28 Desember 2010

Meet Wireless: No Cables, No Worries

Penemuan berbagai teknologi komunikasi, seperti telepon telah membawa manusia ke suatu peradaban yang luar biasa. Segala aspek kehidupan manusia menjadi lebih mudah karena perkembangan teknologi komunikasi yang selalu membawa dampak positif bagi kemajuan peradaban manusia. Sebelum ada telepon, perantara komunikasi manusia dilakukan dengan cara mengirim surat, dan sebagainya. Setelah ada telepon, komunikasi menjadi jauh lebih mudah dan cepat. Namun, pada saat ditemukannya telepon, siapa yang mengira bahwa suatu saat nanti telepon tersebut dapat dibawa kemana pun kita pergi, dan bahkan dapat dimasukkan ke dalam saku baju atau celana. Ya, selamat datang teknologi nirkabel. Teknologi yang memungkinkan kita untuk tidak perlu repot-repot lagi membawa berbagai perangkat alat komunikasi dengan berbagai kabel-kabelnya serta mencari sumber listrik untuk mengaktifkannya. Teknologi nirkabel atau wireless memungkinkan kita untuk berkomunkasi tanpa perantara kabel.

Teknologi nirkabel dengan cepat menjadi alat pengiriman informasi utama di seluruh dunia. Penetrasi layanan selular di Eropa mencapai 75% dari populasi dan terus bergerak ke arah total pasar penetrasi. Tiga generasi teknologi nirkabel telah berevolusi selama 20 tahun terakhir. Teknologi Advanced Mobile Phone Service (AMPS) diciptakan dan diuji pada awal 1980-an. Uji coba pertama dilakukan di daerah metropolitan, Chicago, Amerika Serikat. AMPS dikaitkan dengan layanan selular karena menggunakan antena. Sistem ini unggul karena hemat energi dan dapat menjangkau daerah yang lebih luas tanpa memerlukan kabel. Namun sayangnya, pengembangan teknologi ini tidak mempertimbangkan pertumbuhan pasar yang dinamis. Akibatnya, banyak pengguna yang kesulitan memanfaatkan AMPS (seperti mendapat sinyal sibuk terus menerus) ketika berada di daerah perkotaan. Teknologi ini kemudian dikembangkan menjadi teknologi akses ganda (Multiple Access Technologies).

Pada mulanya, Multiple Access Technologies dikenal dengan nama FDMA (Frequency Division Multiple Access). Pada sistem ini seorang pengguna akan memakai satu frekuensi tertentu. Sistem ini mudah digunakan, tapi sayangnya tidak efisien dalam menggunakan frekuensi dan bandwidth. Sistem ini digunakan pada jaringan AMPS dan dinilai tidak efektif. Pada perkembangannya, FDMA berkembang menjadi TDMA (Time Division Multiple Access). Metode ini digunakan pada jaringan GSM (Global System for Mobile Communication). TDMA dikembangkan di Amerika sementara GSM di Eropa. Jika dalam FDMA spektrum gelombang dibagi ke dalam kanal-kanal frekuensi, dalam TDMA setiap kanal tersebut kembali dibagi kedalam slot waktu tertentu sekitar 10 m/s. Inilah yang kemudian menjadi standar aplikasi TDMA bagi GSM di seluruh dunia. Namun, perusahaan-perusahaan komunikasi di Amerika Serikat enggan menerima GSM sebagai teknologi yang memadai karena sindrom “tidak diciptakan di sini” (Not Invented Here [NIH] syndrome) walaupun pada kenyataannya, GSM adalah teknologi yang terdepan.

Metode yang paling rumit dan terdepan dari akses berganda yang kini beredar disebut Code Division Multiple Access atau CDMA, yang dikembangkan oleh Qualcomm. Pada mulanya CDMA didesain untuk digunakan oleh pihak militer untuk komunikasi yang aman selama perang. CDMA memiliki kemampuan untuk memberikan 10 sampai 20 kali kapasitas FDMA bandwitch yang sama. CDMA juga memiliki kelebihan kapasitas TDMA lima sampai tujuh kali lebih besar. Jaringan yang menggunakan teknologi CDMA tidak mencari frekuensi lain untuk dapat masuk sebagai sinyal yang akan memasuki sektor lain karena CDMA bergantung pada sinyal kode yang disiarkan di frekuensi yang sama.

Kemudian, cukup mirip dengan cara kerja telepon rumah, telepon nirkabel juga memiliki stasiun yang disebut Mobile Switching Center (MSC). Cara kerjanya sama dengan central office pada telepon kabel hanya saja menggunakan sistem nirkabel. Jaringan TDMA dan GSM memiliki kelemahan pada jangkauan sinyalnya yang sempit. Artinya jika kita melakukan perjalanan jauh, perangkat telepon genggam kita akan selalu mencari sinyal dari Mobile Base Station (MBS) yang terdekat. Prinsip kerja ini tidak digunakan pada CDMA. CDMA tidak mengalami masalah lemahnya sinyal jika masuk ke daerah yang jauh dari MBS karena ia akan mencari kode sinyal pada frekuensi yang digunakannya. Cara penyaluran sinya seperti ini disebut soft handoff, sementara sistem pada GSM dan TDMA disebut hard handoff.

Setelah itu, perkembangan teknologi nirkabel sampai pada tahap teknologi 4G. tentunya kita tidak lagi asing mendengar istilah ini. 4G (Fourth Generation Wireless) adalah generasi tercanggih dari jaringan nirkabel yang akan menggantikan teknologi 3G di tahun-tahun mendatang. Dengan adanya teknologi 4G ini video streaming berkualitas tinggi dan end-to-end internet protocol menjadi jauh lebih baik. Teknologi 4G meliputi Software Defined Radio Receivers atau yang dikenal dengan SDR, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) dan MIMO atau Multiple-Input Multiple-Output. Selain 4G, terdapat pula TD SCDMA yaitu standar teknolgi 3G untuk physical layer yang dikembangkan oleh sebuah akademi di Cina. Ada banyak kelebihan yang akan ditawarkan oleh teknologi 4G, tapi tantangan bagi 4G adalah harga, akses universal, dan kecepatan.

Setelah teknologi 4G dikenal pula EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Environment) yang merupakan perkembangan dari sistem GSM dengan peningkatan kecepatan operasi hingga 384 Kbps. Teknologi ini memungkinkan pengiriman data digital dengan cepat. Selain itu, dikenal juga General Packet Radio Service(GPRS) yang menyediakan koneksi internet terus-menerus pada perangkat telepon selular. Sistem ini bisa digunakan pada perangkat dengan basis teknologi 2,5G atau 3G. Akses GPRS menghabiskan biaya yang relatif murah sehingga sangat pas untuk mengakses internet dan menerima e-mail dalam telepon selular. GPRS berbasis pada komunikasi GSM dan mendukung teknologi Short Messaging Services (SMS).  GPRS ini dikembangkan berdasarkan teknologi GSM.

Kemudian dikenal pula istilah HSPDA (High-Speed Downlink Packet Access) yaitu sebuah protokol yang sengaja dikembangkan untuk transmisi data telepon selular. HSPDA merupakan pengembangan dari WCDMA dan jaringan 3G.HSPDA menyediakan layanan download dengan kecepatan 14.4 Mbps dan upload dengan kecepatan 2 Mbps serta memungkinkan pengguna melakukan aktivitas dengan kecepatan 400–700 Kbps.

Satu teknologi yang tidak asing lagi untuk kita adalah antena. Antena adalah bagian turunan dari lingkup selular. Antena adalah sebuah elemen sirkuit yang bisa mengubah sinyal dalam jalur transmisi menjadi gelombang radio untuk mengumpulkan energi elektromagnetik. Antena adalah alat yang pasif, yang berarti bahwa antena tidak bertanggung jawab atas amplifikasi sinyal, tapi hanya terbatas pada menerima dan mentransmisikan energi elektromagnetik. Karakteristik antena pada dasarnya sama, terlepas dari digunakannya antena untuk menerima atau pun mengirim energi elektromagnetik. Pada perkembangannya, teknologi antena ini pun berkembang. Kita mengenal apa yang disebut sebagai smart antenna. Pada smart antenna ini, sebuah antena dapat beradaptasi dengan frekuensi radio yang ada. Kelebihan ini diharapkan dapat meningkatkan kapasitas bandwidth dengan cara menggunakan lagi frekuensi yang telah digunakan. Berbeda dengan pendahulunya, smart antenna membedakan pengguna melalui pemisahan ruang.  Teknik ini disebut sebagai Space Division Multiple Access (SDMA), yang berarti kanal yang sama dapat diisi oleh beberapa pengguna asalkan angle-nya berbeda. Smart antennas sangat efektif terutama dalam hal biaya karena rendahnya konsumsi kekuatan dalam amplifier dan mempunyai reliabilitas tinggi.

Teknologi nirkabel terakhir yang dibahas adalah Microwave Signals. Microwave Signals atau sinyal gelombang mikro kini digunakan saat berkomunikasi menggunakan satelit. Rentang sinyal gelombang mikro berkisar 1 hingga 40 Ghz. Teknologi ini pun sempat dikembangkan untuk layanan telepon meskipun sekarang penggunaannya telah digantikan oleh serat optik. Sekarang gelombang mikro hanya digunakan untuk  Wireless Local Loop (WLL) yang menggantikan penggunaan kabel tembaga pada jaringan PSTN bersinyal radio. Penggunaan sinyal ini pada masa sekarang adalah untuk mentransmisikan sinyal AM dan FM. Komponen dari sistem gelombang mikro adalah modem digital, unit RF, dan antena. Modem digital memodulasi sinyal informasi menjadi unit RF yang kemudian meneruskan sinyal tersebut ke antena.

Teknologi komunikasi jelas memudahkan hidup manusia. Dengan hadirnya teknologi nirkabel pun membuat “batas” antarmanusia semakin kabur. Selalu ada sisi postif dan negatif dari terciptanya suatu produk teknologi. Namun, pada dasarnya teknologi hadir untuk mempermudah hidup manusia. Teknologi hadir karena muncul masalah jarak, ruang, dan waktu dalam hidup manusia yang tidak dapat dipisahkan. Dengan adanya teknologi tanpa kabel atau nirkabel, memungkinkan manusia untuk tetap berhubungan satu sama lain, kapan pun dan di mana pun tanpa harus khawatir terbentur soal jarak, ruang, atau pun waktu. Jadi, no cables, no worries.

Referensi: Jones, S., Kovac, R., & Groom F. M. 2009. Introduction to Communication Technologies: A Guide for Non-Engineers. Boca Raton, FL: CRC Press.

0 komentar :

Posting Komentar

Silakan tulis opini atau komentarmu.