Tahun 2019 disebut-sebut sebagai tahunnya 5G, teknologi jaringan seluler generasi ke-5. Apa perbedaannya dengan teknologi seluler sebelumnya yang saat ini digunakan, yakni 4G LTE.
Sejatinya, teknologi jaringan seluler telah berkembang pesat sejak pertama kali digunakan tahun 1980. Tingkat kecepatan dan dukungan transfer datanya semakin canggih dan modern, dari generasi pertama (1G) hingga generasi kelima (5G). Apa saja teknologi jaringan seluler yang ada di tiap generasi?
Generasi Jaringan Pertama: 1G – AMPS
Teknologi jaringan 1G pertama kali ditemukan tahun 1980 ketika AMPS di Amerika bekerjasama dengan TACS dan NMT di Eropa membuat terobosan di teknologi jaringan.
Ketika itu, first generation merupakan teknologi handphone yang menggunakan sistem gelombang analog radio sederhana, sehingga jangkauannya sangat sempit dan masih belum bisa digunakan secara luas. Singkatnya, 1G ini memiliki kecepatan rendah (low-speed) dan suara sebagai objek utama. Generasi pertama ini menggunakan teknik komunikasi yang disebut Frequency Division Multiple Access (FDMA). FDMA bisa membagi-bagi range frekuensi, sehingga pengguna bisa berbicara dengan pengguna lain di frekuensi tersendiri dan tidak tercampur-campur dengan frekuensi lainnya.
Teknologi koneksi 1G kemudian disebut sebagai AMPS (Advanced Mobile Phone Service) yang hanya mendukung untuk komunikasi suara dengan kecepatan hingga 14,4 kbps. Selain AMPS atau IS-136, yang termasuk teknologi 1G adalah: NMT (Nordic Mobile Telephony), HICAP, TACS, C450, C-Netz, Mobitex, dan DataTAC.
Kemampuan teknologi 1G ini hanya bisa melayani komunikasi suara, tidak dapat melayani komunikasi data dalam kecepatan tinggi dan besar. Keterbatasan lainnya: 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.
Generasi Jaringan Kedua: 2G – GSM, CDMA, GPRS dan EDGE
Teknologi 2G diperkenalkan pada tahun 1990-an. Teknologi 2G di awal disebut sebagai GSM (Global System for Mobiles) dan CDMA (Code Division Multiple Access) yang sudah mendukung pengiriman teks (SMS) dan suara sekaligus. GSM muncul terlebih dahulu di Eropa, sementara Amerika mengandalkan D-AMPS dan Quallcomm CDMA pertama mereka. Kedua sistem ini (GSM dan CDMA) mewakili generasi ke-2 dari teknologi jaringan nirkabel.
Generasi kedua memiliki memiliki fitur CSD sehingga transfer data lebih cepat, sekitar 14.4 kbps. Pengguna juga dapat mengirimkan pesan teks. Tetapi fitur CSD ini akan menghabiskan biaya yang besar, karena jika pengguna ingin terhubung ke internet harus menggunakan dial-up yang dihitung per menit.
Di akhir tahun 1990, teknologi 2G berubah menjadi 2.5G. Di era inilah teknologi EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) diperkenalkan. Dengan menggunakan EDGE, pengguna bisa menikmati akses yang lebih cepat, yaitu hingga 384 Kbps. Bahkan, EDGE juga sudah mendukung pengiriman MMS (Multimedia Messaging Services).
Selain GSM, CDMA, GPRS dan EDGE, teknologi lain yang termasuk dalam teknologi 2G adalah: Time Division Multiple Access (TDMA), Personal Digital Celluler (PDC), iDEN, Digital European Cordless Telephone (DECT), Personal Handphone Service (PHPS), dan IS-95 CDMA (CDMAone).
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. Suara yang dihasilkan menjadi lebih jernih, karena berbasis digital.
Tetapi, selain tidak efisien untuk trafik rendah, jangkauan jaringan 2G juga masih terbatas dan sangat tergantung oleh adanya BTS (cell Tower).
Generasi Jaringan Ketiga: 3G WCDMA dan HSDPA
EVDO Rev 0 pada CDMA2000 dan UMTS pada GSM pertama yang merupakan cikal bakal generasi ketiga diperkenalkan awal tahun 2000-an. Salah satu perubahan yang cukup besar dalam 3G adalah dukungan mobile internet dan roaming (akses di luar jangkauan).
Teknologi 3G awalnya dikenal sebagai WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) dan mendukung kecepatan internet hingga 2 Mbps atau hampir 10x lebih cepat dari teknologi 2G.
Di era 3G, pengguna akan 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 pengguna dapat memilih program musik, video, atau game semudah memilih channel di TV. Kecepatan setinggi itu juga mampu melayani video conference dan video streaming lainnya.
Generasi Jaringan Ketiga: 3,5G HSDPA
Teknologi 3G kemudian ditingkatkan lagi menjadi teknologi HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), yang mendukung kualitas jaringan dan kecepatan yang lebih baik. Ini memungkinkan adanya support beberapa koneksi secara simultan. Misalnya, pengguna dapat browse internet bersamaan dengan melalukan call (telepon) ke tujuan yang berbeda.
Teknologi yang digunakan pada 3.5G adalah: HSDPA, yang merupakan perkembangan akses data selanjutnya dari 3G HSDPA sering disebut dengan generasi 3.5 (3.5G) karena HSDPA masih berjalan pada platform 3G. Juga, WiBro (Wireless Broadband).WiBro merupakan bagian dari kebijakan bidang teknologi informasi Korea Selatan yang dikenal dengan kebijakan 839. WiBro mampu mengirimkan data dengan kecepatan hingga 50 Mbps.
Teknologi 3,5G ini memungkinkan penggunanya untuk mengunduh beragam sajian multimedia, seperti streaming video, streaming musik, mobile TV, permainan daring (online game) , cuplikan film, animasi, video klip, permainan, video klip olahraga, berita keuangan, memainkan kumpulan lagu secara penuh, dan unduh karaoke dengan kecepatan tinggi. Seluruhnya dapat dilakukan sambil tetap melakukan telepon video dengan tanpa mengganggu proses transfer data.
Generasi Jaringan Keempat: 4G LTE
Teknologi jaringan kemudian berkembang lagi dengan lebih pesat, dan hadirlah generasi keempat yakni 4G yang menggunakan teknologi long term evolution atau LTE. Nama resmi dari teknologi 4G ini, menurut IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), adalah “3G and beyond”.
Dari sisi kecepatan, 4G memiliki kecepatan 500x lebih cepat dibandingkan teknologi 3G pendahulunya. Sedangkan dari sisi fungsionalitas, 4G tidak hanya terbatas pada telepon seluler tapi bisa digunakan oleh berbagai macam perangkat yang menggunakan gelombang digital. Teknologi 4G juga membawa sensasi menerima panggilan di atas frekuensi LTE atau biasa disebut VoLTE (Voice over LTE). Ini membuat kualitas telepon menjadi jauh lebih baik dibanding sebelumnya karena memanfaatkan frekuensi dengan teknologi terbaru.
Dan dengan kecepatan yang tinggi, koneksi LTE bisa digunakan untuk berbagai kepentingan seperti perangkat IoT (Internet of Things) yang sekarang sudah mulai banyak digunakan dan dioperasikan melalui jaringan internet.
Sistem 4G akan dapat menyediakan solusi IP yang komprehensif dimana suara, data, dan arus multimedia dapat sampai kepada pengguna kapan saja dan dimana saja, pada rata-rata data lebih tinggi dari generasi sebelumnya. Setiap handset 4G akan langsung mempunyai nomor IP v6 dilengkapi dengan kemampuan untuk berinteraksi internet telephony yang berbasis Session Initiation Protocol (SIP).
Generasi Jaringan Kelima: 5G
Sejatinya, teknologi 5G sekarang masih tahap pengembangan. Bahkan, saat ini, 5G bukan istilah resmi yang digunakan untuk spesifikasi tertentu yang biasanya diumumkan oleh perusahaan telekomunikasi atau badan standardisasi seperti 3GPP, WiMAX Forum, atau ITU-R.
Tetapi, jika teknologi jaringan seluler generasi ke-5 ini rilis, tentu berpotensi mengubah landskap jaringan internet mobile yang sekarang ada. Teknologi 5G diyakini akan sangat berpengaruh kepada performa perangkat IoT yang sebelumnya masih mengandalkan LTE.
Perbedaan teknologi 4G dan 5G terdapat pada kecepatan jaringan dan latensinya. Jaringan 4G hanya memiliki kecepatan 49-50 Mbps sedangkan jaringan 5G memiliki jaringan 100x kali lebih cepat hingga 10 Gbps. Dalam teknologi 5G, latensi atau ultra-reliable, low-latency connection (URLLC) akan sangat berkurang pada jaringan 5G sejak informasi atau media dikirim dan diterima. Jika 4G memiliki latensi 50 milidetik, maka latensi 5G hanya 1 milidetik.
Oleh karena itu, teknologi 5G disebut dapat mengurangi latensi pada koneksi jaringan internet dan dapat meningkatkan fleksibilitas layanan nirkabel. Teknologi 5G juga dapat menyederhanakan mobilitas para pengguna jaringan internet dengan kemampuan roaming terbuka tanpa batas untuk akses seluler dan Wi-Fi.
Cara kerja teknologi 5G juga disebut dapat memberikan keuntungan bagi dunia industri. Contohnya pada industri otomotif, 5G dapat dikombinasikan dengan algoritma yang digerakan oleh ML dan memberikan informasi terkait lalu lintas.
Tidak hanya itu, kemampuan internet 5G juga disebut berkecepatan 10 kali lebih cepat dari jaringan 4G, mampu memberikan layanan streaming film dan video tanpa nge-lag dan berkualitas tinggi, cloud gaming dengan latensi rendah, ketersediaan dan kapasitas data besar, kualitas video call lebih lancar dan jernih, terhubung dengan berbagai perangkat IoT, Virtual Reality (VR) dan Augmented Reality (AR) serta kecepatan download tinggi.
Jadi, teknologi 5G ini memiliki beberapa keunggulan: latensi lebih rendah, koneksi internet lebih cepat, bisa mengendalikan drone, meningkatkan teknologi VR, mobil tanpa pengemudi, kecepatan transmisi jauh lebih baik, operasi jarak jauh, menghubungkan perangkat lebih banyak, cloud gaming, dan peningkatan kapasitas internet.
Namun ini akan tergantung pada jangkauan jaringan, jumlah orang yang terhubung di sekitar, dan perangkat yang digunakan. Karena 5G adalah istilah umum yang mencakup banyak teknologi berbeda, sulit untuk memisahkan semuanya dengan rapi dan ada beberapa yang tumpang tindih.
Kecepatan yang lebih tinggi yang benar-benar membedakan 5G dari 4G LTE membutuhkan band frekuensi tinggi mmWave (gelombang milimeter). Frekuensi tinggi ini memiliki bandwidth yang sangat besar, sehingga ideal untuk menjaga semua orang terhubung di lingkungan yang sibuk seperti stadion, konser, dan pertunjukan lain yang melibatkan kerumunan orang yang pada waktu bersamaan menggunakan jaringan seluler. 5G membuat ini bekerja secara efisien tergantung pada MIMO besar (multiple-input multiple-output) dan Beamforming.
Sementara BTS 4G biasanya memiliki 12 antena untuk mengirim dan menerima data, berkat MIMO yang masif, BTS 5G mungkin mendukung 100 antena. Hal tentang frekuensi mmWave yang lebih tinggi ini adalah bahwa mereka jauh lebih mudah untuk diblokir dan beberapa antena dapat menyebabkan gangguan yang lebih besar.
Beamforming digunakan untuk mengidentifikasi rute optimal untuk setiap pengguna yang terhubung, yang membantu mengurangi gangguan dan meningkatkan peluang sinyal yang mudah diblokir mencapai penerima yang dituju. (*dari berbagai sumber)