Evolusi Jangka Panjang

3GPP Long Term Evolution atau yang biasa disingkat LTE adalah sebuah standar komunikasi akses data nirkabel tingkat tinggi yang berbasis pada jaringan GSM/EDGE dan UMTS/HSPA. Jaringan antarmukanya tidak cocok dengan jaringan 2G dan 3G, sehingga harus dioperasikan melalui spektrum nirkabel yang terpisah. Teknologi ini mampu mengunduh sampai dengan kecepatan 300 mbps dan upload 75 mbps. Layanan LTE pertama kali dibuka oleh perusahaan TeliaSonera di Stockholm dan Oslo pada tanggal 14 desember 2009.

3GPP Long Term Evolution, atau lebih dikenal dengan sebutan LTE dan dipasarkan dengan nama 4G LTE adalah sebuah standard komunikasi nirkabel berbasis jaringan GSM/EDGE dan UMTS/HSDPA untuk aksess data kecepatan tinggi menggunakan telepon seluler mau pun perangkat mobile lainnya.

LTE pertama kali diluncurkan oleh TeliaSonera di Oslo dan Srockholm pada 14 Desember 2009. LTE adalah teknologi yang didaulat akan menggantikan UMTS/HSDPA. LTE diperkirakan akan menjadi standardisasi telepon seluler secara global yang pertama.

Walaupun dipasarkan sebagai teknologi 4G, LTE yang dipasarkan sekarang belum dapat disebut sebagai teknologi 4G sepenuhnya. LTE yang di tetapkan 3GPP pada release 8 dan 9 belum memenuhi standardisasi organisasi ITU-R. Teknologi LTE Advanced yang dipastikan akan memenuhi persyaratan untuk disebut sebagai teknologi 4G.

Sekilas tentang LTE

LTE sudah mulai dikembangkan oleh 3GPP sejak tahun 2004. Faktor-faktor yang menyebabkan 3GPP mengembangakan teknologi LTE antara lain adalah permintaan dari para pengguna untuk peningkatan kecepatan akses data dan kualitas servis serta memastikan berlanjutnya daya saing sistem 3G pada masa depan.

3GPP LTE mewakili kemajuan besar di dalam teknologi seluler. LTE di rancang untuk memenuhi kebutuhan operator akan akses data dan media angkut yang berkecepatan tinggi serta menyokong kapasitas teknologi suara untuk beberapa dekade mendatang. LTE meliputi data berkecepatan tinggi, multimedia unicast dan servis penyiaraan multimedia. Selain itu LTE diperkirakan dapat membawa komunikas pada tahap yang lebih tinggi, tidak hanya menghubungkan manusia saja tetapi dapat juga menyambungkan mesin.

Teknologi LTE dan layanannya

• Teknologi LTE secara teoretis menawarka kecepatan downlink hingga 300 Mbps dan Uplink 75 Mbps.
• LTE menggunakan Orthogonal Frequency Division Mutiplexing (OFDM) yang mentransmisikan data melaului banyak operator spektrum radio yang masing-masing nya sebesar 180 kHz. OFDM melakukan transmisi dengan cara membagi aliran data menjadi banyak aliran-aliran yang lebih lambat yang ditransmisikan secra serentak. Dengan menggunakan OFDM memperekecil kemungkinan terjadinya efek multi path.
• Meningkatakan kecepatan transmisi secara keseluruhan, channel transmisi yang digunakan LTE diperbesar dengan cara meningkatan kuantitas jumlah operator spectrum radio tanpa mengganti parameter channel spectrum radio itu sendiri. LTE harus bisa beradaptasi sesuai jumlah bandwith yang tersedia.
• LTE mengadopsi pendekatan all-IP. Menggunakan arsitektur jaringan all-IP ini menyederhanakan rancangan dan implementasi dari antar muka LTE, jaringan radio dan jaringan inti, hingga memungkinkan industri wireless untuk beroprasi layaknya fixed-line network.
• Agar menjadi universal, perangkat mobile yang berbasis LTE harus juga mampu menyokong GSM, GPRS, EDGE dan UMTS. Jika dilihat dari sisi jaringan, antar muka dan protocol ditempatkan di tempat yang memungkinkan terjadinya perpindahan data selancar mungkin jika pengguna berpindah tempat ke daerah yang memiliki teknologi antar muka yang berbeda.

Arsitektur Jaringan dan Antarmuka dari Teknologi LTE

Secara keseluruhan jaringan arsitektur LTE sama dengan teknologi GSM dan UMTS. Ada 3 komponen utama dalam arsitektur LTE yaitu User Equipment (UE), Evolved Universal Terrestrial Radio (E-UTRAN) dan Evolved Packet Core (EPC)^[1]

Pengaturan teknologi LTE

Transmisi data dalam LTE baik dalam arah uplink maupun downlink dikontrol oleh jaringan. Proses ini sama seperti teknologi GSM maupun UMTS. Di dalam sistem LTE, pengaturan sepenuhnya dikontrol oleh eNode-B.

Pita Frekuensi

Standar LTE mencakup berbagai pita, yang masing-masing ditandai dengan frekuensi dan nomor pita:

• Amerika Utara – 600, 700, 850, 1700, 1900, 2300, 2500, 2600, 3500, 5000 MHz (pita 2, 4, 5, 7, 12, 13, 14, 17, 25, 26, 28, 29, 30, 38, 40, 41, 42, 43, 46, 48, 66, 71)
• Amerika Tengah, Amerika Selatan, dan Karibia – 600, 700, 800, 850, 900, 1700, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500, 2600, 3500, 5000 MHz (pita 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 13, 14, 17, 20, 25, 26, 28, 29, 38, 40, 41, 42, 43, 46, 48, 66, 71)
• Eropa – 450, 700, 800, 900, 1500, 1800, 2100, 2300, 2600, 3500, 3700 MHz (pita 1, 3, 7, 8, 20, 22, 28, 31, 32, 38, 40, 42, 43)[115][116]
• Asia – 450, 700, 800, 850, 900, 1500, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500, 2600, 3500 MHz (pita 1, 3, 5, 7, 8, 11, 18, 19, 20, 21, 26, 28, 31, 38, 39, 40, 41, 42)[117]
• Afrika – 700, 800, 850, 900, 1800, 2100, 2300, 2500, 2600 MHz (pita 1, 3, 5, 7, 8, 20, 28, 40, 41)[rujukan diperlukan]
• Oseania (termasuk Australia[118][119] dan Selandia Baru[120]) – 700, 850, 900, 1800, 2100, 2300, 2600 MHz (pita 1, 3, 5, 7, 8, 28, 40)

Akibatnya, ponsel dari satu negara mungkin tidak berfungsi di negara lain. Pengguna memerlukan ponsel yang mendukung multi-band untuk roaming internasional.

Pengaturan Downlink

Pada arah downlink, eNode-B bertanggung jawab untuk menyampaikan data yang diterima dari jaringan kepada para pengguna, melalui antar muka udara.

Pengaturan Uplink

Untuk mendapatkan informasi, perangkat mobil harus mengirimkan permintaan penugasaan kepada eNode-B.

Prosedur Dasar

Perangkat LTE yang cenderung lebih data sentris akan memulai pencarian jaringan yang sesuai terdahulu. Jika perangkat tidak menemukan cell LTE maka perangkat akan menggunakan teknologi cell UMTS dan GSM.

Setelah perangkat mobile informasi untuk untuk bisa mengakses jaringan terpenuhi, maka perangkat akan melakukan prosedur attach. Prosedur attach memberikan alamat IP dan perangkat mobile mulai bisa mengirim dan menerima data dari jaringan.

Pada teknologi GSM dan UMTS perangkat bisa tersambung dengan jaringan tanpa alamat IP ( internet protocol ), namun pada teknologi LTE ( long term evolution ) perangkat harus memiliki alamat IP agar tersambung dengan jaringan.

Jaringan telepon

Seperti yang sudah diungkapkan sebelumnya LTE menggunakan jaringan all-IP. Sedangkan telepon pada GSM dan UMTS menggunakan circuit switching. Dengan pengadopsian teknologi LTE, maka para operator harus merencanakan ulang jaringan telepon mereka. Muncullah empat pendekatan yang dapat digunakan:

• CSFB (Circuit Switched Fallback): Pada pendekatan ini, LTE hanya menyediakan servis data dan ketika telepon dilakukan atau diterima maka akan kembali menggunakan circuit switching. Kerugian yang didapatkan adalah pengaturan telepon mengambil waktu yang lebih lama. Solusi ini digunakan untuk ponsel yang belum mendukung VoLTE.
• SVLTE (Simultaneous Voice and LTE): Pada pendekatan ini ponsel bekerja sebagai LTE dan circuit switching secara bersamaan. Kekurangan pada pendekatan ini adalah ponsel cenderung memiliki harga mahal dan menggunakan konsumsi tenaga yang tinggi.
• VoLTE (Voice over LTE): Pendekatan ini berbasis pada IP multimedia subsistem, yang bertujuan menyokong akses telepon dan multimedia melalui terminal nirkabel.
• SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity): Pendekatan ini mengambil kelebihan dari CSFB dan VoLTE, dimana fungsi handover yang memungkinkan panggilan telepon LTE secara terus menerus dengan menggunakan jaringan 2G/3G tanpa gangguan. kelebihannya operator hanya menghubungkan MSC pada jaringan 2G/3G ke IMS.

Selain keempat pendekatan di atas, terdapat alternatif lain yang tidak diinisiasikan oleh operator yaitu , Over-the-top-content servis , menggunakan aplikasi seperti skype dan google talk untuk menyediakan servis telepon bagi LTE. Walupun begitu sekarang dan beberapa masa kedapan, servis telepon masih menjadi pemasukan utama bagi operator mobile. Maka menggantungkan servis telepon LTE sepenuhnya pada OTT, merupakan suatu tindakan yang tidak akan menerima banyak dukungan dari industri telekomunikasi.

Pita Frekuensi

Tabel berikut mencantumkan pita frekuensi LTE yang ditentukan dan lebar kanal yang didukung masing-masing pita. Nomor pita dapat ditulis dengan awalan "b" seperti pada "b66" untuk pita 66.^[2]

Band	Duplex mode[A 1]	ƒ (MHz)	Common name	Subset of band	Uplink[A 2] (MHz)	Downlink[A 3] (MHz)	Duplex spacing (MHz)	Channel bandwidths (MHz)	Notes
1	FDD	2100	IMT	65	1920 – 1980	2110 – 2170	190	5, 10, 15, 20
2	FDD	1900	PCS	25	1850 – 1910	1930 – 1990	80	1.4, 3, 5, 10, 15, 20
3	FDD	1800	DCS		1710 – 1785	1805 – 1880	95	1.4, 3, 5, 10, 15, 20
4	FDD	1700	AWS‑1	10, 66	1710 – 1755	2110 – 2155	400	1.4, 3, 5, 10, 15, 20
5	FDD	850	Cellular	26	824 – 849	869 – 894	45	1.4, 3, 5, 10
7	FDD	2600	IMT-E		2500 – 2570	2620 – 2690	120	5, 10, 15, 20
8	FDD	900	Extended GSM		880 – 915	925 – 960	45	1.4, 3, 5, 10
11	FDD	1500	Lower PDC	74	1427.9 – 1447.9	1475.9 – 1495.9	48	5, 10	Japan
12	FDD	700	Lower SMH	85	699 – 716	729 – 746	30	1.4, 3, 5, 10
13	FDD	700	Upper SMH		777 – 787	746 – 756	−31	5, 10
14	FDD	700	Upper SMH		788 – 798	758 – 768	−30	5, 10
17	FDD	700	Lower SMH	12, 85	704 – 716	734 – 746	30	5, 10
18	FDD	850	Lower 800	26	815 – 830	860 – 875	45	5, 10, 15	Japan
19	FDD	850	Upper 800	5, 26	830 – 845	875 – 890	45	5, 10, 15	Japan
20	FDD	800	Digital Dividend		832 – 862	791 – 821	−41	5, 10, 15, 20	EU
21	FDD	1500	Upper PDC	74	1447.9 – 1462.9	1495.9 – 1510.9	48	5, 10, 15	Japan
24	FDD	1600	Upper L‑Band		1626.5 – 1660.5[B 1]	1525 – 1559[B 2]	−101.5 or −120.5	5, 10	US
25	FDD	1900	Extended PCS		1850 – 1915	1930 – 1995	80	1.4, 3, 5, 10, 15, 20
26	FDD	850	Extended Cellular		814 – 849	859 – 894	45	1.4, 3, 5, 10, 15
28	FDD	700	APT		703 – 748	758 – 803	55	3, 5, 10, 15, 20
29	SDL	700	Lower SMH	44	—	717 – 728	—	3, 5, 10
30	FDD	2300	WCS		2305 – 2315	2350 – 2360	45	5, 10
31	FDD	450	NMT		452.5 – 457.5	462.5 – 467.5	10	1.4, 3, 5
32	SDL	1500	L‑Band	75	—	1452 – 1496	—	5, 10, 15, 20	EU
34	TDD	2000	IMT		2010 – 2025		—	5, 10, 15
37	TDD	1900	PCS		1910 – 1930		—	5, 10, 15, 20	PCS Duplex Spacing
38	TDD	2600	IMT-E	41	2570 – 2620		—	5, 10, 15, 20	IMT-E Duplex Spacing
39	TDD	1900	DCS–IMT Gap		1880 – 1920		—	5, 10, 15, 20
40	TDD	2300	S-Band		2300 – 2400		—	5, 10, 15, 20
41	TDD	2500	BRS		2496 – 2690		—	5, 10, 15, 20	US
42	TDD	3500	CBRS		3400 – 3600		—	5, 10, 15, 20	EU, Japan
43	TDD	3700	C-Band		3600 – 3800		—	5, 10, 15, 20
46	TDD	5200	U-NII-1–4		5150 – 5925		—	10, 20	LAA
47	TDD	5900	U-NII-4	46	5855 – 5925		—	10, 20	V2X
48	TDD	3500	CBRS		3550 – 3700		—	5, 10, 15, 20	US
50	TDD	1500	L‑Band	45	1432 – 1517		—	3, 5, 10, 15, 20	EU
51	TDD	1500	L‑Band Extension		1427 – 1432		—	3, 5	EU
53	TDD	2400	S-Band		2483.5 – 2495		—	1.4, 3, 5, 10
54	TDD	1600	L-Band		1670 – 1675		—	1.4, 3, 5
65	FDD	2100	Extended IMT		1920 – 2010	2110 – 2200	190	1.4, 3, 5, 10, 15, 20
66	FDD	1700	Extended AWS		1710 – 1780	2110 – 2200[B 3]	400	1.4, 3, 5, 10, 15, 20	AWS‑1–3
67	SDL	700	EU 700		—	738 – 758	—	5, 10, 15, 20
69	SDL	2600	IMT-E		—	2570 – 2620	—	5, 10, 15, 20	IMT-E Duplex Spacing
70	FDD	1700	Supplementary AWS		1695 – 1710	1995 – 2020	300 or 295[B 4]	5, 10, 15, 20[B 5]	AWS‑2–4[3]
71	FDD	600	Digital Dividend		663 – 698	617 – 652	−46	5, 10, 15, 20	US
72	FDD	450	PMR		451 – 456	461 – 466	10	1.4, 3, 5	EU
73	FDD	450	PMR		450 – 455	460 – 465	10	1.4, 3, 5	APT
74	FDD	1500	Lower L‑Band		1427 – 1470	1475 – 1518	48	1.4, 3, 5, 10, 15, 20	US
75	SDL	1500	L‑Band		—	1432 – 1517	—	5, 10, 15, 20	EU
76	SDL	1500	L‑Band Extension		—	1427 – 1432	—	5	EU
85	FDD	700	Extended Lower SMH	12	698 – 716	728 – 746	30	5, 10
87	FDD	410	PMR		410 – 415	420 – 425	10	1.4, 3, 5	APT
88	FDD	410	PMR		412 – 417	422 – 427	10	1.4, 3, 5	EU
103	FDD	700	Upper SMH		787 – 788	757 – 758	-30		[4]
106	FDD	900	LMR		896 – 901	935 – 940	39	1.4, 3	US
107	SDO	600	UHF	108	—	612 – 652	—	6, 7, 8	[5]
108	SDO	500	UHF		—	470 – 698	—	6, 7, 8	[5]

1. Frequency-division duplexing (FDD); time-division duplexing (TDD); FDD supplemental downlink (SDL); standalone downlink only (SDO)
2. User Equipment transmit; Base Station receive
3. User Equipment receive; Base Station transmit

1. Uplink restricted to 1627.5–1637.5 MHz and 1646.5–1656.5 MHz
2. Downlink restricted to 1526–1536 MHz
3. Downlink between 2180–2200 MHz restricted to intra-band Supplemental Downlink
4. Duplex spacing depends on whether the Uplink is paired with the lower or the upper part of the Downlink, with the remainder of the Downlink available for use as intra-band Supplemental Downlink
5. Carrier aggregation only

Pita frekuensi usang

Pita-pita ini ditetapkan oleh 3GPP, tetapi tidak pernah digunakan secara komersial, tidak didukung oleh perangkat komersial, atau tidak lagi digunakan.[2]^[2]

Band	Duplex mode[C 1]	ƒ (MHz)	Common name	Subset of band	Uplink[C 2] (MHz)	Downlink[C 3] (MHz)	Duplex spacing (MHz)	Channel bandwidths (MHz)	Notes
6	FDD	800	UMTS 800	5, 19, 26	830 – 840	875 – 885	45	5, 10
9	FDD	1800	UMTS 1700	3	1749.9 – 1784.9	1844.9 – 1879.9	95	5, 10
10	FDD	1700	Extended AWS	66	1710 – 1770	2110 – 2170	400	5, 10, 15, 20
22	FDD	3500	C-Band		3410 – 3500	3510 – 3600	100	5, 10, 15, 20
23	FDD	2000	AWS-4		2000 – 2020	2180 – 2200	180	1.4, 3, 5, 10, 15, 20
27	FDD	800	SMR		807 – 824	852 – 869	45	1.4, 3, 5, 10	US
33	TDD	1900	IMT	39	1900 – 1920		—	5, 10, 15, 20
35	TDD	1900	PCS		1850 – 1910		—	1.4, 3, 5, 10, 15, 20	PCS Uplink
36	TDD	1900	PCS		1930 – 1990		—	1.4, 3, 5, 10, 15, 20	PCS Downlink
44	TDD	700	APT		703 – 803		—	3, 5, 10, 15, 20
45	TDD	1500	L-Band	50	1447 – 1467		—	5, 10, 15, 20
49	TDD	3500	C-Band	48	3550 – 3700		—	10, 20
52	TDD	3300	C-Band		3300 – 3400		—	5, 10, 15, 20
68	FDD	700	ME 700		698 – 728	753 – 783	55	5, 10, 15	MEA
252	SDL	5200	U-NII-1		—	5150 – 5250	—	5, 10, 15, 20	LTE-U
255	SDL	5800	U-NII-3		—	5725 – 5850	—	5, 10, 15, 20	LTE-U

1. Frequency-division duplexing (FDD); time-division duplexing (TDD); FDD supplemental downlink (SDL)
2. User Equipment transmit; Base Station receive
3. User Equipment receive; Base Station transmit

Wireless network protocols

Frekuensi

Allocated frequencies

Standard	Frequencies	Spectrum Type
UMTS FDD	850 MHz, 900 MHz, 2.0, 1.9/2.1, 2.1, and 1.7/2.1 GHz	Licensed
UMTS-TDD	450, 850 MHz, 1.9, 2, 2.5, and 3.5 GHz[6] 2 GHz	Licensed (Cellular, 3G TDD, BRS/IMT-ext, FWA) Unlicensed (see note)
CDMA2000 (inc. EV-DO, 1xRTT)	450, 850, 900 MHz 1.7, 1.8, 1.9, and 2.1 GHz	Licensed (Cellular/PCS/3G/AWS)
EDGE/GPRS	850 MHz, 900 MHz, 1.8 GHz, and 1.9 GHz	Licensed (Cellular/PCS/PCN)
iBurst	1.8, 1.9, and 2.1 GHz	Licensed
Flash-OFDM	450 and 870 MHz	Licensed
Bluetooth/BLE	2.4 GHz	Unlicensed ISM
Low Rate WPAN (802.15.4)	868 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz	Unlicensed ISM
802.11	2.4, 3.6, 4.9, 5.0, 5.2, 5.6, 5.8, 5.9 and 60 GHz[7]	Unlicensed ISM
WiMax (802.16e)	2.3, 2.5, 3.5, 3.7, and 5.8 GHz	Licensed
Wireless USB, UWB	3.1 to 10.6 GHz	Unlicensed Ultrawideband
VEmesh*	868 MHz, 915 MHz, and 953 MHz	Unlicensed ISM
EnOcean*	868.3 MHz	Unlicensed ISM

Hak Cipta LTE

Menurut database milik European Telecommunications Standart Institute (ETSI), terdapat 50 perusahaan yang memiliki hak paten dari LTE.

Kekurangan Teknologi LTE

Kekurangan yang dimiliki oleh teknologi LTE antara lain adalah biaya untuk infrastruktur jaringan baru relatif 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 pancaran pangakalan jaringan untuk transmisi data. Sebagai akibatnya jika terjadi pembaruan jaringan maka pengguna perlu membeli perangkat baru agar dapat menggunakan infrastruktur jaringan yang baru.

LTE di Indonesia

Teknologi LTE yang telah diuji coba oleh beberapa operator di Indonesia bukanlah merupakan teknologi 4G yang sebenarnya. Teknologi yang telah diuji coba di Indonesia merupakan LTE release – 8 yang baru memenuhi spesifikasi 3GPP tetapi belum memenuhi spesifikasi IMT-advanced.

Percobaan jaringan LTE ini sudah diupayakan oleh operator, tercatat Telkomsel dan Indosat sudah menguji coba jaringan ini pada tahun 2013, dan kemudian disusul oleh XL. Peluncuran jaringan LTE kepada publik dilakukan oleh operator internet BOLT pada awal 2014 dengan meng-cover daerah ibu kota Jakarta, pada akhir 2014 Telkomsel sudah meluncurkan layanan internet 4G LTE dengan mencakup wilayah Jakarta dan Bali. Tercatat hingga akhir 2015, ada lima operator yang sudah menyelenggarakan 4G LTE, yakni Telkomsel dengan layanan 4G LTE, XL dengan HotRod 4G LTE, Indosat Ooredoo dengan 4GPlus, BOLT 4G LTE, dan Smartfren dengan layanan 4G LTE Advanced dengan jangkauan Pulau Jawa, Madura, Bali dan beberapa kota besar di luar Jawa.