Teknologi Jaringan Komunikasi data dan Media Transmisi 4G

Sejarah 4G

4G bisa dikatakan teknologi penerus dari teknologi jaringan nirkabel pertama, yang dikenal sebagai 1G, diluncurkan pada tahun 1980. 2G kemudian diperkenalkan pada awal 1990-an selanjutnya, peletakan dasar 3G mulai dilakukan pada akhir tahun 1990-an dan mulai diterapkan di sebagian besar dunia di awal abad ke-21, hingga sekarang teknologi 4G pertama dipergunakan pada Desember 2009 di Stockholm, Swedia. Jaringan tersebut dibangun oleh Ericsson untuk operator TeliaSonera.

Teknologi 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

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.

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.

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.

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. 

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.

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.

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.

Sumber :
http://www.3gpp.org/
http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/lte-epc/white_paper_c11-609207.html
http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/133043-T%2027830-Analisa%20kelayakan-Tinjauan%20literatur.pdf
http://www.verizonwireless.com/news/article/2013/06/the-history-of-4G-LTE.html

[Continue reading...]

Program Pembagian

program pertambahan;

uses wincrt;

var
   a, b : integer;
   c     : real;
begin
     write('Masukan nilai A : ');
     readln(a);
     write('Masukan nilai B : ');
     readln(b);
     c := a / b;
     writeln();
     writeln('Hasil : ',c:0:2);

readkey();

end.

[Continue reading...]

Program Pengurangan

program pengurangan;

uses wincrt;

var
   a, b, c : integer;

begin
     write('Masukan nilai A : ');
     readln(a);
     write('Masukan nilai B : ');
     readln(b);
     c := a - b;
     writeln();
     writeln('Hasil : ',c);

readkey();

end.

[Continue reading...]

Program Perkalian

program perkalian;

uses wincrt;

var
   a, b, c : integer;

begin
     write('Masukan nilai A : ');
     readln(a);
     write('Masukan nilai B : ');
     readln(b);
     c := a * b;
     writeln();
     writeln('Hasil : ',c);

readkey();

end.

[Continue reading...]