Teknologi Komunikasi

Transkripsi

1 MODUL PERKULIAHAN Teknologi Komunikasi Sistem Telekomunikasi Seluler Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh Fakultas Ilmu Advertising & MK43020 Yani Pratomo, S.S, M.Si. Komunikasi Marketing Communication 12 Abstract Pokok bahasan ini merupakan sekilas-pandang tentang telekomunikasi seluler yang merupakan bagian penting dari sistem komunikasi nirkabel saat ini. Kompetensi Setelah mengikuti kuliah ini, mahasiswa diharapkan memiliki pengetahuan umum tentang teknologi komunikasi seluler, evolusi perkembangannya hingga saat ini dan ke masa depan, serta prinsip dasar hubungan telepon.

2 Teknologi Telekomunikasi Seluler Sejak pengiriman suara via kabel pertama kali diujikan oleh Alexander Graham Bell (1847), teknologi telepon telah berkembang pesat. Saat ini, teknologi telepon sebagai alat bantu komunikasi personal dan kelompok tidak lagi hanya dimanfaatkan untuk kebutuhan percakapan, melainkan juga untuk pertukaran data, gambar diam, dan gambar bergerak. Secara sederhana dapat dijelaskan bahwa hubungan telepon adalah mengubah gelombang suara menjadi gelombang elektromagnetik (via kabel) atau gelombang radio (via udara) dengan bantuan mikrofon, hingga akhirnya di tujuan dikembalikan ke gelombang suara dengan bantuan speaker. Seiring pemanfaatan telepon sebagai alat komunikasi data dan gambar, maka yang diubah bukan hanya gelombang suara, melainkan juga data digital dengan bantuan modem, sinar infra merah, hingga bluetooth. Saat terjadi komunikasi suara maupun data, maka dibutuhkan kanal-kanal sebagai saluran. Berhubungan dengan keberadaan kanal-kanal tersebut, maka teknologi komunikasi personal ini dapat dibagi atas: 1. Sistem komunikasi satu kanal searah (simplex), yaitu sistem komunikasi yang hanya bisa dilakukan satu arah, seperti halnya pager. Pesawat paging dalam sistem simplex ini hanya bisa digunakan untuk menerima pesan alphanumeric atau bunyi panggilan, tanpa diiringi kemampuan membalas pesan (kecuali pada sistem halfduplex). 2. Sistem komunikasi satu kanal dua arah bergantian (half-duplex), yaitu sistem komunikasi yang bisa dilakukan dua arah dalam satu kanal, tetapi dengan konsekuensi kanal hanya bisa digunakan secara bergantian. Handy-talkie (HT) merupakan contoh alat komunikasi half-duplex. Dua pengguna HT yang saling bercakap tidak bisa berbicara dalam waktu yang bersamaan, namun harus bergantian dengan menekan dan melepas tombol bicara (push to talk, release to listen). 2

3 3. Sistem komunikasi dua kanal dua arah (full-duplex), yaitu sistem komunikasi yang memungkinkan dua pihak berbicara di saat yang bersamaan pada kanal yang berbeda, yaitu kanal bicara dan kanal dengar. Telepon merupakan sistem komunikasi full-duplex. Kanal transmisi yang digunakan terbagi atas alokasi frekuensi maupun waktu. Dalam sistem komunikasi seluler, kanal transmisi yang digunakan bahkan terdiri atas empat macam kanal yang berbeda, yaitu kanal percakapan tuju (mengirim percakapan dari BTS ke ponsel), kanal percakapan balik (mengirim percakapan dari ponsel ke BTS), kanal kendali tuju (saluran kendali komunikasi bergerak dari BTS ke ponsel), dan kanal kendali balik (saluran kendali komunikasi bergerak dari ponsel ke BTS). Pada bahasan ini, kita membatasi diri pada perbincangan tentang komunikasi telepon seluler. Pembicaraan tentang pager dan HT terpaksa kita abaikan, mengingat teknologi keduanya saat ini memang tidak begitu hangat untuk diperbincangkan. Sedangkan pembicaraan mengenai telepon kabel (fix telephone) dan telepon nirkabel tetap (fixed cordless/wireless) juga kita lewatkan, karena keterbatasan waktu. Bagaimanapun, telepon seluler memang sangat populer dan paling menarik untuk dibicarakan saat ini. Pertumbuhan penggunaannya yang cepat, serta tahap-tahap evolusinya yang pesat perlu kita kenali bersama. Konsep Dasar Sistem Telekomunikasi Seluler Konsep seluler dikabarkan telah ada sejak tahun 1940-an atas proposal korporasi Bell di Amerika Serikat. Gagasan ini memperkenalkan model baru komunikasi bergerak -- yang sebelumnya menggunakan pemancar berdaya besar dengan antenna yang menjulang tinggi di daerah yang tinggi-- diubah menjadi pemancar berdaya kecil yang hanya melayani daerah-daerah yang kecil (sel-sel). Dengan demikian, kanal-kanal (frekuensi) yang sama dapat dipakai berulang-ulang di sel-sel tertentu pada jarak antarsel tertentu dengan interferensi yang dapat diabaikan. 3

4 Pemancar-pemancar berdaya kecil di tiap sel (site) dinamakan stasiun induk (base station) yang sering disebut juga BTS (Base Transceiver Station). Jalur frekuensi yang berulang-ulang akan membentuk heksagonal (segi enam) yang disebut cluster yang terdiri atas sejumlah BTS. Banyaknya BTS di tiap cluster sangat bergantung pada perkiraan tingkat kepadatan penggunaan di wilayah di mana cluster itu berada. Pesawat telepon yang dipakai oleh konsumen adalah pesawat telepon genggam (handphone/hp) yang dapat dipakai bergerak ke mana-mana dengan berjalan kaki ataupun berkendaraan. Pesawat genggam yang kerap disebut ponsel (kependekan telepon seluler ) atau mobile station ini akan terhubung ke BTS terdekat dengan sinyal terkuat. Bila pengguna bergerak, maka hubungan akan berpindah ke BTS-BTS lainnya. Sentral penyakelaran pada sistem seluler disebut MSC (Mobile Switching Center) yang umumnya berada di kantor pusat perusahaan operator di sebuah kota. MSC ini akan terhubung dengan MSC-MSC di kota-kota lain, sambungan pada operator yang berbeda, sambungan telepon kabel (PSTN: Public Switched Telephone Network), ataupun Integrated Switched Digital Network (ISDN). MSC memungkinkan konsumen tidak hanya dapat berkomunikasi dengan konsumen di operator yang sama, melainkan dengan operator seluler lain, penjelajahan wilayah (roaming), berkomunikasi dengan konsumen sambungan tetap/kabel, hingga hubungan internasional. Pada MSC juga terdapat sistem pendataan pelanggan dan sistem tarif. Sebagai sebuah teknologi komunikasi nirkabel, maka seluler memanfaatkan gelombang radio di udara sebagai saluran (kanal). Untuk itu, diperlukan pemancar gelombang pendek yang terpasang pada tiap-tiap BTS. Transmisi ini kerap juga disebut minilink. Transmisi ini bekerjasama dengan sebuah mesin yang disusun dalam lemari/cabinet yang disebut RBS (Radio Base Station). RBS-RBS ini ada pada tiap-tiap BTS dan memiliki sambungan kabel ke menara pemancar untuk mencapai antenna. RBS- RBS umumnya akan terhubung ke MSC melalui jaringan fiber optic maupun coaxial cabel. Hingga saat ini, sistem selular telah berkembang dari satu generasi ke generasi berikutnya. Setelah surutnya masa generasi pertama (G1) di tahun 1990-an, maka tiap 4

5 satu dasawarsa (sepuluh tahunan) seolah akan tumbuh generasi yang baru. Di awal an setelah G1, dunia diperkenalkan dengan Generasi Kedua (G2) yang dimulai dari benua Eropa, Amerika Serikat (AS), dan beberapa Negara maju lainnya. Kini di tahun 2000-an, telah muncul konsep Generasi Ketiga (G3). Selanjutnya di masa 2010-an, akan muncul lagi Generasi Keempat (G4). Boleh dibilang, masa merupakan sebuah lompatan besar dalam dunia teknologi komunikasi bergerak (mobile telecommunication). Evolusi Komunikasi Seluler Evolusi dipahami sebagai perubahan kearah kemajuan dengan pijakan kemampuan yang ada sebelumnya. Sejak dulu dimafhumi bahwa ada kecenderungan teknologi lama akan usang dan tidak laku lagi begitu teknologi baru datang dan disambut gegap-gempita oleh masyarakat dunia. Meski begitu, teknologi lama akan selalu dikenang, karena teknologi baru tak akan pernah ada tanpa pelajaran dari teknologi lama. Para inovator yang menemukan landasan teknologi pun akan selalu dikenang jasanya. Inilah prinsip evolusi dalam teknologi. Dalam teknologi komunikasi seluler, perkembangan evolusi dinamai Generasi (xg). Saat ini, kita disebut telah memasuki G3 atau 3G (three jee), meski pada kenyataannya mayoritas penduduk bumi masih merasa asing dengan 3G dan sehari-hari masih berkutat dengan 2G. Berikut ini akan coba diuraikan tahap-tahap generasi secara singkat: 1. Generasi Pertama (G) Ini merupakan awal dari teknologi seluler yang berkembang di tahun 1980-an. Modulasi yang digunakan adalah FM. BTS tunggal bertemu dengan mobile station tunggal dan diatur dalam sistem analog yang tidak efisien dan berlaju sangat rendah. Meski hampir secara keselurahan sistem ini adalah analog, namun penyaluran sinyal dari BTS ke MSC menggunakan sinyal-sinyal yang didigitalkan. Sinyal-sinyal kemudian bertumpuk di MSC dan disalurkan ke jaringan publik, seperti PSTN dan ISDN. Contoh teknologi di 5

6 masa ini adalah handphone AMPS (Advance Mobile Phone Sistem) yang berasal dari AS, TACS (Total Access Communication Sistem) dari Inggris, dan NAMTS (Nippon Advance Mobile Telephone Service) dari Jepang. Di Indonesia, AMPS dan TACS sempat dikenal. Namun, masa keduanya berlalu dengan kesan HP sebagai barang mewah, karena harganya mahal. Pengguna AMPS juga sempat dilanda heboh penyadapan serta pembajakan nomor. Jalur FM memang mudah disadap pembicaraannya. Nomor identitas HP dan indentitas pelanggan juga mudah dibajak dan digunakan orang lain yang tidak berhak. Generasi Pertama ini juga tidak mampu menghasilkan sistem yang global serta sulit bisa dipakai untuk penjelajahan (roaming). Meski begitu, sistem ini melahirkan International Sistem (IS), seperti IS-41 yang memungkinkan user untuk menjelajah tanpa harus lebih dahulu mendaftar ke tiap MSC. Hal ini sangat berguna untuk perkembangan ke generasi selanjutnya. 2. Generasi Kedua (2G) Generasi ini awalnya tidak secara sengaja dipersiapkan sebagai permulaan dari sistem komunikasi seluler bersifat global. Di awal 1990-an, muncul teknologi GSM (Groupe Speciale Mobile) di Eropa yang sebenarnya dipersiapkan secara regional. Untung saja, GSM dicoba di Asia dan Amerika Latin dengan sukses. Akhirnya, GSM mengubah diri menjadi Global System for Mobile Telecommunication seperti yang dikenal saat ini. Dengan modulasi digital, GSM jauh lebih efisien dan memliliki laju lebih tinggi dari generasi pertama. Beban MSC juga tidak terlalu berat dengan adanya pembagian ke dalam BSC (Base Station Controller) yang biasanya ditempatkan di level wilayah (residensial/kotamadya/kabupaten). Operator juga tidak perlu mengandalkan satu pabrikan sebagai vendor yang mensuplai peralatan BTS sekaligus MSC, karena peralatan GSM mulai diproduksi oleh banyak pabrikan. Artinya BSC dan MSC bisa berasal dari produsen yang berbeda-beda. Laju data di GSM bisa mencapai 300 bps hingga 9,6 kbps. GSM awalnya berada di pita frekuensi 900 Mhz, namun pada akhirnya muncul juga di 1800 MHz. Ponsel-nya pun bisa meng-cover kedua band tersebut 6

7 (dualband). Sinyal GSM dienkripsikan dan tidak bisa disadap atau dibajak seperti pada AMPS. Yang paling menarik minat masyarakat pada GSM adalah adanya layanan pesan alphanumeric yang disebut SMS (Short Message Service). Selain itu, GSM menggunakan sistem pendaftaran pemakai dengan sebuah kartu kecil yang disebut SIM (Subscriber Identity Module) yang bisa dilepas dan dipindahkan ke handset yang berbeda. GSM menimbulkan demam ponsel di masyarakat dunia dan benar-benar melahirkan istilah mobile communication for everyone. Di AS, muncul teknologi IS-95 yang lebih dikenal dengan nama CDMA (Code Division Multiple Access) yang merupakan pengembangan AMPS. CDMA juga tergolong 2G, namun menggunakan konsep pengkodean ganda pada kanal-kanal yang sama. Hal ini juga yang menimbulkan peningkatan efisiensi dibandingkan generasi sebelumnya. Di Indonesia, teknologi CDMA dikenal pada produk Telkom Flexi, Esia, Mobil-8, Indosat Star One, dan SMART dengan model seperti halnya fixed wireless dengan tarif lokal antar sesama CDMA dan fixed line. Meski begitu, GSM masih merajai pasar seluler di Indonesia melalui produk-produk PT Telekomunikasi Seluler (Halo, Simpati, As); PT Indosat (Mentari, Matrix, IM3); PT XL Axiata atau dulu dikenal dengan nama PT Excelcomindo Pratama (XL Bebas, XL Jempol, XL Pascabayar/Xplor); PT Natrindo Telepon Seluler (Axis); dan PT Hutchinson (3). GSM berevolusi menuju 3G dengan bantuan teknologi GPRS (General Packet Radio Service) dan EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution). GPRS dan EDGE sangat membantu operator dalam memperkenal komunikasi data bergerak dengan tetap berlandaskan pada infrastruktur GSM yang telah terbangun secara kuat. 3. Generasi Evolusi (2,5G dan 2,75G) Seperti telah disebutkan di penjelasan 2G, teknologi GPRS dan EDGE berperan sebagai wujud evolusi 2G menuju 3G. Oleh sebab itu, GPRS dan EDGE adalah jembatan menuju 3G. Dengan GPRS, operator GSM mulai bisa memperkenalkan penggunaan internet berbiaya murah tanpa kabel, baik layanan internet ponsel maupun perangkat 7

8 komputer dengan dukungan infra-red maupun bluetooth sebagai pengganti modem. GPRS memlilki laju data 160 kbps dalam keadaan diam, 64 kbps saat berjalan pelan, dan 9,6 kbps saat bergerak cepat. Sedangkan EDGE memungkinkan laju data hingga 384 kbps. Dengan GPRS dan EDGE didukung ponsel yang kompatibel, maka kita bisa berbicara sekaligus men-download data dari internet tanpa putus. Tarif download pun tidak didasarkan pada waktu koneksi, melainkan pada besar data yang diambil dalam satuan byte. Oleh sebab itu, GPRS dan EDGE memungkinkan user untuk selalu on-line tanpa perlu takut terkena biaya bila tidak melakukan downloading data. 4. Generasi Ketiga (3G) Inilah masanya komunikasi data bergerak (mobile data communication) tanpa hambatan. Di era ini, masyarakat bisa melakukan komunikasi percakapan, video, dan pengiriman data berbasis internet sekaligus. Kita bisa bercakap-cakap sambil melihat wajah lawan bicara kita di layar ponsel. Ponsel tidak lagi sekedar alat percakapan dan pengiriman pesan singkat, melainkan juga pengiriman data yang besar dengan laju hingga 2 Mbps dalam keadaan diam, 384 kpbs dalam keadaan berjalan, dan 144 kbps dalam keadaan berkendaraan. Ponsel pada 3G akan disebut PCS (Personal Communication Sistem). BTS yang dikenal di 2G akan disebut Node B yang didukung RBS 3000 family. Sedangkan BSC di era 3G dikenal dengan nama RNC (Radio Network Controller) yang penyalurannya lebih dulu melalui RXI (Radio Integration Sistem). Sejak awal, 3G dipersiapkan dengan sistem universal yang kompatibel di mana saja dan sejalan juga dengan jaringan kabel dan internet. Oleh sebab itu, International Telephone Union (ITU) sejak tahun 1992 telah mempersiapkan teknologi IMT2000 (International Mobile Telephone) yang dicanangkan siap pakai di tahun 2000, dengan laju data 2000 kbps, dan pita frekuensi 2000 Mhz. Sayangnya, rencana IMT2000 tidak berjalan mulus karena terhambat ketidaksepahaman di beberapa negara. Ini pula tampaknya yang menghambat penerapan 3G yang seharusnya sudah berjalan sejak tahun 2000 lalu. Pada akhirnya, tersisa dua teknologi besar yang berada di area 3G saat ini, yaitu 8

9 WCDMA (Wideband CDMA) yang berkembang dari Eropa dan CDMA2000MX yang dikembangkan di AS. Melihat asalnya, maka bisa diduga WCDMA merupakan evolusi dari GSM, sedangkan CDMA2000MX adalah pengembangan IS-95 atau CDMA dan CDMA2000 phase-1. WCDMA sendiri juga sebenarnya pengembangan dari CDMA yang memiliki band sempit (narrowband) dan dikembangkan ke dalam band yang lebar (wideband). Agar terkesan berbeda, maka WCDMA lebih dikenal dengan nama UMTS (Universal Mobile Telephone Sistem). Sistem ini telah dipakai juga di Jepang sejak tahun 1992 dan akan dikenalkan pada masyarakat Indonesia mulai pertengahan tahun 2006 dan mulai digunakan di tahun Dua operator yang pertama kali diberi hak lahan 3G melalui beauty contest adalah dua operator baru, yaitu PT Natrindo Telepon Seluler (NTS) yang dimiliki oleh gabungan korporasi Lippo Telekom dan Maxis Telecom Malaysia (saat ini kepemilikannya beralih ke Saudi Telecom). Produk NTS meluncur di tahun 2008 di wilayah Jadebotabek dengan nama Axis. Dalam pembangunan infrastrukturnya di wilayah Jabodetabek, Banten, dan Sumatra, NTS menunjuk pabrikan Ericsson asal Swedia sebagai pembangun transmisi dan sistem radionya. Sedangkan pabrikan asal China, Huawei, membangun sebagian core sistem (MSC) dan jaringan di sebagian besar Jawa-Bali. Satu operator baru lainnya adalah CAC (Cyber Access Corporation) yang sebagian besar dimiliki Hutchinson Charoen Phokpan Telecommunication (HCPT). HCPT menunjuk Siemens (sekarang menjadi Nokia Siemens Networking) dalam pembangunan infrastruktur mereka. Produk mereka saat ini dikenal dengan nama Three. Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi kemudian melakukan tender untuk menentukan sisa lahan 3G yang ada. Sisa jatah tersebut kemudian didapat oleh operator-operator lama yang sudah memiliki jaringan GSM ataupun CDMA di Indonesia, yaitu Telkomsel, Indosat, dan Exelcom. Untuk bisa berkomunikasi di sistem UMTS ini, para user tentunya harus memiliki handset berkemampuan 3G dari produsen-produsen yang boleh dipastikan sama dengan produsen-produsen handset 2G, seperti Sony Ericsson, Nokia, Siemens, Samsung, Motorola, dan beberapa merk lain dari China dan Korea. Untuk informasi lebih lanjut, 9

10 Anda bisa buka situs yang juga merupakan upaya sosialisasi UMTS tentang 3G pada masyarakat. 5. Generasi Keempat Berkecepatan Lebih Tinggi (3,5G) Ini merupakan peningkatan saja dari kecepatan 3G yang dikenal dengan nama High Speed Downlink/Uplink Packet Access atau disingkat HSDPA-HSUPA. HSDPA digunakan untuk komunikasi arah bawah atau pengunduhan (down link) dengan kecepatan 4,1 hingga 11 Mbps. Akan tetapi di lingkungan perumahan, kecepatan HSDPA berkisar pada 3,7 Mbps. Sedangkan dalam keadaan bergerak dengan kendaraan, kecepatan unduh-nya sekitar 1,2 Mbps. Untuk keperluan unggah (uplink) istilah yang digunakan adalah HSUPA dengan kecepatan hingga 5,76 Mbps. Operator 3G tinggal menambahkan beberapa perangkat keras untuk bisa melakukan pelayanan HSDPA-HSUPA. Penambahan investasi terbesar untuk mencapai HSDPA-HSUPA justru biasanya dalam perangkat lunak (software). 6. Generasi Keempat (4G) Sedikit kegagalan untuk menjadi 3G sebagai sistem yang universal penuh tampaknya akan terus diusahakan di generasi selanjtnya, yaitu 4G. Namun sisi paling menarik dari 4G adalah laju data yang semakin cepat dan besar, yaitu mencapai 20 Mbps untuk posisi diam atau 2 Mbps untuk kondisi bergerak cepat. Komunikasi nantinya akan berkonsep MAGIC, yaitu Mobile Multimedia Solution Available Anytime, Anywhere, to Anyone, but which has Global Mobility Support and Integrated Wireless Solution and Customized Personal Service. Layanan penting 4G nantinya diperkirakan memang layanan video yang bergerak secara penuh, termasuk pengiriman data besar seperti lampiran foto dan video lewat jalur bergerak. Video Streaming dan Video Call pun akan lebih mulus, tidak lagi berkesan putus-putus seperti yang masih terjadi pada 3G. Long Term Evolution (LTE) adalah nama yang saat ini mulai dikenal untuk menyebut 4G. Berita terbaru di akhir 2009 adalah terwujudnya jaringan LTE kepada publik pertama kali 10

11 di ibukota Swedia, Stockholm. Ericsson menjadi pembangun infrastruktur dan Telia Sonera sebagai perusahaan operator yang menyediakan layanan 4G pada masyarakat setempat. Di beberapa negara maju lainnya, LTE juga sudah diuji-coba-kan, seperti di Amerika Serikat dan Jepang (4G NTT DoCoMo). Daftar Pustaka Febrian, Jack (2004). Pengetahuan Komputer dan Teknologi Informasi. Bandung: Informatika Simanjuntak, Tiur LH (2002). Dasar-dasar Telekomunikasi. Bandung: PT Alumni Sunomo (2004). Pengantar Sistem Komunikasi Nirkabel. Jakarta: Grasindo Telkomsel (2006). Untukmu Indonesiaku. Jakarta: PT Telkomunikasi Seluler Wikipedia 11