LTE/SAE: evolusi 3G pada UMTS

Sebelum ketinggalan momentum, saya akan tulis tentang LTE (Long Term Evolution) yang mulai digembar-gemborkan oleh beberapa perusahaan yang memproduksi alat-alat telekomunikasi seperti Alcatel-Lucent, Ericsson, NSN dan lain-lain.

LTE atau SAE (Long Term Evolution/System Architecture Evolution) adalah telnologi yang sedang dirumuskan oleh 3GPP sebagai evolusi dari teknologi 3G/UMTS yang ada saat ini. Teknologi ini dibuat dengan tujuan meningkatkan beberapa aspek diantaranya:

• perbaikan efisiensi spektral: penggunaan spektrum yang fleksibel dan lebar pita (band with) yang scalable dari 1.25MHz sampai 20 MHz
• peningkatan kapasitas
• latensi yang rendah
• biaya operasional yang lebih rendah
• memiliki performansi yang tinggi

Target yang ingin dicapai oleh teknologi ini adalah downlink/uplink peak data rate sampai pada 100/50 Mbps.

LTE berarti evolusi pada Radio Access (UTRA) atau air interface dan Radio Access Network (UTRAN), sedangkan SAE berarti evolusi atau migrasi pada arsitektur jaringan inti (core network) yang dilakukan untuk mencapai tujuan diatas.

Kata Evolution agaknya diambil karena para pencetus LTE mulai memikirkan perubahan besar dengan melihat teknologi baru pada air interface dan arsitektur sistem tanpa melihat sistem yang ada saat ini. Hal ini menyebabkan adanya banyak perubahan, misalnya seperti penggunaan teknologi OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sebagai basis air interface pada lapisan akses radio (radio access layer), arsitektur system flat IP (All-IP), level modulasi yang lebih tinggi dan lain-lain.

Studi tentang LTE/SAE ini diharapkan selesai pada tahun 2007 dan mulai dicoba (trial) pada tahun 2008. Tapi kemungkinan teknologi ini baru akan diadopsi secara komersial pada tahun 2011. Ini lebih lambat dari pada target komersial untuk teknologi serupa UMB (Ultra Mobile Broadband) [link] yang merupakan evolusi dari teknologi CDMA200 yang ditargetkan akan dipakai komersial tahun 2009.

LTE disebut-sebut sebagai teknologi 4G untuk UMTS yang bersaing dengan UMB dan WiMax 2 (IEEE 802.16m) untuk masuk dalam payung standarisasi 4G yaitu IMT-Advanced yang baru saja direncakanan ITU (Iternational Telecommunication Union). Kita lihat saja nanti siapa yang lebih dulu memberikan keuntungan data rates yang lebih besar bagi kita.

Penjelasan tentang SAE/LTE dapat dilihat di website 3GPP ini

Perjelas kontrak lisensi produk untuk menghindari masalah

Lisensi produk (license) merupakan hal yang penting untuk diperhatikan ketika kita akan membeli produk. Definisi lisensi dari produk yang akan dibeli harus jelas dan dikritisi. Hal ini untuk menghindari terjadinya masalah ditengah jalan ketika lisensi telah mencapai batas dan pembeli produk ingin menambah kapasitas dari produk yang dibelinya.

Masalah lisensi sering terjadi pada perusahan-perusahan telekomunikasi baik di perusahaan kecil maupun besar. Masalah sering terjadi dan diketahui terlambat sehingga tidak menguntungkan bagi pembeli. Masalah yang umum adalah ketika suatu produk telah dibeli dengan mahal tetapi menghasilkan keuntungan (revenue) yang tidak signifikan dan lisensi yang dibeli cepat sekali habis.

Pada produk-produk telekomunikasi, biasanya lisensi berdasar pada angka yang menunjukan kapasitas produk misalnya:

• Jumlah pelanggan (subscriber)
• Besarnya transaksi per detik tertinggi (Peak Transaction per Second/ TPS), jumlah transaksi perbulan
  
• Jumlah panggilan per detik (Call Attempt per Second/ CAPS)
• Jumlah CPU

Perhitungan lisensi dengan menggunakan TPS sering kali tidak jelas (absurd). Misalnya saja produk SMSC atau messaging gateway memiliki lisensi 100 TPS, tidak serta merta berarti lisensi akan habis jika telah terjadi transaksi SMS sebanyak 100 per detik.Perlu didefinisikan transaksi apa saja yang akan dihitung. Dalam sebuah elemen produk telekomunikasi biasanya terintegrasi dengan banyak elemen lain, dalam hal produk SMSC biasa terhubung dengan MSC/MSS, HLR, aplikasi third party (content provider), database dan lain-lain. Pasa setiap titik integrasi tentu akan terjadi transaksi sehingga perlu diperhatikan transaksi ke elemen mana yang termasuk dalam lisensi dan seperti apa definisi satu transaksi itu.

Petunjuk untuk spesifikasi 3GPP (external link)

Setelah saya membuat post tentang "Petunjuk untuk spesifikasi 3GPP", saya menemukan posting lain mengenai hal yang sama di sini (Finding your way on the 3GPP website). Perlu untuk dibaca, dia menjelaskan lebih banyak tentang working group, agenda, meeting dan alamat untuk mendapatkan dokumen-dokumen terkait.

Petunjuk untuk spesifikasi 3GPP

Jika Anda bekerja di bidang telekomunikasi nirkabel atau pelajar yang mempelajarinya, dan pekerjaan Anda membawa Anda untuk membaca dokumen spesifikasi standar GSM/3GPP maka sebaiknya Anda pelajari bagaimana 3GPP melakukan versioning atau rilis dokumennya. Lakukan hal ini sebelum anda bingung spesifikasi mana yang seharusnya Anda baca.

Sebelumnya saya telah sedikit menjelaskan bagaimana versioning dari spesifikasi yang dikeluarkan OMA. Tidak banyak yang ditulis karena memang sederhana dan tidak banyak dokumen yang dihasilkan jika dibandingkan dengan 3GPP.

Mempelajari spesifikasi dari 3GPP sangat menarik karena dokumen yang ada begitu banyak dan teknologi yang dilingkupinya begitu luas dan kompleks. Dengan mempelajari spesifikasi 3GPP, kita dapat memahami bagaimana teknologi GSM atau 3G/UMTS bekerja mulai dari telepon selularnya, arsitektur jaringan operator hingga detil bagaimana antar elemen pada arsitektur itu berkerja. Selain itu kita juga bisa melihat dengan detil bagaimana teknologi telekomunikasi nirkabel berevolusi dari 2G ke 3.9G atau 4G.

Tentang 3GPP

3GPP merupakan kolaborasi dari beberapa organisasi telekomunikasi yang membuat standar atau spesifikasi untuk 3GSM/UMTS yaitu pengembangan teknologi dari GSM. 3GPP .

Suatu tujuan/target, perubahan (enhancement) substansial atau penambahan fitur (Feature) baru biasanya direncakan dalam sebuah Work Plan. Work plan berisi item-item

pekerjaan yang lebih rinci yang akan dilakukan oleh group yang menghasilkan Change Request (dokumen perubahan) dan atau Technical Specification dan Technical Report. Ada baiknya kita membaca Work Plan untuk mengetahui teknologi yang digunakan atau akan digunakan pada suatu rilis (Release). Work Plan dari setiap rilis dapat diunduh di sini

Lebih detail tentang metode kerja TSG dapat dilihat di dokumen TR 21.900

TR dan TS

3GPP mempublikasikan hasil pekerjaannya yang penting yaitu Technical Report (TR) dan Technical Specification (TS).

Technical Specification adalah spesifikasi teknis dari suatu bagian/cakupan kecil suatu fitur (building-block). Suatu TS biasanya terdiri dari beberapa stage, yang akan dijelaskan dibawah.

Technical Report merupakan hasil dari studi awal (initial study) dan studi kelayakan (feasibility study) suatu fitur dan didalamnya tercakup petunjuk untuk implementasi awal (early implementation) dari sebuah fitur baru.

Release

Sebuah rilis dibuat oleh 3GPP jika ada pemanbahan fitur atau perubahan yang drastis dari suatu kebutuhan (requirement). Jika suatu rilis diberhentikan (freeze) berarti spesifikasinya telah final. rilis baru dan tujuannya biasanya adalah untuk meningkatkan performansi, kecepatan data dan lain-lain oleh karena itu biasanya biasanya ada perubahan besar pada elemen arsitekrur atau radio interface pada setiap rilis.

Rilis 3G dimulai dari
Release 99 (R99) selesai tahun 1999,
Release 4 (Rel-4) selesai tahun 2001,
Release 5 (Rel-5) selesai tahun 2002,
Release 6 (Rel-6) selesai tahun 2005,
Release 7 (Rel-7) selesai tahun 2007,
Rilis terkini adalah Release 8 dan masih dalam pengembangan.

List feature per rilis dapat dilihat di sini

Penomoran TS/TR

Mengenal cara penomoran TS sangat penting, terutama mengetahui hubungannya dengan rilis. Agak malas menjelaskannya disini tapi karena ini penting jadi sebaiknya penjelasan mengenai numbering di web site 3GPP harus dibaca sebelum menlanjutkan membaca artikel ini.

Selain cara penomoran, ada beberapa istilah yang perlu kita tahu juga yaitu stage dan phase.

Stage digunakan untuk menunjukan jenis spesifikasi.

Stage 1: deskripsi kebutuhan atau layanan
Stage 2: Analisis logik, fungsionalitas elemen dan aliran informasi antar elemen
Stage 3: Detil implementasi, protokol

Phase digunakan untuk menunjukan evolusi atau versi dari fungsionalitas tertentu, misalnya phase 1, phase 2, phase 2+, phase 3 dan seterusnya.

Menemukan dokumen spesifikasi yang diinginkan.

Untuk menemukan dokumen spesifikasi yang kita cari, sebaiknya kita buka halaman Specification Release Matrix, kemudian cari dengan fungsi search/find browser.

WiMAX masuk sebagai standar 3G

Pada tanggal 19 Oktober 2007, standar teknologi komunikasi nirkabel pita-lebar (broadbad wireless access) IEEE 802.16 atau yang lebih dikenal dengan WiMAX, telah diresmikan oleh organisasi telkomunikasi dunia (ITU) menjadi salah satu set standar teknologi 3G. Ini berarti WiMAX telah berada pada posisi yang sejajar dengan teknologi 3G yang lain seperti W-CDMA/UMTS (IMT-MC) dan cdma2000 EV/DO (IMT_DS) yang lebih dulu banyak digunakan sebagai teknologi 3G untuk telepon bergerak.

Standar 3G yang dimaksud adalah IMT-2000 yang merupakan standar global yang mendefinisikan kebutuhan dari teknologi 3G dan sebuah set dari standar-standar lain yang disebut Recommendation yang dibuat oleh ITU. Terminologi untuk teknologi IEEE 802.16 yang dispesifikasiakan pada ITU-R M.1457 Recommendation adalah "IMT-200 OFDA TDD WMAN"

WiMAX sebenernya telah ramai diimplementasikan di berbagai negara, dan kelihatannya di Indonesia WiMAX akan mulai populer juga walaupun saat ini (November 2007) belum ada layanan WiMAX komersial yang beroperasi. Implikasi dari sisi komersial dari dimasukannya WiMAX menjadi teknologi 3G standar adalah persaingan antar perusahan (vendor, operator telekomunikasi, pemroduksi alat-alat telekomunikasi) yang telah bergerak di teknologi 3G lainnya dengan perusahaan yang bergerak di teknologi WiMAX.

Persaingan akan menjadi menarik karena teknologi WiMAX merupakan teknologi murah (low cost) dan berbasis layanan wireless internet. Berbasis wireless internet berarti semua elemen telah berbasis pada jaringan IP (all-IP network) mulai dari jaringan inti (Core network) sampai pada perangkat pengguna (user equipment). Karena berbasis IP, WiMAX menggunakan teknologi VoIP (Voice over Internet Protocol) untuk komunikasi suara antar pelanggan. Pada telnologi 3G lainnya, arsitektur All-IP dan VoIP belum mulai diterapkan. Pada teknologi 3G UMTS, arsitektur All-IP dan VoIP mulai diterapkan pada standar 3GPP rilis 5 dan saat ini kebanyakan operator mengimplementasikan 3GPP rilis 4.

Dari sisi teknis, diadopsinya WiMAX pada standar IMT-2000 berarti tambahan pekerjaan bagi organisasi-organisasi terkait untuk membahas bagaimana jaringan telepon tetap (fixed network) dan teknologi 3G lainnya dapat berinteraksi (interoperability) dengan teknologi WiMAX secara harmonis.

Press release dari masuknya WiMAX menjadi standar 3G dapat dilihat di sini.