1G,2G,3G & 4G : Part 1

Anda semua pasti sudah familiar dengan jargon diatas, yap benar kali ini saya akan menulis tentang salah satu jargon/buzzwords dari dunia telekomunikasi nirkabel which is xG (1 <= x <= 4, halah). Judul diatas mengacu pada generasi dalam teknologi wireless dan telepon bergerak, dimulai dengan munculnya telekomunikasi nirkabel analog yang menjadi generasi pertama (1G), beralih ke sinyal digital (2G), mobile broadband (3G) dan long term evolution / convergence (4G). Istilah generasi ini  digunakan untuk menandai perubahan besar pada teknologi nirkabel komersial yang merubah bagaimana manusia berinteraksi dalam 20 tahun terakhir. Dalam tulisan kali ini, saya akan mereview tentang apa yang terjadi di masing masing generasi tersebut, perubahan apa yang dibawa serta teknologi apa yang mendukung perubahan tersebut.

Wikipedia reference: – sejarah telepon seluler – 2G, 3G, 4G

Meskipun sebenarnya xG ini adalah istilah teknis di industri telekomunikasi tetapi istilah tersebut cukup dikenal juga di pengguna layanan telekomunikasi. Hal ini disebabkan istilah xG mulai digunakan sebagai marketing gimmick ketika mobile broadband mulai populer.  Supaya istilah xG ini tidak disalahgunakan , ITU-T membuat dokumentasi standar tentang masing generasi. Standarisasi ini  meliputi teknologi apa yang digunakan, batas minimal kecepatan dan spesifikasi teknis lainnya seperti frekuensi dan spektrum.

jika ingin tahu lebih lanjut mengenai standarisasi dan prosesnya, baca dokumentasi ITU-T berikut (in english) : what is 3G

Apa yang menentukan perubahan dari satu generasi ke generasi lainnya? sebelum menjawab pertanyaan itu, let me explain something. Di dunia telco, terdapat dua jenis tipe upgrade teknologi. Yang pertama adalah evolusi, dimana upgrading teknologi lebih berupa add-on terhadap jaringan yang sudah ada seperti upgrade GPRS menjadi EDGE pada jaringan 2G. Ini dilakukan ketika teknologi yang baru masih backward compatible dengan teknologi yang lama.  Tipe selanjutnya adalah revolusi, seperti namanya perubahan tipe ini dilakukan dengan cara seperti membangun jaringan telekomunikasi baru : mendapatkan lisensi baru, membangun jaringan baru dan membeli segala macam hardware / software /network element yang diperlukan. Ini terjadi karena teknologi yang baru benar benar berbeda dengan yang lama, sehingga tidak ada cara lain selain membuat jaringan lagi  dari awal. Jawaban untuk pertanyaan di awal paragraf ini, perubahan generasi (e.g 2G to 3G, 3G to 4G) terjadi ketika upgrade teknologi dilakukan secara revolusi. Ok, time to get down to memory lane dan mulai membahas perkembangan teknologi telco & wireless dari generasi yang pertama. Here we go :

1G – Analog signal and the beginning of a history

Not much to say on this 1G karena aku juga tidak menemukan banyak artikel mengenai ini. Yang pasti generasi pertama dari teknologi wireless dimulai dari komunikasi wireless menggunakan sinyal analog. Untuk penjelasan sederhana sinyal analog dan perbedaan dengan sinyal digital, mari kita lihat gambar dibawah ini :

Seperti terlihat pada gambar, sinyal digital terdiri dari kurva tajam yang naik dan turun sementara sinyal analog lebih smooth. Jika dianalogikan denga panggilan telepon, ketika kurva sedang diatas, kita bisa suara terdengar jelas  dan sebaliknya ketika kurva berada dibawah kita tidak bisa mendengar apapun. Untuk sinyal digital hanya ada dua kemungkinan, suara terdengar jelas atau tidak sama sekali. Berbeda dengan digital, untuk sinyal analog sesuai dengan gambar representasi diatas kurva diatas suara terdengar jelas, setelah itu kualitas suara akan menurun perlahan lahan sampai ke tidak terdengar sama sekali.

Oleh karena itu di zaman 1G ini ketika telepon seluler tidak mendapat sinyal yang baik, maka suara tidak akan putus secara langsung tetapi akan terdengar suara static yang jika semakin parah akan semakin membuat suara menjadi tidak jelas. Radio FM merupakan salah satu contoh sinyal analog, sehingga kualitas penerimaan suara telepon seluler kurang lebih sama seperti itu.

2G – Digital signal, SMS and early mobile internet

Generasi kedua mobile telephony dimulai dengan penemuan salah satu standar seluler yang paling populer (hey, thats a rhyme) yaitu GSM pada tahun 1991. Perubahan besar yang dibawa pada generasi kedua ini adalah peningkatan dari sinyal analog ke sinyal digital. Dibawah ini adalah beberapa keuntungan sinyal digital daripada analog

• KAPASITAS : Sinyal digital mempunyai tingkat kompresi yang jauh lebih baik dari sinyal analog, oleh karena itu dengan bandwith yang sama jumlah panggilan telepon yang bisa dilakukan jauh lebih banyak.
• HEMAT ENERGI : Telepon seluler digital didesain untuk memancarkan sinyal radio yang lebih kecil untuk mengurangi resiko kesehatan. Sinyal radio yang lebih kecil berarti lebih sedikit energi yang dibutuhkan handset (sekaligus memperkecil ukuran handset). Ini juga mempengaruhi konsumsi energi di ekosistem telco secara keseluruhan, termasuk perangkat pemancar radio yang tentunya membutuhkan lebih sedikit energi untuk beroperasi.
• ENKRIPSI : Karena memungkinkan terjadinya proses enkripsi, otomatis sinyal digital lebih aman terhadap penyadapan. Pada generasi sebelumnya tidak terdapat mekanisme proteksi apapun untuk mengatasi penyadapan.
• DATA SERVICE : Penggunaan sinyal digital juga membuka kemungkinan baru dalam layanan telco selain panggilan suara, which is data service. Diawali dengan sms dan selanjutnya adalah early stage dari  mobile internet menggunakan GPRS & EDGE.

Terdapat dua kali evolusi teknologi (2.5G & 2.75G) terjadi di generasi kedua ini yaitu kemunculan GPRS dan EDGE, keduanya memperbaiki kualitas transmisi data yang juga membuat layanan mobile internet lebih cepat dari sebelumnya.

2.5 G – General Packet Radio Services (GPRS)

GPRS merupakan standar teknologi baru yang memungkinkan jaringan 2G untuk menyediakan layanan mobile internet. Berikut adalah beberapa layanan yang bisa dipalikasikan menggunakan jaringan GPRS :

• Multimedia Message Service (MMS).
• Push to talk
• Wireless Application Protocol (WAP)
• Browsing HTTP ringan

Layanan diatas dimungkinkan terjadi didalam jaringan telco karena GPRS mendukung penggunaan protokol TCP/IP (this is why your computer can connect to the internet ). Handset / handphone yang mendukung GPRS sendiri bisa dibagi menjadi 3 kelas

• GPRS Class A : Device bisa terkoneksi dengan layanan data (TCP/IP,WAP, browsing) dan layanan telco (GSM, telepon, SMS) secra bersamaan.
• GPRS Class B : Device terkoneksi dengan kedua layanan tersebut tetapi tidak secara bersamaan. Ketika data service digunakan, telco service secara otomatis akan dimatikan, begitu juga sebaliknya.
• GPRS Class C : Sama dengan class B, tetapi perpindahan antara data service dan telco harus dilakukan secara manual.

Nowadays, nearly all of GPRS enabled handsets are class A.

2.75 G -Enhanced Data Rates For GSM Evolution (EDGE)

EDGE merupakan kelanjutan evolusi dari GPRS. Dengan EDGE, bandwidth mobile internet untuk downstream ditingkatkan hingga mencapai 1MBPS. EDGE sendiri merupakan bolt-on enhancement dari GPRS yang berarti untuk mengupgrade perangkat GPRS menjadi EDGE, operator hanya perlu menambahkan semacam add-on terhadap perangkat yang sudah ada. Karena peningkatan mobile internet bandwidth yang dibawa, EDGE bisa disebut juga pre-3G.

Demikian untuk bagian pertama, selanjutnya aku akan membagi sedikit tentang 3G dan upcoming 4G dalam post berikutnya. Thanks for reading and have a nice day everyone.