1 Perbedaan
1G, 2G, 3G dan 4G
a.
Generasi
Pertama (1G)
Hampir semua teknologi
dimulai untuk keperluan militer kemudian dipergunakan untuk umum. Sama halnya dengan
perkembangan teknologi GSM. 1G berupa telepon analog yang diperkenalkan pada
tahun 1980an dan dilanjutkan sampai digantikan dengan generasi keduan (2G) yang
berbentuk digital. Beberapa generasi pertama mengikuti standar NMT (Nordisk
MobileTelefoni atau Nordiska MobilTelefoni-gruppen), CDPD (Celluler Digital
Packet Data, Mobitex and Data Tac)
b.
Generasi
kedua (2G)
Perbedaan utama antara
dua sistem telepon mobile yang sukses ini yaitu 1G dan 2G adalah sinyal radio
yang digunakan. Jaringan 1G menggunakan analog sedangkan 2G menggunakan
digital. Percakapan dalam 2G diencode menjadi sinyal digital, tapi dalam 1G
hanya dimodulasi ke frekuensi yang lebih tinggi (150 MHz ke atas). Terdapat dua
standar besar dan keduanya komersial, yaitu dari Eropa dan Amerika. Sekitar 60%
sekarang dikuasai oleh pasar dari standar Eropa. Yang termasuk dalam generasi
ini adalah:
·
GSM (Global System for Mobile
Communication)
GSM adalah standar
paling populer untuk telepon mobile dunia. Layanan GSM digunakan lebih dari 2
milyar orang dari 212 negara dan kawasan. Jumlah negara yang banyak mengadopsi
standar GSM memungkinkan kerjasama antar operator sehingga dapat digunakan
untuk komunikasi user antar negara walaupun dengan operator yang berbeda. GSM
berbeda dengan pendahulunya dalam jalur pensinyalan dan percakapan semuanya
dalam bentuk digital. Fakta ini juga berarti komunikasi data telah dibangun
dalam sistem.
·
GPRS (General Packet Radio Service)
GPRS adalah layanan
data mobile yang tersedia pada telepon GSM. GPRS sering disebut sebagai
generasi “2.5G”, yaitu teknologi antara generasi perrtama dan generasi kedua
dalam teknologi telepon mobile. Dibandingkan dengan pendahulunya GPRS memiliki
transfer data yang cepat. GPRS memanfaatkan kanal TDMA yang tidak terpakai pada
jaringan GSM. Dalam teori terbatas untuk paket data 171.2 Kb/s (menggunakan
slot dan CS-4 coding). Realisasinya bit rate-nya adalah 30-80, karena
memungkinkan menggunakan maksimal 4 slot untuk downlink.
·
EDGE / EGPRS (Enchanced Data Rates for
GSM Evolution)
Merupakan teknologi
telepon mobile yang memperbaiki jaringan 2G dan 2.5G khususnya dalam jalur
komunikasi data. Teknologi ini bekerja pada jaringan GSM. EDGE dapat bekerja
pada jaringan GPRS ada.
·
HSCSD (High-Speed Circuit Switched Data)
IDEN (Integrated
Digital Enhanced Network, D-AMPS (Digital AMPS), IS-95, PDC (Personal Digital
Cellular), CSD (Circuit Switched Data), PHS (Personal Handy-phone System),
WiDEN (Wideband Intergrated Dispatch Enchanced Nerwork) dan CDMA2000
(1Xrtt/IS-2000).
c.
Generasi
ketiga (3G)
Layanan 3G memberikan
kemampuan untuk mentransfer secara simultan baik data voice dan non-voice data
(seperti saat download informasi, pertukaran email dan instant messagiing).
Standar 3G di dalamnya adalah:
·
UMTS (3GSM) (Universal Mobile
Telecommunications System)
Menggunakan W-CDMA
dibawah standar 3GPP. UMTS memiliki layanan data secara teori sampai 11 Mbit/s,
meskipun dalam perkembangannya yang disebarkan ke user dalam jaringan
performanya hanya mencapai 384 kbit/s untuk handset R99 dan 1-2 Mbit/s untuk
handset HSDPA untuk koneksi dwonlink.
·
3.5G – HSDPA (High-Speed Downlink Packet
Access)
Adalah protokol dalam
telepon mobile berbasis jaringan UMTS 3G yang menyediakan transfer data yang
lebih cepat. Sekarang HSDPA yang dipasang mendukung 1.8 Mbit/s sampai 3.6
Mbit/s saat downlink. Untuk kedepannya direncanakan mencapai 7.2 Mbit/s.
·
3.W-CDMA (Wideband Code Division
Multiple Access)
FOMA (Freedom Of Mobile
Multiple Access) 1xEV-DO/IS-856 (1x Evolution-Data Optimized), TD-SCDMA (Time
Division Syncronouse Code Division Multiple Access), GAN/UMA (Generic access
Network), 3.75G-HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access).
Pada dasarnya layanan
HSDPA tidak beda jauh dengan layanan yang diberikan oleh generasi sebelumnya
yaitu GPRS, CDMA, EDGE, dan 3G. Teknologi tersebut memiliki kesamaan bahwa
sama-sama menggunakan layanan lewat jalur IP (internet protokol). HSDPA
dperkenalkan oleh Third Generation Partnership Project (3GPP) release 5
standar. Tujuan utama adalah meningkatkan standar througput melalui konsep
multiple output (MIMO) atau dengan teknik antena array. Proses kerja cell
menggunakan alokasi asymetrics spectrum frekuensi dalam multi carries cell.
Efisiensi dari sistem menjadi dua kalilipat, yang artinya juga HSDPA
menggunakan kanal baru yang dimiliki oleh 3G yaitu high speed downlink shared
channel (HS-DSCH). Kanal tersebut berupa implementasi adaptive modulation and
coding (AMC), hybrid automatic repestrequest (HARQ), fast packet schedulling,
retransmission protokol and fast cell selection (FCS), yang dikendalikan medium
access control (AMC) di node yang berkemampuan 3G.HS-DSCH difungsikan untuk
proses downlink data phonecell. Sedangkan untuk proses uplink, kemampuan HSDPA
tak bisa sebesar downlinknya, yang secara teori hanya mampu sampai 2 Mbit/s.
Jaringan HSDPA secara
fisik memiliki 3 kanal, yakni high speed data physich downlink shared channel
(HS-PDSC), high speed shared control channel (HS-SCCH), dan high speed
dedicated physical control channel (HS-DPCCH).
d.
Generasi
keempat (4G)
Teknologi 4G saat ini
belum bisa didefinisikan secara jelas. Sampai sekarang belum ada standarisasi
untuk 4G yang telah disepakati oleh para pihak yg berkompeten dibidang
teknologi komunikasi tanpa kabel ini.
Ada beberapa pihak yang
mempromosikan jaringan wimax sebagai 4G padahal bukan merupakan teknologi 4G
sebenarnya, karena lebih merupakan varian baru dari teknologi tanpa kabel
(wireless) seperti halnya dengan firewire dan bluetooth. Fitur-fitur 3G yang
ada pun diusung oleh 4G, hanya saja memiliki kecepatan transfer data yang jauh lebih
tinggi bisa mencapai 20 Mbps di lapangan, 10 kali lipat daripada yang maksimal
2 Mbps (pada prakteknya di lapangan sebenarnya baru mencapai 384 pada kondisi
bergerak).
Padahal diatas kertas
kecepatan 4G sesungguhnya bisa mencapai 100 Mbps dilingkunngan luar rumah
(bergerak), sedangkan 1 Gbps pada kondisi tidak bergerak (statisioner).
Kapasitas data yang melalui jaringan 4G akan jauh lebih besar daripada 3G
sehingga pengunduhan data yang mencapai puluhan, bahkan ratusan MB mudah
dicapai dalam waktu singkat. Contoh, dengan ponsel 3G kita baru dapat mengunduh
klip video dan klip musik yang berdurasi tidak begitu panjang. Sedangkan dengan
4G yang akan berbasis jaringan IP sepenuhnya, kita tidak hanya dapat dapat
mengunduh satu film utuh ke dalam satu ponsel 4G ketika sedang bergerak, juga
menyaksikan tayangan gambar televisi yang berkualitas tinggi (high definition
TV content) dan menyaksikan lawan bicara kita yang telah terlihat jelas dan
mulus geraknya, tidak tersendat-sendat seperti sekarang dengan 3G melalui video
calling. Juga fitur video conferencia yang bisa lebih dari dua situs yang
dilakukan secara simultan.
Dengan kata lain,
trafic multimedia akan dominan pada pada penggunaan teknologi 4G dimasa
mendatang. Tentu saja browsing internet tanpa kabel akan makin lebih cepatdan
makin menyenangkan tanpa terganggu dengan waktu tunda (delay time) karena
masalah kongesti pada lalu lintas data di jaringan masa kini akan teratasi
dengan teknologi 4G. Yang paling menyenangkan karena biaya untuk menikmati
fitur-fitur 4G diprediksi akan lebih murah daripada sekarang karena biaya untuk
mengaplikasikan teknologi 4G akan lebih murah daripada teknologi 3G ataupun
HSDPA (3,5G)
2.
Perbedaan
AMPS. CDMA, GSM dan WIMAX
a. AMPS
AMPS
(Advanced Mobile Phone Service) adalah sistem analog cellular yang pertama
dignakan di Amerika Serikat. AMPS cellular system adalah frekuensi duplex
dengan chanel – chanel terpisah dari 45 MHz. Sinyal control chanel dan voice
chanel dikirimkan pada kecepatan 10 kbps. Telephon seluler AMPS mempunyai tiga
kelas dari maximum output power. Kelas 1, mobile telephone mempunyai
tegangan keluaran maksimal sebesar 6 dBW (4 Watts). Kelas 2, mempunyai tegangan
keluaran maksimal sebesar 2 dBW (1.6 Watts). Dan kelas 3, sanggup mengirimkan
hanya dengan 2 dBW (0.6 Watts).
b. CDMA
CDMA (Code
Division Multiple Access) adalah sebuah bentuk multipleksan dan sebuah metode
akses secara bersama yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu(TDMA) atau
frekuensi(FDMA) namun dengan cara mengkodekan data dengan kode khusus yang diasosiakan
dengan setiap kanal yang ada. Sejumlah istilah yang berbeda digunakan untuk
mengacu pada penerapan CDMA, standar pertama yang diprakarsai QUALCOMM dikenal
sebagai IS-95. IS-95 sering disebut sebagai 2G atau selular generasi kedua.
Setelah beberapa kali revisi IS-95 digantikan oleh standar IS-2000. Standar ini
diperkenalkan untuk memenuhi beberapa kriteria yang ada dalam spesifikasi
IMT-2000 untuk 3G. Standart ini juga disebut 1xRTT yang mengidentifikasi bahwa
IS-2000 menggunakan kanal bersama 1.25 MHz. Suatu skema terkait yang disebut
3xRTT menggunakan tiga kanal pembawa 1.25 MHz menjadi sebuah lebar pita 3.75
MHz yang memungkinkan laju letupan data yang lebih tinggi untuk seorang
pengguna individual. Suatu skema terkait Keuntungan utama CDMA adalah
bahwa code CDMA yang tersedia berjumlah tak hinggaCDMA adalah sebuah teknologi
militer yang digunakan untuk mentransmisikan beberapa frekuensi sehingga
menyulitkan musuh untuk menyadap mereka.
c. GSM
GSM (Global
System for Mobile Communication) adalah sebuah teknologi komunikasi selular
yang bersifat digital. Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi
bergerak, khususnya telepon genggam. Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro
dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi
yang dikirim akan sampai tujuan. Di Eropa pada awalnya GSM didisain untuk
beroperasi pada frekuensi 900 MHz. Pada frekuensi ini, frekuensi unpliks-nya
digunakan frekuensi 890-915 MHz, sedangkan frekuensi downlinksnya digunakan
frekuensi 935-960 MHz. Bandwith yang digunakan adalah 25 MHz (915-890
=960-935=25 MHz), da lebar kanal sebesar 200 KHz. Dari keduanya maka didapatkan
125 kanal, dimana 124 kanal digunakan untuk suara dan satu kanal untuk sinyal.
Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak, maka regulator GSM di Eropa
mencoba menggunakan tambahan frekuensi untuk GSM pada band frekuensi di range
1800 Mhz dengan frekuensi 1710-1785 Mhz sebagai frekuensi uplinks dan frekuensi
1805-1880 Mhz sebagai frekuensi downlinks. GSM dengan frekuensinya yang baru
ini kemudian dikenal dengan sebutan GSM 1800, yang menyediakan bandwidth
sebesar 75 Mhz (1880-1805 = 1785–1710 = 75 Mhz). Dengan lebar kanal yang tetap
sama yaitu 200 Khz sama, pada saat GSM pada frekuensi 900 Mhz, maka pada GSM
1800 ini akan tersedia sebanyak 375 kanal. Di Eropa, standar-standar GSM
kemudian juga digunakan untuk komunikasi railway, yang kemudian dikenal dengan
nama GSM-R.
Secara umum, network element dalam
arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi :
· Mobile Station (MS) merupakan perangkat yang digunakan oleh
pelanggan untuk melakukan pembicaraan. Terdiri atas:
·
Mobile Equipment (ME) atau handset, merupakan
perangkat GSM yang berada di sisi pengguna atau pelanggan yang berfungsi
sebagai terminal transceiver (pengirim dan penerima sinyal) untuk berkomunikasi
dengan perangkat GSM lainnya.
·
Subscriber Identity Module (SIM) atau SIM Card,
merupakan kartu yang berisi seluruh informasi pelanggan dan beberapa informasi
pelayanan. ME tidak akan dapat digunakan tanpa SIM didalamnya, kecuali untuk
panggilan darurat. Data yang disimpan dalam SIM secara umum, adalah:
1. IMMSI (International Mobile Subscriber Identity),
merupakan penomoran pelanggan.
2. MSISDN (Mobile Subscriber ISDN), nomor yang
merupakan nomor panggil pelanggan.
·
Base Station Sub-system (BSS)
v BTS Base
Transceiver Station, perangkat GSM yang berhubungan langsung dengan MS dan
berfungsi sebagai pengirim dan penerima sinyal.
v BSC
Base Station Controller, perangkat yang mengontrol kerja BTS-BTS yang berada di
bawahnya dan sebagai penghubung BTS dan MSC
·
Network Sub Sub-system(NSS)
v Mobile
Switching Center atau MSC, merupakan sebuah network element central dalam
sebuah jaringan GSM. MSC sebagai inti dari jaringan seluler, dimana MSC
berperan untuk interkoneksi hubungan pembicaraan, baik antar selular maupun
dengan jaringan kabel PSTN, ataupun dengan jaringan data.
v Home
Location Register atau HLR, yang berfungsi sebagai sebuah database untuk
menyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan agar tersimpan secara
permanen.
v Visitor
Location Register atau VLR, yang berfungsi untuk menyimpan data dan informasi
pelanggan.
v Authentication
Center atau AuC, yang diperlukan untuk menyimpan semua data yang dibutuhkan
untuk memeriksa keabsahaan pelanggan. Sehingga pembicaraan pelanggan yang tidak
sah dapat dihindarkan.
v Equipment
Identity Registration atau EIR, yang memuat data-data pelanggan.
Operation and Support Syste, (OSS)
jaringan GSM
yang berfungsi sebagai pusat pengendalian, diantaranya fault management,
configuration management, performance management, dan inventory management.
Frekuensi pada 3 Operator Terbesar di Indonesia
·
Indosat: 890 – 900 Mhz (10 Mhz)
·
Telkomsel: 900 – 907,5 Mhz (7,5 Mhz)
·
Excelcomindo: 907,5 – 915 Mhz (7,5 Mhz)
d. WIMAX
WIMAX
(Wordwide Interoperability for Mikrowave Access) merupakan teknologi akses
nirkabel pita lebar (broadband wireless access atau BWA) yang memiliki
kecepatan akses yang tinggi dengan jangkauan yang luas. Disamping kecepatan
data (70MBps), WIMAX juga membawa isu open standar. Dalam arti komunikasi
perangkat WIMAX di antara beberapa vendor yang berbeda tetap dapat dilakukan.
WIMAX layak diaplikasikan untuk ‘last mile’ broadband connections, backhaul,
dan high speed enterprise.
Sebagai
teknologi yang berbasis pada frekuensi, kesuksesan WiMAX sangat bergantung pada
ketersediaan dan kesesuaian spektrum frekuensi. WiMAX Forum menetapkan 2 band
frekuensi utama pada certication profile untuk Fixed WiMAX (band 3.5 GHz dan
5.8 GHz), sementara untuk Mobile WiMAX ditetapkan 4 band frekuensi pada system
profile release-1, yaitu band 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz dan 3.5 GHz.
Secara umum
terdapat beberapa alternatif frekuensi untuk teknologi WiMAX sesuai dengan peta
frekuensi dunia. Dari alternatif tersebut band frekuensi 3,5 GHz menjadi
frekuensi mayoritas Fixed WiMAX di beberapa negara, terutama untuk
negara-negara di Eropa, Canada, Timur-Tengah, Australia dan sebagian Asia.
Sementara frekuensi yang mayoritas digunakan untuk Mobile WiMAX adalah 2,5 GHz.
Isu
frekuensi Fixed WiMAX di band 3,3 GHz ternyata hanya muncul di negara-negara
Asia. Hal ini terkait dengan penggunaan band 3,5 GHz untuk komunikasi satelit,
demikian juga dengan di Indonesia. Band 3,5 GHz di Indonesia digunakan oleh
satelit Telkom dan PSN untuk memberikan layanan IDR dan broadcast TV. Dengan
demikian penggunaan secara bersama antara satelit dan wireless terrestrial
(BWA) di frekuensi 3,5 GHz akan menimbulkan potensi interferensi terutama di
sisi satelit. Standar WiMax pada awalnya dirancang untuk rentang frekuensi 10
s.d. 66 GHz. 802.16a, diperbaharui pada 2004 menjadi 802.16-2004 (dikenal juga
dengan 802.16d) menambahkan rentang frekuensi 2 s.d. 11 GHz dalam spesifikasi.
802.16d dikenal juga dengan fixed WiMax, diperbaharui lagi menjadi
802.16e pada tahun 2005 (yang dikenal dengan mobile WiMax) dan
menggunakan orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) yang lebih
memiliki skalabilitas dibandingkan dengan standar 802.16d yang menggunakan OFDM
256 sub-carriers. Penggunaan OFDM yang baru ini memberikan keuntungan
dalam hal cakupang, instalasi, konsumsi daya, penggunaan frekuensi dan
efisiensi pita frekuensi. WiMax yang menggunakan standar 802.16e memiliki
kemampuan hand over atau hand off, sebagaimana layaknya pada
komunikasi selular. Spesifikasi WiMax membawa perbaikan atas
keterbatasan-keterbatasan standar WiFi dengan memberikan lebar pita yang lebih
besar dan enkripsi yang lebih bagus. Standar WiMax memberikan koneksi tanpa
memerlukan Line of Sight (LOS) dalam situasi tertentu. Propagasi Non LOS
memerlukan standar .16d atau revisi 16.e, karena diperlukan frekuensi yang
lebih rendah. Juga, perlu digunakan sinyal muli-jalur (multi-path signals),
sebagaimana standar 802.16n.
Elemen Perangkat WIMAX
Elemen / perangkat WIMAX secara umum
terdiri dari BS di sisi pusat dan CPE di sisi pelanggan. Namun demikian masih
ada perangkat tambahan seperti antena, kabel, dan asesorislainnya.
Base Station (BS)
Base Station (BS)
Merupakan perangkat transceiver
(transmitter dan receiver) yang biasanya dipasang satu lokasi (colocated) dengan
jaringan Internet Protocol (IP). Dari BS ini akan disambungkan ke beberapa CPE
dengan media interface gelombang radio (RF) yang mengikuti standar WiMAX.
Komponen BS terdiri dari:
·
NPU (networking processing unit card)
·
AU (access unit card)up to 6 +1
·
PIU (power interface unit) 1+1
·
AVU (air ventilation unit)
·
PSU (power supply unit) 3+1
Antena
Antena yang dipakai di BS dapat
berupa sektor 60, 90atau 120 tergantung dari area yang akan dilayani.
Subcriber station (SS)
Subcriber station (SS) secara umum subcriber (SS)
atau CPE (Customer premises equipment) terdiri dari outdoor unit (ODU) dan
indoor (IDU), perangkat radionya yang terpisah dan