Mobile Communication Rochana

Generasi Sistem Selular Data Rate Kualitas Kapasitas Layanan

Perkembangan Wireless 1G sampai 4G Generasi pertama (1G) Pengembangan teknologi nirkabel ditandai dengan pengembangan sistem analog dengan kecepatan rendah (low speed) dan suara sebagai obyek utama. Dua contoh dari pengembangan teknologi nirkabel pada tahap pertama ini adalah NMT (Nordic Mobile Telephone) dan AMPS (Analog Mobile Phone System). Generasi kedua (2G) Pengembangan teknologi nirkabel dijadikan standar komersial dengan format digital, kecepatan rendah - menengah. Contoh: GSM dan CDMA2000 1xRTT. Sebelum masuk ke pengembangan teknologi Generasi ketiga (3G), banyak pihak sering menyisipkan satu tahap pengembangan, Generasi 2,5 (2,5G) yaitu teknologi komunikasi data wireless secara digital, kecepatan menengah (hingga 150 Kbps). Teknologi yang termasuk kategori 2,5 G adalah layanan berbasis data seperti GPRS (General Packet Radio Service) dan EDGE (Enhance Data rate for GSM Evolution) pada domain GSM dan PDN (Packet Data Network) pada domain CDMA.

Generasi ketiga (3G) Generasi digital kecepatan tinggi, yang mampu mentransfer data dengan kecepatan tinggi (high-speed) dan aplikasi multimedia, untuk pita lebar (broadband). Contoh: W- CDMA (atau dikenal juga dengan UMTS) dan CDMA2000 1xEV-DO. Generasi Keempat (4G) Nama resmi dari teknologi 4G ini menurut IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah "3G and beyond". Sebelum 4G, High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) yang kadangkala disebut sebagai teknologi 3,5G telah dikembangkan oleh WCDMA sama seperti EV-DO mengembangkan CDMA2000. HSDPA adalah sebuah protokol telepon genggam yang memberikan jalur evolusi untuk jaringan Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) yang akan dapat memberikan kapasitas data yang lebih besar (sampai 14,4 Mbit/detik arah turun). Untuk meningkatkan kecepatan akses data yang tinggi dan full mobile maka standar IMT-2000 di tingkatkan lagi menjadi 10Mbps, 30Mbps dan 100Mbps yang semula hanya 2Mbps pada layanan 3G. Kecepatan akses tersebut didapat dengan menggunakan teknologi OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) dan Multi Carrier. Di Jepang layanan generasi keempat ini sudah di implementasikan.

Teknologi Sistem Selular

Teknologi Sistem Selular

Teknologi Sistem Selular

Teknik Multiple Akses

Teknik Dupleksing Untuk memisahkan transmisi forward dan reverse link Kanal frekuensi Frequency Division Duplex (FDD) Time Division Duplex (TDD) Waktu

First Generation (1G) AMPS – Amerika Utara Total Access Communications Systems (TACS) - UK Nordic Mobile Telephone (NMT) System - Scandanavia C450 – Jerman Barat Nippon Telephone & Telegraph (NTT) – Japan Contoh di Indonesia : NMT  Operator: PT. Rajasa Hazanah Perkasa diambil alih oleh PT. Mobisel Indonesia (Orbit), hanya beroperasi di wilayah Jakarta, Bali dan Surabaya. AMPS  : PT Elektrindo Nusantara, PT Centralindo Panca Sakti, dan PT Telekomindo Prima Bakti, serta PT Telkom Indonesia sendiri.

Berbasis Analog, dan belum mendukung Handover, yang menyebabkan pengguna kesulitan untuk mobilitas di luar jangkauan. Kualitas sinyal, mudah di interferensi oleh Noise. Menggunakan FDMA  Efisiensi bandwidth frekuensi terhadap jumlah user kecil

Second Generation (2G) Di Indonesia : GSM  Operator: Telkomsel, Indosat, Excelcomindo GSM (Global System For Mobile Communication), berbasis digital Multiple akses menggunakan TDMA (8 time slot per carrier). Diperkenalkan SIM (Subscriber Identification Modul). Penambahan fitur seperti SMS, voice mail.

Spesifikasi teknis sistem GSM Uplink frequencies 890-915 MHz Downlink frequencies 935-960 MHz Total GSM bandwidth 25 MHz up + 25 MHz down Channel bandwidth 200 kHz Number of RF carriers 124 Multiple access TDMA Users/carrier 8 Number of simul. users 992 Speech coding rate 13 kb/s FEC coded speech rate 22.8 kb/s

IS-95 CDMA D-AMPS berkapasitas 3 kali AMPS Tahun 1990 Qualcomm mengembangkan CDMA dan diklaim berkapasitas 20 kali AMPS. Berbeda dengan yang lain, IS-95 menggunakan teknik spread spectrum : Sinyal narrowband dikalikan dengan sinyal dengan bandwidth sangat lebar (spreading signal) Spreading signal adalah pseudonoise code sequence dengan chip rate dari data rate informasi Semua user, masing-masing mempunyai kode berbeda yang mendekati orthogonal satu sama lain, sehingga semuanya bisa transmit secara simultan Penerima melakukan operasi time correlation untuk mendeteksi kode untuknya

Third Generation (3G) Beberapa standart, yaitu : CDMA 2000 1x W-CDMA Di Indonesia : CDMA 2000 1x Operator : Bakrie Tel. (Esia), Telkom (Flexy) CDMA 2000 1x EVDO  PT. Mobile 8 Telecom (Mobile 8) CDMA EVDO Rev. B  PT. Smartfren Telecom (Smartfren)

CDMA 2000 1x Usulan Amerika didasarkan pada teknologi IS-95 CDMA yang digunakan di Amerika CDMA merupakan leading air interface untuk sistem selular 2G di Amerika cdma2000 1X: Dikembangkan oleh Qualcomm merupakan evolusi CDMA ke sistem 3G dengan data rates mencapai 307 kb/s - “cdma2000 1X dianggap sebagai sistem selular 2.5G” cdma2000 3X: teknologi di Amerika yang bersaing langsung dengan W-CDMA dengan data rate mencapai 2 Mb/s

TDMA-based EDGE (IS-136 TDMA + GSM): Enhanced Data rates for Global Evolution Sebelum diadopsi oleh UWC (Universal Wireless Consortium - trade group untuk TDMA) dan TIA technical committee TR45.3, nama sebelumnya “Enhanced Data rates for GSM Evolution” Data rates antara 384 kb/s dan 2 Mb/s ITU-T telah memilih W-CDMA sebagai jalur migrasi ke 3G dari sistem TDMA GPRS merupakan transisi ke EDGE

Fourth Generation (4G) Evolusi terkini dengan jaminan rate 100 Mbps. Beberapa standart : LTE (Long Term Evolution) UMB (Ultra Mobile Broadband) Wimax (Worldwide Interoperbility for Microwave Access)

Evolution of Cellular Networks 1G 2G 2.5G 3G 4G

LTE the next generation of mobile internet Israel Internet Association 2012 LTE the next generation of mobile internet Rochana

Evolution from 2G IS-95 GSM- EDGE GPRS HSCSD IS-95B Cdma2000-1xRTT IS-136 & PDC GSM- EDGE GPRS HSCSD IS-95B Cdma2000-1xRTT Cdma2000-1xEV,DV,DO Cdma2000-3xRTT W-CDMA TD-SCDMA 2G 3G 2.5G 3GPP 3GPP2

Pendahuluan LTE merupakan kependekan dari Long Term Evolution yakni sebuah standar komunikasi dasar nirkabel tingkat tinggi yang didasarkan pada jaringan GSM/EDGE dan UMTS/HSDPA dimana terjadi peningkatan dalam hal kapasitas dan kecepatan menggunakan teknik modulasi baru. Tujuan dari LTE adalah untuk meningkatkan kapasitas dan kecepatan jaringan data nirkabel menggunakan teknik DSP (Digital Signal Processing) dan modulasi yang dikembangkan pada awal milenium baru. Sistem antarmuka nirkabel tidak kompatibel dengan jaringan 2G dan 3G sehingga harus dioperasikan pada spektrum nirkabel yang terpisah.

Long Term Evolution Teknologi radio 4G yang masih dalam tahap pengembangan oleh 3GPP dengan kemampuan pengiriman data mencapai kecepatan 100 Mbit/s secara teoritis untuk downlink dan 50 Mbit/s untuk uplink Kecepatan ini dapat dicapai dengan menggunakan Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) pada downlink dan Single Carrier Frequency Division Multiplex (SC-FDMA) pada uplink, yang digabungkan dengan penggunaan MIMO. Teknologi LTE dirancang untuk menyediakan efisiensi spektrum yang lebih baik, peningkatan kapasitas radio, latency dan biaya operasional yang rendah bagi operator serta layanan pita lebar nirkabel bergerak kualitas tinggi untuk pengguna

Beberapa kelebihan yang dimiliki LTE Tingkat download sampai dengan 299.6 Mbps dan tingkat upload hingga 75.5 Mbps tergantung pada kategori perangkat yang digunakan. Peningkatan dukungan untuk mobilitas, sebagai contoh dukungan untuk terminal bergerak hingga 350km/jam atau 500 km/jam tergantung pita frekuensi Dukungan untuk semua gelombang frekuensi yang saat ini digunakan oleh sistem IMT dan ITU-R Di daerah kota dan perkotaan, frekuensi band yang lebih tinggi (seperti 2.6 GHz di Uni Eropa) digunakan untuk mendukung kecepatan tinggi mobile broadband. Dukungan untuk MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network). Fitur ini dapat memberikan layanan seperti Mobile TV menggunakan infrastruktur LTE, dan merupakan pesaing untuk layanan DVB-H berbasis siaran TV.

Kekurangan Teknologi LTE Kekurangan yang dimiliki oleh teknologi LTE antara lain adalah biaya untuk infrastruktur jaringan baru realtif mahal. Selain itu jika jaringan harus diperbaharui maka peralatan baru harus diinstal. Selain itu teknologi LTE menggunakan MIMO (Multiple Input Multiple Output), teknologi yang memerlukan antena tambahan pada BTS untuk transmisi data. Sebagai akibatnya jika terjadi pembaharuan jaringan maka pengguna perlu membeli mobile device baru guna mengguna infrastruktur jaringan yang baru.

4G (LTE) LTE stands for Long Term Evolution Next Generation mobile broadband technology Promises data transfer rates of 100 Mbps Based on UMTS 3G technology Optimized for All-IP traffic

Advantages of LTE

Comparison of LTE Speed

Major LTE Radio Technogies Uses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) for downlink Uses Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) for uplink Uses Multi-input Multi-output(MIMO) for enhanced throughput Reduced power consumption Higher RF power amplifier efficiency (less battery power used by handsets)

Cellular Technology Evolution