Mengungkap Potensi Teknologi NR-LTE untuk Jaringan Telekomunikasi Masa Depan

nr lte

Eksplorasi mendalam tentang teknologi NR-LTE, solusi inovatif untuk memperkuat jaringan telekomunikasi masa depan. Temukan bagaimana integrasi ini dapat meningkatkan kecepatan, efisiensi, dan jangkauan layanan komunikasi Anda.

Memahami Perbedaan dan Interaksi antara 5G New Radio (NR) dan 4G Long Term Evolution (LTE)

Untuk memahami perbedaan dan interaksi antara 5G New Radio (NR) dan 4G Long Term Evolution (LTE), penting untuk mengeksplorasi aspek inti dari masing-masing teknologi.

Definisi dan Latar Belakang

Teknologi LTE (Long Term Evolution) dan 5G NR (New Radio) memiliki latar belakang yang erat terkait dalam pengembangan jaringan seluler. Menurut Corning, LTE masih memainkan peran kritis dalam pengembangan 5G, terutama melalui konfigurasi 5G-Non-Standalone (NSA) yang menggabungkan saluran LTE untuk sinyal dengan saluran 5G NR untuk transfer data. Ini memungkinkan pengguna untuk memanfaatkan teknologi 5G sementara jaringan 5G Standalone (SA) masih dalam proses pengembangan.

4G LTE

4G LTE merupakan singkatan dari Fourth Generation Long Term Evolution. Ini adalah standar komunikasi nirkabel yang mewakili generasi keempat teknologi mobile, menggantikan 3G. LTE dirancang untuk menyediakan pengalaman internet mobile tercepat dan merupakan salah satu dari beberapa standar 4G yang bersaing, termasuk Ultra Mobile Broadband (UMB) dan WiMax (IEEE 802.16).

Sejarah perkembangan 4G LTE menunjukkan kemajuan signifikan dalam kecepatan dan efisiensi jaringan, memungkinkan streaming tanpa buffer dan panggilan video berkualitas tinggi. LTE bertumpu pada infrastruktur jaringan seluler yang kuat yang menawarkan koneksi luas global.

5G NR

5G New Radio (NR) adalah standar nirkabel untuk generasi kelima jaringan mobile. Dikembangkan oleh 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 5G NR bertujuan untuk memenuhi persyaratan yang digariskan dalam IMT-2020, yang ditetapkan oleh International Telecommunications Union (ITU). Dirancang untuk mendukung berbagai aplikasi, dari enhanced mobile broadband (eMBB) hingga massive machine-type communications (mMTC) dan ultra-reliable low-latency communications (URLLC).

Kemajuan teknologi 5G NR menghadirkan jaringan yang lebih andal dan fleksibel untuk beragam sektor, termasuk otomatisasi industri, kesehatan, dan kendaraan otonom, dengan solusi komunikasi yang lebih cepat dan lebih responsif.

Perbedaan Utama

Teknologi New Radio (NR) atau 5G menawarkan beberapa perbedaan utama dibandingkan dengan LTE. NR memiliki kecepatan data yang jauh lebih tinggi, dengan kecepatan maksimum 20 Gbps di downlink dan 10 Gbps di uplink, sementara LTE hanya mencapai 1 Gbps di downlink dan 50 Mbps di uplink. Selain itu, NR juga menjanjikan latensi yang lebih rendah, yaitu sekitar 1 milidetik, dibandingkan dengan LTE yang memiliki latensi sekitar 10-50 milidetik.

Spektrum dan Frekuensi

• 4G LTE: Beroperasi terutama pada rentang frekuensi sub-6 GHz, dengan beberapa implementasi pada pita yang lebih tinggi.
• 5G NR: Mendukung rentang spektrum yang lebih luas, termasuk sub-6 GHz, pita menengah (3-6 GHz), dan millimeter wave (mmWave) (24-71 GHz). Fleksibilitas ini memungkinkan penggunaan spektrum yang lebih efisien dan dukungan lebih baik untuk berbagai implementasi jaringan.

Keunggulan dari spektrum frekuensi 5G memungkinkan lebih banyak perangkat untuk terhubung secara bersamaan tanpa mengalami gangguan jaringan. Inovasi ini melengkapi kebutuhan konektivitas untuk smart cities dan Internet of Things (IoT).

Kinerja dan Latensi

• 4G LTE: Menawarkan broadband mobile dengan kecepatan tinggi yang mencapai hingga beberapa ratus Mbps.
• 5G NR: Memberikan laju transmisi data yang secara signifikan lebih cepat, seringkali dalam rentang Gbps, dan latensi yang jauh lebih rendah (kira-kira serendah 1 ms) dibandingkan LTE. Hal ini dicapai melalui teknologi canggih seperti beamforming, massive MIMO, dan skema modulasi baru seperti QAM.

Pengembangan ini menjadikan 5G NR unggul dalam aplikasi real-time seperti augmented reality, gaming online, dan telemedicine yang memerlukan respons cepat dan koneksi handal.

Arsitektur Jaringan

• 4G LTE: Menggunakan model tradisional yang terpusat pada menara.
• 5G NR: Membutuhkan arsitektur yang lebih terdistribusi dengan jumlah besar node kecil yang dipasang di tiang dan bangunan untuk memanfaatkan pita frekuensi yang lebih tinggi secara efektif. Arsitektur ini juga mendukung dynamic spectrum sharing (DSS) antara LTE dan 5G NR.

Dalam arsitektur 5G, banyak node kecil membantu memperluas cakupan dan kapasitas jaringan di daerah padat penduduk, menjawab permintaan data yang semakin meningkat.

Kasus Penggunaan

• 4G LTE: Terfokus terutama pada broadband mobile dan beberapa aplikasi IoT.
• 5G NR: Dirancang untuk mendukung berbagai kasus penggunaan, termasuk enhanced mobile broadband (eMBB), massive machine-type communications (mMTC), ultra-reliable low-latency communications (URLLC), dan non-terrestrial networks (NTNs) seperti komunikasi satelit.

Fleksibilitas 5G NR dalam mendukung berbagai aplikasi memungkinkan implementasi dalam berbagai sektor, dari otomotif hingga agribisnis, yang menginginkan peningkatan efisiensi operasional.

Modus Implementasi

Modus implementasi 5G NR dan LTE melibatkan penggunaan Dynamic Spectrum Sharing (DSS) untuk memungkinkan koeksistensi antara jaringan 4G LTE dan 5G NR. Sekitar 90 persen spektrum di bawah 8 GHz sudah terorganisir sebagai frekuensi berpasangan, tetapi DSS memungkinkan operator jaringan untuk mengakses spektrum ini tanpa perlu refarming, sehingga memfasilitasi transisi yang mulus dari LTE ke 5G.

Non-Standalone (NSA) Mode

Dalam mode NSA, 5G NR tergantung pada control plane dari jaringan LTE yang ada untuk fungsi kontrol sementara menangani user plane secara independen. Mode ini mempercepat adopsi 5G dengan memanfaatkan infrastruktur LTE yang ada.

Penerapan NSA adalah strategi sementara yang memungkinkan operator jaringan untuk menguji dan memperluas kemampuan 5G tanpa membutuhkan investasi infrastruktur yang besar.

Standalone (SA) Mode

Mode SA melibatkan jaringan inti 5G sepenuhnya, memberikan kemandirian penuh dari infrastruktur LTE. Mode ini dianggap lebih future-proof tetapi membutuhkan peningkatan jaringan yang lebih luas.

Implementasi SA menuntut peningkatan jaringan yang luas, tetapi hasilnya adalah sistem lebih kuat dan efisien yang siap mendukung inovasi digital masa depan.

Dynamic Spectrum Sharing (DSS)

DSS memungkinkan operator untuk secara dinamis berbagi spektrum yang sama antara LTE dan 5G NR, mengoptimalkan penggunaan sumber daya berdasarkan permintaan pengguna. Hal ini dapat dilakukan pada peralatan LTE yang sudah ada yang kompatibel dengan 5G NR.

Keberhasilan DSS terletak pada kemampuan untuk meningkatkan fleksibilitas jaringan dan memenuhi permintaan pengguna yang terus berkembang di dunia digital yang semakin kompleks.

Integrasi dan Koeksistensi

Integrasi dan koeksistensi antara 5G NR dan LTE sangat penting dalam deployment jaringan 5G. Dynamic Spectrum Sharing (DSS) memungkinkan operator jaringan untuk menggunakan frekuensi yang sama untuk 5G NR dan LTE, terutama di bawah 1 GHz. Menurut Rohde & Schwarz, DSS memungkinkan transmisi 5G NR di subframe LTE standar yang tidak dikonfigurasi untuk Multimedia Broadcast Single Frequency Network (MBSFN), dengan enam dari sepuluh subframe dalam frame radio LTE yang dapat dikonfigurasi sebagai MBSFN subframes.

Menggabungkan 5G NR dengan LTE

Operator dapat menggabungkan 5G NR dengan LTE untuk mencapai kinerja dan kapasitas yang lebih baik. Misalnya, menambahkan 5G NR di pita tengah dan tinggi ke implementasi LTE yang ada dapat secara signifikan meningkatkan kapasitas downlink dan kecepatan data pengguna. Teknik seperti beamforming dan massive MIMO meningkatkan efisiensi kedua jaringan saat digunakan bersama.

Kolaborasi antara 5G NR dan LTE memungkinkan transisi yang mulus dan pengalaman pengguna yang lebih baik. Pengguna dapat menikmati konektivitas yang stabil dan cepat tanpa harus bergeser sepenuhnya dari satu teknologi ke yang lain.

NR-Light / RedCap

Diperkenalkan dalam 5G NR Release 17, NR-Light (juga dikenal sebagai RedCap) adalah standar untuk perangkat dengan kemampuan yang dikurangi. Ini menargetkan kinerja kelas menengah, menyeimbangkan antara kemampuan tinggi dari 5G NR standar dan kompleksitas ultra-rendah dari LTE-M dan NB-IoT. Ini ideal untuk perangkat yang dapat dipakai, sensor industri, dan perangkat rumah pintar yang memerlukan konsumsi daya lebih rendah dan kompleksitas yang dikurangi.

Standar NR-Light memungkinkan pengembangan perangkat baru yang memanfaatkan jaringan 5G NR tanpa beban biaya dan daya yang tinggi, merevolusi cara perangkat jaringan digunakan di rumah dan industri.

Evolusi di Masa Depan

Evolusi teknologi jaringan dari 4G LTE ke 5G NR menjanjikan kemajuan signifikan. Menurut laporan ITU-R, 5G akan bekerja dengan kecepatan hingga 20 Gbps unduh dan 10 Gbps unggah, serta memungkinkan mobilitas jaringan hingga 500 kilometer per jam dan latensi hanya sebesar satu milidetik. Merdeka.com melaporkan bahwa hingga April 2019, sekitar 224 operator di 88 negara telah secara aktif menguji coba 5G, menunjukkan komitmen besar untuk mengadopsi teknologi ini.

5G NR terus berkembang melalui rilisan 3GPP berikutnya, menggabungkan fitur dan perbaikan baru. Misalnya, Release 17 memperkenalkan NR-Light, dan rilis di masa depan akan fokus pada peningkatan lebih lanjut, termasuk dukungan yang lebih baik untuk jaringan non-terrestrial dan kemampuan payload regeneratif di satelit.

Masa depan 5G NR melibatkan ekspansi ke aplikasi baru dan inovatif seperti Internet of Skills dan tactile Internet, mentransformasikan cara kita terhubung dan berinteraksi dengan dunia digital.

Secara keseluruhan, sementara 4G LTE menyediakan fondasi yang kuat untuk broadband mobile, 5G NR menawarkan kemajuan signifikan dalam hal kecepatan, latensi, dan kemampuan mendukung beragam aplikasi dan kasus penggunaan. Integrasi 5G NR dengan LTE memastikan transisi yang mulus dan memaksimalkan manfaat dari kedua teknologi.