Pengantar Teknologi Nirkabel: Telepon Selular (Ponsel) Wireless Technology atau teknologi nirkabel, atau lebih sering disingkat wireless adalah teknologi elektronika yang beroperasi tanpa kabel. Wireless technology dapat dimanfaatkan untuk komunikasi, dan pengontrolan misalnya. Untuk komunikasi, dikenal wireless communication yaitu transfer informasi, berupa apapun, secara jarak jauh tanpa penggunakan kabel misalnya ponsel, jaringan komputer nirkabel dan satelit. Pengontrolan secara jarak jauh tanpa kabel adalah salah satu contoh teknologi nirkabel. Misalnya penggunaan remote TV, mobil kontrol, dan remote untuk membuka pintu garasi mobil. Masyarakat sudah akrab dengan teknologi nirkabel. Baik karena masyarakat menggunakan ponsel ataupun karena mulai banyak yang mengakses Internet melalui layanan hotspot. Dalam bahasan ini, fokus pada teknologi nirkabel telpon selular (ponsel). Mengapa? Karena teknologi ini begitu dekat dengan masyarakat. Segala lapisan masyarakat dari berbagai golongan sosial dan umur sudah mengenal teknologi ini dengan baik. Sekalipun demikian, bagaimana teknologi ini bekerja belum diketahui oleh masyarakat umum. Di Indonesia sendiri pengguna ponsel jauh lebih banyak daripada pengguna Internet. Menurut informasi dari Internet World Statistics yang dapat di akses di http://www.internetworldstats.com/asia/id.htm, pada tahun per Mei 2007 ada 20 juta pengguna Internet di Indonesia, yaitu 8.9% dari penduduk Indonesia. Sedangkan pengguna guna ponsel sebanyak 80 juta atau 34% dari penduduk Indonesia. Dengan demikian ponsel lebih populer dan dirasakan manfaatnya bagi bagi penduduk Indonesia, sekalipun kenyataanya Internet lebih memberikan manfaat untuk pemberdayaan manusia. Jika pada awal perkembangannya ponsel dipergunakan sebagai alat berkomunikasi jarak jauh tanpa kabel, saat ini ponsel juga memberikan manfaat lain dari yang paling sederhana seperti membantu hitungan sederhana dengan kalkulator dan mengirim pesan teks (SMS), sampai manfaat paling baru yaitu menonton TV dan membantu tentukan lokasi dengan menggunakan GPS. Informasi di Internet dan email-email dapat diakses di mana saja dengan ponsel sekarang ini. Sistem Sel Sebelum ada ponsel, dulu ada telpon radio di mobil. Pada sistem telpon radio, ada satu menara antena pusat per kota, dan sekitar 25 saluran tersedia pada menara tersebut. Antena pusat ini berarti telpon di mobil tersebut perlu 1
transmitter yang kuat, dengan jangkauan 70 km dan saluran yang tersedia tidak cukup untuk banyak orang. Sedangkan komunikasi dengan ponsel dilakukan berdasarkan sistem selular. Sistem selular membagi daerah menjadi beberapa sel. Tiap sel berbentuk hexagon/segi 6 dan tiap 7 sel membentuk hexagon grid. Tiap sel dalam satu grid harus mempunyai saluran frekuensi yang unik sehingga tidak ada saluran frekuensi yang diulang dalam 1 grid. Tujuh saluran frekuensi yang unik tersebut kemudian digunakan lagi pada grid lain. Ini yang disebut frequency-reuse. Sel-sel dari beda grid yang berdekatan tidak mempunya saluran frekuensi yang sama sehingga tidak bertabrakan. Dengan cara ini lebih banyak orang dapat menggunakan telpon secara bersama-sama. Bentuk sel dapat dilihat seperti pada Gambar 1. Grid sel Gambar 1: Pemakaian kembali frekuensi Tiap sel biasanya berukuran 26 km 2. Sel-sel di kota berukuran lebih kecil dan lebih banyak, jangkauannya lebih pendek karena penduduknya padat dan pemakaian lebih tinggi. Sedangkan di desa atau daerah dengan penduduk sedikit, tiap sel jangkauannya lebih luas karena pemakaian rendah atau sedikit seperti digambarkan pada Gambar 2. Gambar 3: Jangkauan Sel 2
Pada setiap sel dilayani oleh stasiun pemancar atau menara pemancar atau base station. Di satu sistem, satu base station melayani satu sel. Di sistem lain satu base station memiliki beberapa pemancar sekaligus sehingga dapat melayani sebanyak pemancarnya. Namun pada dasarnya satu sel dilayani satu pemancar. Gambar 3 menunjukkan setiap sel dilayani oleh pemancarnya. Gambar 3 : Sel dan pemancarnya Secara fisik base station terdiri dari menara, 1 atau lebih pemancar pada menara tersebut, dan bangunan kecil berisi peralatan radio. Contoh base station pada Gambar 4 dan bangunan kecil berisi peralatan radio transmitter dan receiver milik penyedia layanan seperti pada Gambar 5. Gambar 4: Menara dan Pemancar-pemancarnya Gambar 5: Peralatan Radio Milik Penyedia 3
Ponsel bekerja dengan mengirim dan menerima sinyal radio nirkabel. Ponsel saling berkomunikasi melalui base station yang terhubung ke pusat saklar atau switching center. Switching Center ini mengatur semua koneksi telpon ke sistem telpon normal, dan mengendalikan semua base station pada areanya. Teknologi Transmisi Informasi Nirkabel Ada 3 teknologi yang digunakan untuk mengirimkan/transmisi informasi secara nirkabel pada ponsel yaitu FDMA, TDMA dan CDMA. Ketiganya dapat dipahami dengan mudah dari perbedaan cara pembagian akses yang diberikan. Tiga huruf terakhir pada tiap singkatan tersebut, DMA adalah singkatan dari Division Multiple Access. Sedangkan huruf pertama pada masing-masing singkatan mewakili cara pembagian akses-akses tersebut yaitu berdasarkan frekuensi (F), waktu atau time (T) dan kode/code (C). Jadi : 1. FDMA (Frequency Division Multiple Access) memisahkan spektrum menjadi saluran suara dengan membaginya menjadi bagian-bagian bandwidth yang sama besar. Seperti halnya stasiun radio mengirim sinyal pada frekuensi tertentu. FDMA pada umumnya digunakan pada transmisi analog. Sekalipun dapat membawa data digital, FDMA tidak efisien untuk data digital. Gambar 6: FDMA 2. TDMA (Time Divistion Multiple Access) adalah teknologi akses yang digunakan oleh aliansi industri elektronik dan asosiasi industri telekomunikasi bandwidth dibagi berdasarkan3 slot waktu. Data suara yang diubah menjadi digital terkompresi sehingga cukup pada tempat yang lebih sempit. Dengan cara ini TDMA punya kapasitas 3 kali lebih banyak dari FDMA. TDMA beroperasi pada saluran frekuensi 4
800Mhz,Interim Standard (IS) -54, atau 1900Mhz, Interim Standard (IS)- 136. Gambar 7: TDMA 3. GSM (Global System for Mobile communication) menerapkan TDMA dengan menggunakan penyandian atau encryption untuk membuat panggilan telpon lebih aman. GSM beroperasi pada frekuensi 900Mhzdan 1800Mhz di Eropa dan Asia. Sedangkan di Amerika Serikat pada frekuensi 850Mhz dan 1900Mhz. GSM adalah standar internasional di Eropa, Australia dan sebagian besar Asia dan Afrika. Pada area-area tersebut pengguna ponsel dapat membeli 1 ponsel yang dapat bekerja di mana pun yang mendukung standar tersebut. Untuk terkoneksi ke penyedia servis tertentu di negara-negara area tersebut pengguna GSM hanya perlu ganti kartu SIM (Subscriber Identification Module). Sayangnya GSM di Amerika Serikat tidak kompatibel dengan sistem internasional. Dengan demikian, ponsel GSM yang dapat digunakan adalah yang memiliki fitur tri-band atau quad-band. 4. CDMA ( Code Division Multiple Access) menerapkan pengkodean pada data suara yang sudah didigitalkan. Setelah mendigitalkan data, CDMA menyebarkannya ke seluruh bandwidth yang tersedia. Panggilan-panggilan telpon saling timpa pada saluran, dengan tiap panggilan dikodekan secara khusus. Data dikirimkan dalam bentuk potongan-potongan kecil pada sejumlah frekuensi yang tersedia, kapanpun dan dalam jangkauan khusus. Semua data kiriman pengguna berada pada bagian bandwidth yang sama. Tiap sinyal pengguna disebarkan pada seluruh bandwidth dengan kode khusus. 5
Teknologi CDMA adalah basis untuk Interim Standard (IS)-95 dan beroperasi pada frekuensi 800Mhz dan 1900Mhz. Sinyal kuat CDMA menaikkan gangguan/noise pada pengguna TDMA, dan sinyal kuat TDMA mengacaukan pengguna CDMA. Gambar 8: CDMA Generasi Teknologi Jaringan Ponsel Pada generasi pertama (1G) ada NMT(Nordic Mobile Telephony) dan AMPS(Advanced Mobile Phone Service). Di Indonesia operator AMPS adalah Komselindo. Teknologi ini menggunakan analog dan tidak lagi dimanfaatkan. Generasi 2G paling populer dimana teknologi CDMA dan GSM menjadi pemain utama. Operator CDMA di Indonesia adalah Telkom Flexy, Indosat StarOne, Bakrie Telko Esia dan Mobile -8 Fren, sedangkan GSM adalah Satelindo, Telkomsel, Excelcom, IM3. Pada 2G ini dilengkapi juga dengan teknologi 2.5G yaitu GPRS (General( Paket Radio Service) yang melengkapi GSM dan EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) sebagai perkembangan dari GSM. Ada yang mengganggap EDGE sebagai 2.75G karena kemampuannya lebih dari GPRS. Kedua servis ini memungkinkan pengiriman data lebih cepat dan besar sehingga memungkinkan ponsel mengakses data dari Internet. Teknologi 3G kemudian mulai meramaikan dunia ponsel dengan teknologi Wideband deband-cdma (W-CDMA) CDMA), CDMA 2000 MC multi carrier dan UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service). Teknologi 3G ini memungkinkan pengguna ponsel dapat berkomunikasi tidak hanya dengan suara tapi juga dengan menampilkan video. Ponsel 3G seperti laptop kecil karena mampu mengakomodasi aplikasi broadband seperti video conferencing, menerima transfer video streaming dari web, mengirim dan menerima fax, dan secara cepat download email dan attachmentnya. 6
Sementara 3G masih mulai mempopuler, teknologi 3.5G datang dalam bentuk HSDPA (High Speed Down-link Packet Access). HSDPA adalah protokol telpon bergerak berbasis paket untuk meningkatkan kapasitas dan kecepatan transfer data sampai 14.4Mbps per sel untuk download atau downlink dan 2 Mbps untuk per sel untuk upload atau uplink. Sumber informasi dan gambar : Mobile Phones: Just How Do They Work?. Keep Talking UK.KSGK Solution UK Mobile Phones. http://www.keep-talking.net/mobile_phones_work.htm. tgl akses : 3/11/07 How Mobile Phone Networks. Work. Ofcom. http://www.sitefinder.ofcom.org.uk/mobilework.htm. Tgl akses 3/11/07. Layton, Julia, Brain, Marshall dan Jeff Tyson. How Cell Phones Work. How Stuff Works. http://electronics.howstuffworks.com/cell-phone.htm. Tgl akses 3/11/07. 7