaringan tetap, akan muncul apabila link
kelebihan beban atau rusak. Kelebihan beban dapat dikelola
dengan mengontrol volume trafik yaitu dengan membatasi
jumlah pengguna terhubung ke sebuah hub dan bandwidth yang
ditawarkan.


Jaringan EPC meningkatkan performa secara paket tidak
perlu lagi diproses oleh beberapa node dalam jaringan. LTE
menggunakan teknologi retransmisi di eNodeB, untuk
mengelola beragam laju data yang sangat cepat. Hal tersebut
memerlukan buffering dan mekanisme kontrol aliran ke eNodeB
dari jaringan inti untuk mencegah overflow data atau loss
bila tiba-tiba sinyal menghilang yang dipicu oleh
retransmission tingkat tinggi.























BAB III
KESIMPULAN

3.1 Kesimpulan
Teknologi 4G (LTE) memberikan kecepatan uplink hingga 50 megabit
per detik (Mbps) dan kecepatan downlink hingga 100 Mbps. Tidak
diragukan lagi, LTE akan membawa banyak manfaat bagi jaringan
selular.
MIMO adalah salah satu contoh teknologi dengan kualitas yang
baik dari LTE pada kecenderungan teknologi yang berkembang saat
ini. Saat ini fokus adalah untuk menciptakan frekuensi yang
dapat lebih efisien. Teknologi seperti MIMO dapat menghasilkan
frekuensi yang efisien yaitu dengan mengirimkan informasi yang
sama dari dua atau lebih pemancar terpisah kepada sejumlah
penerima, sehingga mengurangi informasi yang hilang dibanding
bila menggunakan system transmisi tunggal
jaringan LTE memiliki setup time dan transfer delay yang sangat
rendah, serta waktu handover yang rendah

DAFTAR PUSTAKA

1. "Apa itu teknologi 4g". 16 April 2016. http://www.teknokita.com/apa-
itu-4g-lte/
2. Winarno, Bambang dalam artikel "Pengertian jaringan 4G LTE"
3.