09 - Sejarah Telekomunikasi Seluler

Telepon diciptakan oleh Allexander Graham Bell pada tahun 1876, dan komunikasi tanpa kabel (wireless) ditemukan oleh Nikolai Tesla pada tahun 1880 yang kemudian dikembangkan oleh Guglielmo Marconi.

Sejak tahun 1940 teknologi wireless dan cellular mulai diperkenalkan secara komersil, sistem radio seluler ini ternyata telah menjadi proyek nasional di negara Jepang sejak 1967, sejak tahun tersebut Jepang melakukan beberapa eksperimen tentang teknologi perambatan pada radio, kekuatan sinyal dan penelitian tentang daya tangkap sinyal diarea perkotaan menggunakan frekwensi 400 Mhz dan kemudian 900 Mhz.

Pada tahun 1973 Motorola mempetakan sistem radio sehingga pada tahun 1973 Project Manager Motorola Dr. Couper untuk pertama kalinya memasang base station di network dan membuat prototipe telepon seluler.

Pada tahun 1974 federal communication commision (FCC) Amerika memutuskan untuk membuka dan menambah spektrum 115 Mhz serta 2300 chanel untuk digunakan bagi perkembangan telepon seluler secara komersil. Berikut gambaran perkembangan teknologi seluler:

Gambar Perkembangan Teknologi Seluler
Sumber: Skripsi, Universitas Semarang

Teknologi Seluler AMPS (1 G)

Teknologi yang diusung pada generasi awal adalah sebagian besar menggunakan sistem analog. Sistem analog ini dapat dengan mudah didengarkan oleh orang lain diudara.

Selain itu kecepatannya pun rendah (lowspeed) dan percakapan sebagai trafik utamanya. Pada generasi ini yang terkenal adalah AMPS yang dikembangkan oleh Bell Labs USA pada tahun 1970, teknologi AMPS menggunakan modulasi frekuensi sebagai mekanisme transmisi dan beroperasi pada pita frekuensi 800 MHz. AMPS kemudian menjadi standar komunikasi seuruh dunia.

Teknologi Seluler GSM (Global System for Mobile) (2 G)

Global System for Mobile (GSM) adalah sebuah teknologi komunikasi seluler yang bersifat digital. Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi telepon genggam.

Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan.

GSM dijadikan standar global untuk komunikasi seluler sekaligus sebagai teknologi seluler yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia.

GSM juga merupakan standar yang diterima secara global untuk komunikasi selular digital. Sebagian jaringan GSM beroperasi pada band 900 MHz atau 1800 MHz.

Pada band 900 MHz, untuk uplink band frekuensi dialokasikan (890 – 915) MHz dan untuk downlink band frekuensi dialokasikan (935 – 960) MHz.

Bandwith 25 MHz yang dibagi – bagikan ke dalam 124 kanal frekuensi pembawa dialokasikan 200 kHz tiap bagian, berikut arsitektur jaringan GSM.

Gambar Arsitektur Jaringan GSM

Sumber: Skripsi, Universitas Semarang

Teknologi Seluler WCDMA/UMTS (3 G)

UMTS merupakan suatu revolusi dari GSM yang mendukung kemampuan generasi ketiga (3G). UMTS menggunakan teknologi akses WCDMA dengan system DS-WCDMA (Direct Seqence Wideband CDMA).

Terdapat dua mode yang digunakan dalam WCDMA dimana yang pertama menggunakan FDD (Frequency Division Duplex) dan kedua dengan menggunakan TDD (Time Division Duplex).

FDD dikembangkan di Eropa dan Amerika sedangkan TDD dikembangkan di Asia. Pada WCDMA FDD, digunakan sepasang frekuensi pembawa 5 MHz pada uplink dan downlink dengan alokasi frekuensi untuk uplink yaitu 1945 MHz – 1950 MHz dan untuk downlink yaitu 2135 MHz – 2140 MHz.

Perbandingan antara spreading rate (kecepatan chip tiap detik) terhadap user data rate (kecepatan simbol data user tiap detik) dikenal sebagai spreading factor. Hal ini menandakan bahwa semakin tinggi chip rate, maka semakin banyak user yang dapat ditampung.

Pengertian lainnya adalah dalam menentukan jumlah user, semakin besar jumlah chip rate, maka semakin tinggi kecepatan data yang diperoleh masingmasing user. Berikut struktur jaringan WCDMA:

Gambar Struktur Jaringan WCDMA

Sumber: Makalah, Universitas Telkom

Komponen utama yang menyusun sistem seluler WCDMA adalah:

Mobile Station (MS)
Base Station/Base Transceiver Station (BS/BTS) atau NodeB
Radio Network Controller (RNC)
Mobile Switching Center (MSC)

Teknologi Seluler LTE (4 G)

3GPP LTE merupakan standar teknologi telekomunikasi yang dikembangkan oleh 3GPP (3rd Generation Partnership Project) untuk peningkatan permintaan kebutuhan layanan komunikasi serta peningkatan kualitas teknologi telekomunikasi di masa depan (kecepatan data yang tinggi, efisiensi spectral, latency yang lebih rendah, spektrum yang lebih luas dan teknologi paket radio yang lebih optimal).

LTE merupakan evolusi dari sistem telekomunikasi sebelumnya yaitu teknologi 2G dan 3G. Long Term Evolution adalah sebuah nama yang diberikan pada sebuah projek dan Third Generation Partnership Project (3GPP) untuk memperbaiki standar mobile phone generasi ke-3 (3G) yaitu UMTS WCDMA. LTE ini merupakan pengembangan dan teknologi sebelumnya, yaitu UMTS (3G) dan HSPA (3.5G) yang mana LTE disebut sebagai generasi ke-4 (4G).

Pada UMTS kecepatan transfer data maksimum adalah 2 Mbps, pada HSPA kecepatan transfer data mencapai 14 Mbps pada sisi downlink dan 5,6 Mbps pada sisi uplink, pada LTE ini kemampuan dalam memberikan kecepatan dalam hal transfer data dapat mencapai 100 Mbps pada sisi downlink dan 50 Mbps pada sisi uplink. Selain itu LTE ini mampu mendukung semua aplikasi yang ada baik voice, data, video, maupun IPTV.

Arsitektur dasar Teknologi LTE 4G secara umum digolongkan menjadi bagian service, yang didalamnya ada layanan dari operator seperti IMS dan Internet, EPC, E-UTRAN dan User Equipment, berikut gambar arsitektur jaringan LTE: