Evolusi Sistem Komunikasi Seluler

Melihat perkembangan teknologi informasi pada saat ini berkembang seiring dengan revolusi teknologi informasi. Hal ini terlihat pula dalam perkembangan teknologi dibidang telekomunikasi yang berkembang pesat teknologinya dan layanan komunikasi bergerak di dunia (mobile evolutions). Perkembangan teknologi telekomunikasi di dunia terjadi dengan sangat pesat dikarenakan kebutuhan untuk berkomunikasi dan bertukar data dengan cepat, mudah dan mobile. Salah satu teknologi komunikasi yang sedang mulai banyak di implementasikan, khususnya di Indonesia adalah teknologi wireless 3G (Third Generation) atau generasi ketiga untuk komunikasi selular.

Teknologi 3G yang sekarang ini ditambah dengan teknologi baru 4G bukanlah sebuah hasil yang muncul secara instan dalam dunia teknologi komunikasi, untuk mencapai tahapan 4G yang sekarang, dunia teknologi komunikasi sudah mengalami evolusi beberapa kali .

Lebih jelasnya mari kita bahas secara singkat evolusi dari teknologi komunikasi ini :

1. Teknologi Generasi Pertama (1G)

Generasi pertama atau 1G merupakan teknologi handphone pertama yang diperkenalkan pada era 80-an dan masih menggunakan sistem analog. Generasi pertama ini menggunakan teknik komunikasi yang disebut Frequency Division Multiple Access (FDMA). Teknik ini memungkinkan untuk membagi-bagi alokasi frekuensi pada suatu sel untuk digunakan masing-masing pelanggan di sel tersebut, sehingga setiap pelanggan saat melakukan pembicaraan memiliki frekuensi sendiri (prinsipnya seperti pada stasiun radio dimana satu stasiun radio hanya menggunakan satu frekuensi untuk siarannya).

Kemampuan Teknologi 1 G :
Kemampuan teknologi 1 G ini hanya dapat bisa melayani komunikasi suara saja tidak dapat melayani komunikasi data dalam kecepatan tinggi dan besar.

Kelemahan Teknologi 1 G :
Penggunaan teknologi analog pada generasi pertama menyebabkan banyak keterbatasan yang dimiliki seperti kapasitas trafik yang kecil, jumlah pelanggan yang dapat ditampung dalam satu sel sedikit, dan penggunaan spektrum frekuensi yang boros karena satu pengguna menggunakan satu buah kanal frekuensi. Derau intemodulasi (suara tidak jernih).

2. Teknologi Generasi Kedua (2G)

Teknologi generasi kedua muncul karena tuntutan pasar dan kebutuhan akan kualitas yang semakin baik. Generasi 2G sudah menggunakan teknologi digital. Generasi ini menggunakan mekanisme Time Division Multiple Access (TDMA) dan Code Division Multiple Access ( CDMA) dalam teknik komunikasinya.
Nah, di dalam teknologi 2G ini lah mulai dikenal yang namanya GSM dan CDMA ,..

GSM (Global System for Mobile Communications)
Awal dari GSM diawali dengan diadakannya konferensi pos dan telegraf di Eropa pada tahun 1982. Konferensi ini membentuk suatu study group yang bernama Groupe Special Mobile (GSM) untuk mempelajari dan mengembangkan sistem komunikasi publik di Eropa. Pada tahun 1989, tugas ini diserahkan kepada European Telecommunication Standards Institute (ETSI) dan GSM fase I diluncurkan pada pertengahan 1991.

Alasan munculnya GSM karena kebutuhan bersama terhadap satu sistem jaringan baru yang dapat menjadi standar jaringan yang berlaku dan dapat diterapkan di seluruh kawasan Eropa. Dalam sistem baru juga harus terdapat kemampuan yang dapat mengantisipasi mobilitas pengguna serta kemampuan melayani lebih banyak pengguna untuk menampung penambahan jumlah subscriber baru.

Jaringan GSM merupakan jaringan yang paling banyak digunakan di dunia, pada tahun 1993, sudah ada 36 jaringan GSM di 22 negara, termasuk Indonesia dan akhir tahun 1993 berkembang menjadi 48 negara dengan 70 operator dan pelanggan berjumlah 1 milyar. Kini GSM di gunakan di 212 negara dengan jumlah pelanggan mencapai 2 Milyar di seluruh dunia. GSM juga mendukung komunikasi data berkecepatan 14,4 kbps (hanya cukup untuk melayani SMS, download gambar, atau ringtone MIDI saja).

CDMA (Code Division Multiple Access)
Merupakan sistem digital yang berbasis teknologi CDMA (Code DivisionMultiple Access), beroperasi pada dua kelas gelombang (Band Class 1, 1900 MHz) dan (Band Class 0, 800 MHz). Diperkenalkan oleh Qualcomm pada pertengahan 1990-an dan di dukung oleh AT&T, Motorola, Lucent, ALPS, GSIC, Prime Co, Samsung, Sony, US West, Sprint, Bell Atlantic, Time Warner.

Teknologi CDMA pada awalnya dipergunakan dalam komunikasi radio militer Amerika Serikat (AS), mulai tahun 1990 patennya diberikan kepada Qualcomm, Inc. dan dijadikan sebagai standar seluler digital di AS sejak tahun 1993. Oleh karena itu tidak heran jika teknologi ini sangat aman karena tidak dapat digandakan (dikloning). Sehingga teknologi ini sangat cocok bagi kegunaan layanan telepon banking, seperti transfer, cek saldo, dll.

GSM yang didukung oleh negara-negara Eropa lebih cepat melejit jumlah pemakainya yang diseluruh dunia pada saat ini sudah mencapai lebih 700 juta. Sementara CDMA jumlah pelanggannya baru mencapai 120 juta. GSM dan CDMA dengan varian awalnya IS-95 A juga muncul pada saat yang bersamaan di awal tahun 90-an tergolong dalam teknologi ponsel generasi ke-2 (2G).

Kemampuan Teknologi 2G :

Generasi kedua selain digunakan untuk komunikasi suara, juga bisa untuk SMS (Short Message Service adalah layanan dua arah untuk mengirim pesan pendek sebanyak 160 karakter), voice mail, call waiting, dan transfer data dengan kecepatan maksimal 9.600 bps (bit per second). Kecepatan sebesar itu cukup untuk mengirim SMS, download gambar, atau ringtone MIDI. Kelebihan 2G dibanding 1G selain layanan yang lebih baik, dari segi kapasitas juga lebih besar. suara yang dihasilkan menjadi lebih jernih, karena berbasis digital, maka sebelum dikirim sinyal suara analog diubah menjadi sinyal digital.

Perubahan ini memungkinkan dapat diperbaikinya kerusakan sinyal suara akibat gangguan noise atau interferensi frekuensi lain. Perbaikan dilakukan di penerima, kemudian dikembalikan lagi dalam bentuk sinyal analog, efisiensi spektrum/ frekuensi yang menjadi meningkat, serta kemampuan optimasi sistem yang ditunjukkan dengan kemampuan kompresi dan coding data digital. Tenaga yang diperlukan untuk sinyal sedikit sehingga dapat menghemat baterai , sehingga handset dapat dipakai lebih lama dan ukuran baterai bisa lebih kecil.

Kelemahan teknologi 2 G:

• Kecepatan transfer data masih rendah.
• Tidak efisien untuk trafik rendah.
• Jangkauan jaringan masih terbatas dan sangat tergantung oleh adanya BTS (cell Tower).

3. Teknologi Generasi Dua Setengah (2.5G)

Teknologi 2.5G merupakan peningkatan dari teknologi 2G terutama dalam platform dasar GSM telah mengalami penyempurnaan, khususnya untuk aplikasi data. Untuk yang berbasis GSM teknologi 2.5G di implementasikan dalam GPRS (General Packet Radio Services) dan WiDEN, sedangkan yang berbasis CDMA diimplementasikan dalam CDMA2000 1x.

Teknologi GPRS memiliki 3 fitur keunggulan, yaitu:

1. Allways Online. GPRS menghilangkan mekanisme dial kepada pengguna pada saat ingin mengakses data, sehingga dikatakan GPRS selalu online karena transfer data dikirim berupa paket dan tidak bergantung pada waktu koneksi.
2. An Upgrade to existing networks (GSM dan TDMA). Adopsi sistem GPRS tidak perlu menghilangkan sistem lama karena GPRS dijalankan di atas infrastruktur yang telah ada.
3. An Integral part of EDGE and WCDMA. GPRS merupakan inti dari mekanisme pengiriman paket data untuk teknologi 3G selanjutnya.

GPRS dibagi menjadi 3 kelas berdasarkan kemampuannya, yaitu :
1. Kelas A
Dapat dihubungkan ke jaringan GPRS dan GSM (suara, SMS) pada waktu besamaan penggunannya, perangkat yang mendukung kelas A masih tersedia sampai saat ini.

2. Kelas B
Dapat dihubungkan ke jaringan GPRS dan GSM (suara, SMS) tetapi hanya satu yang dapat digunakan pada waktu yang sama. Ketika layanan GSM (telepon atau SMS) digunakan, maka GPRS harus menunggu dan akan otomatis aktif kembali setelah layanan GSM (telepon atau SMS) diakhiri. Kebanyakan perangkat GPRS termasuk dalam kelas B.

3. Kelas C
Untuk menghubungkan layanan GPRS atau GSM (suara,SMS), harus dilakukan pengantian layanan secara manual antara kedua layanan (hampir sama seperti kelas B hanya pergantian jaringan yang aktif tidak otomatis).

Manfaat dari teknologi GPRS :

• Client-Server Services yang memungkinkan pengaksesan data yang tersimpan dalam suatu basisdata. Contoh penerapan aplikasi ini adalah pengaksesan WEB melalui browser.
• Messaging Services yang ditujukan untuk komunikasi antar individu pengguna dengan memanfaatkan storage server untuk penanganan pesan sebagai tempat penyimpanan pesan sementara / intermediate sebelum diterima oleh pengguna. Conoth hasil layanannya yaitu aplikasi
• Multimedia Message Service(MMS) yang digunakan untuk pengiriman data pesan multimedia melalui jaringan GSM dengan menggunakan telepon seluler.
• Real-time conversational Services yang memberikan layanan komunikasi dua arah kepada pengguna secara real-time. Beberapa contoh penerapannya adalah pada aplikasi internet dan multimedia semisal Voice over IP (VOIP) dan video conferencing.
• Tele-action services.

4. Teknologi Generasi Ketiga (3G)

Teknologi generasi ketiga (3G Third Generation) dikembangkan oleh suatu kelompokyang diakui dan merupakan kumpulan para ahli dan pelaku bisnis yang berkompeten dalam bidang teknologi wireless di dunia.

Apa itu 3G?
ITU (Intenational Telecomunication Union) mendefisikan 3G (Third Generation) sebagai teknologi yang dapat unjuk kerja sebagai berikut :

1. Mempunyai kecepatan transfer data sebesar 144 kbps pada kecepatan user 100 km/jam.
2. Mempunyai kecepatan transfer data sebesar 384 kbps pada kecepatan berjalan kaki.
3. Mempunyai kecepatan transfer data sebesar 2 Mbps pada untuk user diam (stasioner).

Frekuensi yang digunakan oleh teknologi 3G, yaitu :

1. Frekuensi penerimaan (downlink) 1920-1980 MHz.
2. Frekuensi pengiriman (uplink) 2110-2170 MHz.

Kemampuan teknologi 3G :
Memiliki kecepatan transfer data cepat (144kbps-2Mbps) sehingga dapat melayani layanan data broadband seperti internet, video on demand, music on demand, games on demand, dan on demand lain yang memungkinkan kita dapat memilih program musik, video, atau game semudah memilih channel di TV. Kecepatan setinggi itu juga mampu melayani video conference dan video streaming lainnya.

Kelebihan 3G dari generasi-genersi sebelumnya :

1. Kualitas suara yang lebih bagus.
2. Keamanan yang terjamin.
3. Kecepatan data mencapai 2 Mbps untuk lokal/Indoor/slow-moving access dan384 kbps untuk wide area access.
4. Support beberapa koneksi secara simultan, sebagai contoh, pengguna dapat browse internet bersamaan dengan melalukan call (telepon) ke tujuan yang berbeda.
5. Infrastruktur bersama dapat mensupport banyak operator dilokasi yang sama. Interkoneksi ke other mobile dan fixed users.
6. Roaming nasional dan internasional.
7. Bisa menangani packet-and circuit-switched service termasuk internet (IP) dan videoconferencing. Juga high data rate communication services dan asymmetric data transmission.
8. Efiensi spektrum yang bagus, sehingga dapat menggunakan secara maksimum bandwidth yang terbatas.
9. Support untuk multiple cell layer.
10. Co-existance and interconnection dengan satellite-based services.
11. Mekanisme billing yang baru tergantung dari volume data, kualitas service dan waktu.

5. Teknologi Generasi Tiga Setengah (3.5G)

Teknologi 3.5 G atau disebut juga super 3G merupakan peningkatan dari teknologi 3G, terutama dalam peningkatan kecepatan transfer data yang lebih dari teknologi 3G (>2 Mbps) sehingga dapat melayani komunikasi multimedia seperti akses internet dan video sharing. Yang termasuk dalam teknologi ini adalah :

1. High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)
HSDPA merupakan Evolusi WCDMA dari Ericsson. HSDPA merupakan protokol tambahan pada sistem WCDMA (wideband CDMA) yang mampu mentransmisikan data berkecepatan tinggi. HSDPA fase pertama berkapasitas 4,1 Mbps. Kemudian menyusul fase 2 berkapasitas 11 Mbps dan kapasitas maksimal downlink peak data rate hingga mencapai 14 Mbit/s.Kecepatan jaringan HSDPA di lingkungan perumahan dapat melakukan download data berkecepatan 3,7 Mbps. Seorang yang sedang berkendaraan di jalan tol berkecepatan 100 km/jam dapat mengakses internet berkecepatan 1,2 Mbps.

Sementara itu, pengguna di lingkungan perkantoran yang padat tetap masih dapat menikmati streaming video meskipun hanya memperoleh 300 Kbps. Kelebihan HSDPA adalah mengurangi keterlambatan (delay) dan memberikan respon yang lebih cepat saat pengguna menggunakan aplikasi interaktif seperti mobile office atau akses Internet kecepatan tinggi, yang dapat disertai pula dengan fasilitas gaming atau download audio dan video. Kelebihan lain HSDPA, meningkatkan kapasitas sistim tanpa memerlukan spektrum frekuensi tambahan, sehingga pasti akan mengurangi biaya layanan mobile data secara signifikan.

6. Teknologi Generasi Keempat (4G)

Teknologi fourth generation (4G) adalah teknologi yang baru memasuki tahap uji coba. Salah satunya oleh Jepang dimana pihak NTT DoCoMo, perusahaan ponsel di Jepang, memanfaatkan tenaga hingga 900 orang insinyur ahli untuk mewujudkan teknologi generasi ke 4.

Motivasi Teknologi 4G :

1. Mendukung service multimedia Interaktif.
2. Telekonfrensi, Wireless Intenet.
3. Bandwidth yang lebar, bit rates lebih besar dari 3G.
4. Global mobility, Service Portability, Low-cost service.
5. Skalabilitas untuk jaringan mobile.

Tabel Perbandingan Dari Semua Sistem Komunikasi Seluler

Daftar Pustaka

http://www.slideshare.net/kemkominfo/buku-saku-data-dan-tren-tik-2014

http://syahidanms.blogspot.co.id/2012/04/evolusi-teknologi-komunikasi.html