Mengenal Jaringan Transport 4G LTE (4TH Generation – Long Term Evolution)

Pada artikel ini kita akan belajar tentang jaringan yang sering kita sebut sebagai jaringan 4G, yaitu Belajar Jaringan Transport 4G LTE (4TH Generation-Long Term Evolution)

LTE (Long Term Evolution)

LTE (Long Term Evolution) secara resmi diluncurkan oleh 3GPP (3rd Generation Partnership Project) melalui Release 8 pada tahun 2008. Kemunculan LTE dilatarbelakangi oleh  semakin tingginya kebutuhan transfer data dengan kecepatan tinggi dan juga keterbatasan sumberdaya radio frequency yang tersedia. Berikut adalah beberapa target utama yang terdapat pada LTE Release 8:

  1. Peak data rates hingga 100Mbps pada sisi downlink dan 50 Mbps pada sisi uplink
  2. Bandwidth LTE fleksibel dari 1,4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz,15MHz, dan 20MHz
  3. Latency lebih rendah dari generasi seblumnya
  4. Dapat beroperasi pada paired spectrum (FDD) dan unpaired spectrum (TDD)
  5. Dapat bekerja sama (Co-Exist) dengan jaringan yang telah ada

Untuk memenuhi kebutuhan dari pengguna telekomunikasi yang semakin kompleks, 3GPP melakukan evolusi pada arsitektur jaringan LTE yang dikenal dengan istilah SAE (System Architecture Evolution). Didalam arsitektur LTE pada sisi Radio Access Network dan Core Network juga mengalami evolusi yang disebut dengan EPS (Evolved Packet System). Dengan semakin ringkasnya arsitektur pada jaringan LTE maka akan menghasilkan performa jaringan yang lebih maksimal serta lebih efisien terhadap pemanfaatan spectrum radio dan memperpendek durasi Latency pada jaringan. Selain evolusi pada arsitektur jaringan, LTE juga menggunakan advanced antena sistem pada Radio Access Network dan advanced adaptive modulation schemes.

Pada advanced antenna system LTE menggukanan antenna jenis MIMO 2×2, dan juga MIMO 4×4 yang dapat menghasilkan sebaran dari local clutter di udara (Short Reflection) untuk menciptakan multiple parallel links pada air interface dalam waktu, frekuensi, dan ruang yang sama, secara teori dapat menggandakan troughput channel (MIMO 2×2) dengan syarat UE berada pada lokasi dengan tingkat scattering yang cukup tinggi.

Dengan menggunakan MIMO adaptive modulation schemes dapat mencapai 64QAM dan fleksibel bandwidth dari 1,4MHz hingga 20MHz. Pada MIMO2x2 20MHz peak data rate pada sisi downlink mencapai 150 Mbps dan 75Mbps pada sisi uplink, sementara pada MIMO4x4 20MHz memiliki performa yang lebih unggul dengan peak data rate pada sisi downlink mencapai 300Mbps dan uplink 75Mbps.

LTE Network Elements

Arsitektur LTE Network Elements

Arsitektur LTE Network Elements

Pada LTE (Long Term Evolution), jaringan dituntut untuk dapat memberikan kecepatan transfer data yang tinggi. Untuk memenuhi tuntutan tersebut, jaringan pada LTE diubah menjadi lebih ringkas dibandingkan dengan arsitektur jaringan pada generasi yang sebelumnya. Jaringan LTE sudah tidak menggunakan circuit switch, sehingga LTE dapat memberikan layanan seamless Internet Protocol (IP) connectivity antara UE (User Equipment) dan PDN (Packet Data Network). Pada akses radio jaringan LTE, eNodeB akan terhubung secara langsung dengan Core Network.

Perubahan arsitektur pada LTE menghasilkan suatu sistem baru dalam dunia telekomunikasi yang disebut SAE (System Architecture Evolution). Selain SAE, pada arsitektur jaringan LTE terdapat EPS (Evolved Packet System) yang terdiri dari UE (User Equipment) Radio Access Network atau E-UTRAN (Evolved UMTS Radio Access Network) dan juga EPC (Evolved Packet Core).

Berikut adalah susunan arsitektur LTE:

# E-UTRAN (Evolved UMTS Radio Access Network)

E-UTRAN (Evolved UMTS Radio Access Network)

E-UTRAN

Komponen dari E-UTRAN terdiri dari sekumpulan eNodeB yang saling terhubung satu sama lain. Pada generasi yang sebelumnya disebut BTS (2G) dan NodeB (3G). E-UTRAN memiliki fungsi menangani UE untuk dapat terhubung dengan jaringan eNodeB saling terhubung melalui logical link X2 interface.

Proses handover pada jaringan terjadi pada E-UTRAN yang ditangani secara langsung oleh eNodeB.

Berikut adalah beberapa jenis handover yang terjadi pada E-UTRAN:

– Intra eNodeB

Handover Intra eNodeB terjadi pada saat user melakukan perpindahan tetapi masih didalam cakupan layanan dari eNodeB yang sama.

– Inter eNodeB

Handover inter eNodeB terjadi jika user melakukan pergerakan kea rah cell yang dihandle oleh eNodeB lain. Pada handover jenis ini tidak ada MME Excange.

– Inter eNodeB dengan perubahan serving MME

Handover jenis ini terjadi jika user bergerak ke arah cell yang dihandle oleh eNodeB lain yang terhubung dengan MME yang berbeda.

# EPC (Evolved Packet Core)

EPC memiliki fungsi utama pada jaringan LTE yakni menangani  mobility management didalam jaringan dan menangani paket data berkecepatan tinggi. Elemen core network pada LTE menggunakan all-IP sehingga pada core network LTE hanya terdapat Packet Switch saja. EPS terdiri dari beberapa elemen yang memiliki fungsi yang berbeda-beda.

EPC (Evolved Packet Core)

MME (Mobility Management Entity) adalah sebuah server database yang berperan sebagai pusat control untuk access network pada LTE. MME memiliki fungsi authentication, authorization, penentuan SGSN untuk melakukan handovers ke jaringan 2G atau 3G 3GPP access network, pemilihan MME untuk melakukan handovers ke sesama MME, melakukan pencarian area list management, pemilihan P-GW dan  S-GW. Setiap UE akan terhubung dengan serving MME, tetapi jika UE melakukan perpindahan dengan jarak yang cukup jauh maka akan terjadi handover MME.

Dalam jaringan MME saling berkomunikasi dengan MME lain dengan interface S10, selain itu MME juga terhubung dengan E-UTRAN dengan interface S1-MME, S-GW dengan interface S11, HSS dengan interface S6a.

HSS (Home Subscriber Server) adalah pusat database yang didalamnya terdapat informasi mengenai semua pelanggan atau user dari suatu operator jaringan. HSS terhubung dengan MME dengan interface S6a.

S-GW (Serving Gateway) dalam jaringan LTE berperan sebagai router yang mengirimkan dan melakukan routing terhadap paket user. S-GW juga berperan sebagai penyedia quality of service management yang digunakan oleh elemen lain didalam jaringan. Fungsi lain dari S-GW diantaranya adalah bertanggung jawab untuk menangani handover antar eNodeB dan juga perpindahan interface ke jaringan lain seperti 2G dan 3G.

P-GW (Packet Data Network Gateway) merupakan ujung dari jaringan core network LTE yang akan terhubung dengan jaringan luar seperti IMS, internet, server jaringan dari operator lain. P-GW menyediakan layanan filtering data melalui deep packet inspection, selain itu P-GW juga berfungsi sebagai anchor point yang menangani mobility management atau handover ke jaringan non 3GPP seperti CDMA, WIMAX, dll.

PCRF (Policy and Charging Rules Function) adalah sebuah elemen penting didalam core network LTE yang menentukan policy rules didalam jaringan. PCRF berfungsi untuk mengumpulkan informasi dari dalam maupun luar jaringan, operational support system, menangani pembuatan rules dan secara otomatis membuat policy decision untuk masing-masing user yang aktif didalam jaringan. Selain itu PCRF juga memberikan layanan network diagnostic solution untuk komunkasi wireless dan wireline.

Baca juga artikel terkait ; Mengenal perencanaan jaringan microwave

Demikian artikel berjudul Mengenal Jaringan Transport 4G LTE (4TH Generation – Long Term Evolution), semoga bermanfaat.

Berkomentarlah dengan bijak,,No Spam !