Sebelum kita melangkah lebih jauh berbicara mengenai teknologi 1G hingga 4G, kita kenalkan dulu apa itu sebenarnya Multiplexing. Multiplexing adalah Teknik menggabungkan beberapa sinyal untuk dikirimkan secara bersamaan pada suatu kanal transmisi. Dimana perangkat yang melakukan Multiplexing disebut Multiplexer atau disebut juga dengan istilah Transceiver / Mux. Dan untuk di sisi penerima, gabungan sinyal - sinyal itu akan kembali di pisahkan sesuai dengan tujuan masing – masing. Proses ini disebut dengan Demultiplexing. Receiver atau perangkat yang melakukan Demultiplexing disebut dengan Demultiplexer atau disebut juga dengan istilah Demux.
Sejarah Teknologi 1G hingga 4G :
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).
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.
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 GENERASI KETIGA (3G)
Teknologi generasi ketiga (3G Third Generation) dikembangkan oleh suatu kelompok yang diakui para ahli dan pelaku bisnis yang berkompeten dalam bidang teknologi wireless di dunia.
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.
TEKNOLOGI GENERASI KEEMPAT (4G- FOURTH GENERATION)
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. Mendukung service multimedia Interaktif, telekonfrensi, Wireless Intenet, bandwidth yang lebar, bit rates lebih besar dari 3G, global mobility, Service Portability, Low-cost service, dan skalabilitas untuk jaringan mobile.
Secara singkat, perkembangan teknologi1G hingga 4G yakni :
1. 1G - Original analog cellular for voice (AMPS, NMT, TACS) 14.4 kbps
2. 2G - Digital narrowband circuit data (TDMA, CDMA) 9-14.4 kbps
3. 2.5G - Packet data onto a 2G network (GPRS, EDGE) 20-40 kpbs
4. 3G - Digital broadband packet data (CDMA, EV-DO, UMTS, EDGE) 500-700 kbps
5. 3.5G - Replacement for EDGE is HSPA 1-3 mbps and HSDPA up to 7.2Mbps
6. 4G - Digital broadband packet data all IP (Wi-Fi, WIMAX, LTE) 3-5 mbps
Teknologi pada 1G hingga 4G :
Teknologi antara 1G hingga 4G, jelas berbeda. Diantaranya :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
Kapasitas trafik yang kecil, jumlah pelanggan yang dapat ditampung dalam satu sel sedikit, penggunaan spektrum frekuensi yang boros karena satu pengguna menggunakan satu buah kanal frekuensi, dan suara tidak jernih.
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). 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. 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).
Kemampuan teknologi 3G
3G (Third Generation) sebagai teknologi yang berfungsi mempunyai kecepatan transfer data sebesar 144 kbps pada kecepatan user 100 km/jam, mempunyai kecepatan transfer data sebesar 384 kbps pada kecepatan berjalan kaki, mempunyai kecepatan transfer data sebesar 2 Mbps pada untuk user diam (stasioner).
Didalam teknologi 3G, ada 2 teknologi Sub nya lagi, yakni:
EDGE (Enhanced Data for Global Evolution) : teknologi perkembangan dari GSM, rata-rata memiliki kecepatan 3kali dari kecepatan GPRS. Kecepatan akses EDGE secara teori sekitar 384kbps. Fasilitas yang disediakan EDGE sama seperti GPRS (e-mail, mms, dan browsing).
UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service) : perkembangan selanjutnya dari EDGE. UMTS sering disebut generasi ke tiga (3G). Selain menyediakan fasilitas akses internet (e-mail, mms, dan browsing), UMTS juga menyediakan fasilitas video streaming, video conference, dan video calling*). Secara teori kecepatan akses UMTS sekitar 480kbps.
Kemampuan teknologi 3.5G
HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) merupakan perkembangan akses data selanjutnya dari 3G. HSDPA sering disebut dengan generasi 3.5 (3.5G) karena HSDPA masih berjalan pada platform 3G. Secara teori kecepatan akses data HSDPA sama seperti 480kbps, tapi pastinya HSDPA lebih cepat lah. Kalau gak lebih cepat apa gunanya menciptakan HSDPA. Semakin baru tekonologi pastinya semakin bagus.
Setelah beberapa tahun, CDMA 2000 mengupgrade teknologi jaringan evdo mereka. menjadi EVDO rev A. teknologi ini memiliki kecepatan 10 kali lebih cepat dari evdo rev 0. Juga UMTS yang menguprade teknologi mereka ke HSDPA dan HSUPA. inilah yang dinamakan 3.5G
Kemampuan teknologi 4G
Teknologi yang baru dalam 4G Sepenuhnya untuk jaringan packet-switched, semua komponen jaringan digital, bandwidth yang besar untuk mendukung multimedia service dengan biaya yang murah ( Sampai 100 Mbps), dan jaringan keamanan data yang kuat.
Teknologi yang digunakan :
Untuk teknologi 4G, kemungkinan teknologi yang diadaptasi adalah :
MIMO-OFDM (Multi Input Multi Output – Orthogonal Frequency Modulation). OFDM merupakan suatu teknik transmisi multi carrier (banyak frekuensi). Dimana tiap frekuensi adalah orthogonal satu sama lain, sehingga terjadinya overlapping tidak akan menyebabkan interferensi. Dan di sisi lain teknik MIMO dapat membuat kanal paralel independen dalam spatial domain untuk mengirimkan data stream yang beragam. Teknik MIMO bisa memperbesar kapasitas kanal tanpa mengurangi bandwidth yang ada. Jumlah antena yang dipergunakan pada bagian pemancar 2 sedangkan pada bagian penerima 4. MIMO dapat mencapai kecepatan transfer data sampai 59,52 Mb.
Jika digambarkan dengan gambar, perkembangan teknologi 1G hingga 4G adalah sebagai berikut :
Mengenal Berbagai Macam Teknologi 4 G :
Jaringan akses generasi ke-3 (3G) seperti WCDMA dan cdma2000 memiliki struktur jaringan yang kompleks dan perlu melibatkan banyak protokol untuk meng-cover seluruh sistemnya. Oleh sebab itu, jaringan akses generasi ke-4 (4G) diharapkan memiliki struktur yang lebih sederhana yang seluruhnya berbasis pada internet protocol (all-IP). Dengan berbasis pada IP, seluruh lalu lintas paket dalam jaringan akses dan jaringan backbone adalah seragam, tanpa perlu mengkonversikan satu protokol ke protokol lainnya.
Sebagian besar jaringan 3G pada dasarnya dibangun di atas jaringan selular circuit-switched, dimana mereka memiliki gerbang (gateways) sendiri untuk menterjemahkan paket-paket IP dari jaringan backbone. Jaringan 3G juga mempunyai protokol dan interface sendiri-sendiri dalam berkomunikasi sesamanya. Ini menjadi masalah tersendiri dalam hal interoperability. Oleh sebab itu, untuk mengatasi berbagai masalah ini, jaringan 4G dirancang sebagai sebuah jaringan all-IP yang berbasis packet switched seperti halnya jaringan backbone berbasis IP seperti intranet (LAN, WLAN) dan internet.
Dalam rancangan pengembangannya, jaringan 4G mempunyai 2 visi yang berbeda. Pertama adalah jaringan 4G yang Revolusioner (4G-R), dimana dikembangkan sebuah sistem yang inovatif. Yang kedua adalah yang bervisi Evolusioner (4G-E), dimana jaringan 4G disini mempunyai kemampuan interworking dengan sistem-sistem jaringan yang telah ada. Model interworking akan mengintegrasikan jaringan-jaringan selular, jaringan nirkabel metropolitan (wireless metropolitan area networks - WMANs), jaringan nirkabel lokal (local wireless local area networks -WLANs), dan jaringan nirkable personal (wireless personal area networks - WPANs). Model interworking ini meng-cover skenario jaringan masa depan yang terintegrasi dimana setiap orang dapat mengakses jaringan kapan saja (anytime), dari mana saja (anywhere), dan dengan cara apa saja (anyway).
4G-R
WLAN IEEE 802.11 adalah sistem yang telah mencapai throughput sampai dengan 54Mbps akan tetapi masih terbatas pada area layanan yang hanya mencapai beberapa ratus meter saja (200 – 300 meter). Dilain pihak, jaringan selular saat ini (seperti cdma2000 1x EV-DO) dapat mengcover layanan sejauh beberapa kilometer, akan tetapi throughput sel nya hanya mencapai 2Mbps. Berdasarkan hal ini, adalah sangat esensial untuk mengembangkan sistem yang inovatif yang memiliki throughput yang tinggi dan jangkauan layanan yang lebar.
Sistem baru 4G yang inovatif ini menggunakan teknik-teknik yang berbeda dari pendahulunya, seperti penggunaan orthogonal frequency division multiplexing/multiple access (OFDM/OFDMA) dan antenna dengan sistem multiple input multiple output (MIMO). Untuk mendukung berbagai kondisi, seperti mobilitas pengguna, baik yang bergerak dengan kecepatan tinggi (mobile) atau pun yang berkecepatan rendah (nomadic), jenis trafik (data atau suara), atau batasan cakupan (cellcentre/boundary), maka dikembangkanlah teknik-teknik yang mengkombinasikan beberapa akses jamak (hybrid multiple access).
Kandidat teknologi 4G-R yang paling kuat adalah teknologi jaringan yang berbasis pada standard IEEE 802.16 dan ETSI/HIPERMAN, yang dikenal dengan jaringan WiMAX. Standar jaringan ini terus dikembangkan, dari yang paling awal 802.16 yang hanya mendukung topologi akses point-to-multipoint line of sight (PMP - LOS), 802.16d yang mendukung topologi mesh non line of sight (mesh-NLOS), 802.16e yang mendukung mobilitas, hingga yang terakhir yang masih berjalan, 802.16j yang mendukung relay bergerak multi hop (multihop mobile relay-MMR) dan 802.16m advance air interface yang memungkinkan rate data 100Mb/s untuk aplikasi bergerak (mobile application) dan 1Gb/s untuk aplikasi tetap (fixed application) sesuai dengan persyaratan IMT-Advanced. Pengembangan jaringan 4G inovatif ini, terutama dalam lapisan Medium Acces Control (MAC layer – L2) dan lapisan fisik (PHY layer – L1).
4G-E
Berbeda dengan teknologi 4G-R, teknologi yang di usung oleh 4G-E merupakan pengembangan teknologi berbasis 3G – Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) yang telah diimplementasikan oleh the Third Generation Partnership Project (3GPP) dan dikenal dengan nama 3GPP Long Term Evolution (LTE). LTE diperkenalkan sebagai standard 3GPP Release 8. Pada awalnya pengembangannya, LTE dinyatakan sebagai bentuk peningkatan teknologi 3G atau pre-4G karena hanya merupakan pengembangan dari UMTS. Selain itu dengan spesifikasi peak rates 100 Mbps untuk downlink dan 50 Mbps untuk uplink, LTE jelas tidak memenuhi kriteri teknologi 4G yang ditetapkan ITU-IMT Advanced.
Menyikapi hal tersebut, dalam workshop yang diadakan di China bulan April 2008, 3GPP/3GPP2 berkomitmen untuk meningkatkan spesifikasi LTE untuk memenuhi kriteria 4G. Peningkatan spesifikasi ini dikenal dengan LTE-Advanced (LTE-A). Selain memenuhi peak rates 1 Gbps, peningkatan spesifikasi juga dilakukan pada elemen Radio Access Network (RAN) dan Radio Access Control (RAC) untuk meningkatkan performance jaringan. Standard resmi LTE-A ditetapkan dalam 3GPP Release 10, dan diharapkan akan diluncurkan pada kuartal ketiga 2010.
Sementara standard air interface untuk teknologi 4G-R masih terus dalam pengembangan, demikian juga halnya untuk standard compliances dan conformances melalui WiMAX forum. Dilain pihak peluang 4G-E sangat terbuka untuk dipasarkan, terutama oleh operator incumbent, melalui pre-4G LTE atau paling tidak dengan mengimplementasikan standard 3GPP Release 5 dan Release 6 yang dikenal dengan nama IP Multimedia Subystem (IMS).
IMS
Standard IP-Media Subsystem (IMS) dapat menjembatani sekaligus mengkonvergensikan berbagai teknologi jaringan, sehingga operator incumbent dengan teknologi GSM/GPRS/EDGE, UMTS/3G, maupun tradisional PSTN dapat untuk bermigrasi dan memberikan layanan 4G dengan interoperability antar sistem yang terjamin.
Arsitektur umum IMS dapat dilihat pada gambar berikut :
Arsitektur IMS dengan Interoperability Antar Sistem (sumber : TEKELEC)
IP Multimedia Subsystem (IMS) adalah sebuah framework baru di bidang telekomunikasi. Pada awalnya IMS dispesifikasikan untuk jaringan bergerak, untuk mendukung layanan telekomunikasi berbasis IP. IMS diperkenalkan pertama kali oleh 3GPP melalui dua fase pengembangan (release 5 dan release 6) untuk jaringan UMTS. Dilain pihak sebuah framework IP multimedia lain juga diluncurkan oleh 3GPP2 sebagai the Multi Media Domain (MMD) untuk jaringan 3G CDMA2000. Pada akhirnya framework ini diharmonisasikan (bukan digabungkan lho) dengan IMS, menjadi apa yang berlaku saat ini. Standard IP Multimedia Subsystem (IMS) ini mendefinisikan sebuah arsitektur dasar jaringan yang mendukung Voice over IP (VoIP) dan layanan-layanan multimedia lainnya. Selanjutnya standard IMS dari 3GPP/3GPP2 ini diadopsi sepenuhnya oleh badan standard ETSI menjadi ETSI/TISPAN.
Dari sini dapat kita lihat, bagaimana 2 badan standard telekomunikasi yang paling berpengaruh di dunia saling berkompetisi untuk pengembangan teknologi 4G. IEEE pada 4G-R di satu pihak dan ETSI pada 4G-E di pihak lainnya.
Dari sisi pengguna, IMS memungkinkan layanan komunikasi person-to-person dan person-to-content dengan berbagai mode komunikasi, meliputi suara, teks, gambar dan video, atau kombinasinya, dengan cara yang sangat personal dan terkontrol.
Dari sisi operator, IMS memberikan satu kemajuan penting pada konsep arsitektur layering dengan mendefinisikan sebuah arsitektur horizontal, dimana service enablers dan common functions dapat di gunakan ulang untuk berbagai aplikasi. Ini sebuah terobosan yang luar biasa pada konsep layering untuk komunikasi data. Arsitektur horizontal dalam IMS juga menspesifikasikan interoperability dan kemampuan roaming, selain itu juga menyediakan bearer control, pentarifan (charging) dan keamanan (security). Dan yang paling utama, ia dapat diintegrasikan dengan jaringan suara dan data eksisting dengan mengadopsi berbagai keuntungan dari domain IT.
Dengan kemampuan yang ditawarkannya, IMS menjadi jembatan untuk konvergensi jaringan bergerak dan jaringan tak bergerak (fixed-mobile convergence – FMC). Dengan alasan inilah IMS dapat menjadi solusi bagi operator jaringan bergerak maupun tak bergerak untuk mengembangkan bisnis multimedianya dan menyajikan layanan bernilai tambah (value added services – VAS). Integrasi dari berbagai media yang berbeda membuka peluang untuk menyediakan layanan komunikasi yang lebih kaya dari pada layanan yang telah tersedia saat ini.
Meskipun mereduksi penggunaan jaringan circuit switched bukanlah tujuan IMS, dengan mungkinnya layanan suara lewat packet switched, banyak fihak yang meramalkan bahwa tereduksinya layanan circuit switched tinggal menunggu waktu saja. Akan tetapi dengan kemampuan interworking dengan jaringan circuit switched PSTN dan PLMN, setidaknya ini memperpanjang umur jaringan circuit switched. Wink
Dengan perangkat-perangkat yang sepenuhnya berbasis software, menjadikan peluang besar sekaligus tantangan bagi kita untuk mengembangkan IMS sebagai salah satu produk telekomunikasi nasional.
Source :
