Oleh: Kodrat Wahyudi
Sistem komunikasi seluler teknologi 5G memberikan tingkat kinerja yang jauh lebih tinggi daripada sistem komunikasi seluler generasi sebelumnya.
Komunikasi seluler teknologi 5G telah didorong oleh kebutuhan untuk menyediakan konektivitas di mana-mana untuk aplikasi yang beragam seperti komunikasi otomotif, kendali jarak jauh dengan umpan balik gaya haptic, unduhan video besar, serta aplikasi kecepatan data yang sangat rendah seperti sensor jarak jauh dan apa yang disebut IoT.
Teknologi 5G mampu memberikan fleksibilitas yang jauh lebih besar dan oleh karena itu mampu mendukung aplikasi yang jauh lebih luas, mulai dari persyaratan Internet of Things dengan kecepatan data rendah hingga aplikasi dengan kecepatan data yang sangat cepat dan latensi yang sangat rendah.
Overview sistem seluler teknologi 5G
Sebagai generasi yang berbeda dari telekomunikasi seluler telah berevolusi, masing-masing membawa perbaikannya sendiri. Hal yang sama berlaku untuk teknologi 5G.
Sumber gambar: electronics-notes.com
- Generasi pertama, 1G: Ponsel ini analog dan merupakan ponsel atau telepon seluler pertama yang digunakan. Meskipun revolusioner pada masanya, mereka menawarkan tingkat efisiensi dan keamanan spektrum yang sangat rendah.
- Generasi kedua, 2G: Ini didasarkan pada teknologi digital dan menawarkan efisiensi spektrum yang jauh lebih baik, keamanan dan fitur-fitur baru seperti pesan teks dan komunikasi kecepatan data yang rendah.
- Generasi ketiga, 3G: Tujuan dari teknologi ini adalah untuk menyediakan data berkecepatan tinggi. Teknologi asli ditingkatkan untuk memungkinkan data hingga 14 Mbps dan lebih.
- Generasi keempat, 4G: Ini adalah teknologi berbasis all-IP yang mampu memberikan kecepatan data hingga 1 Gbps.
- Teknologi 5G: Ketika 5G pertama kali didalilkan, sejumlah kasus penggunaan diajukan: transfer data berkecepatan sangat tinggi karena unduhan video menjadi lebih besar dan lebih umum; kendali jarak jauh dengan latensi rendah – contoh kendaraan otonom yang berkomunikasi dengan infrastruktur rad untuk menyediakan transportasi yang aman serta contoh ahli bedah berpengalaman yang dapat melakukan operasi rumit dari jarak jauh menggunakan jaringan 5G, kedua contoh ini memerlukan komunikasi seluler latensi sangat rendah; lebih banyak kemampuan untuk komunikasi data umum; kemampuan untuk mengakomodasi kecepatan data yang sangat rendah dan komunikasi sesekali untuk IoT di mana masa pakai baterai yang sangat lama diperlukan.
Alih-alih hanya menawarkan lebih banyak dari apa yang ada di generasi komunikasi seluler sebelumnya, teknologi 5G perlu menawarkan kemampuan baru dan konektivitas di mana-mana. Ini tidak hanya membutuhkan penggunaan stasiun pangkalan yang ada yang dapat dikonversi ke 5G, tetapi juga lebih banyak sel kecil.
Teknologi 5G untuk komunikasi seluler 5G meliputi:
- Waveforms & modulation: Salah satu diskusi utama ketika 5G sedang dikembangkan didasarkan pada jenis bentuk gelombang yang akan digunakan. Pada akhirnya skema ini didasarkan pada OFDM, dengan format modulasi aktual yang bergantung pada tautan dan ini termasuk QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM dan untuk uplink ketika DFT-OFDM digunakan, π/2-BPSK dapat digunakan.
Untuk masa depan, bentuk gelombang lain dapat dikembangkan, tetapi saat ini bentuk gelombang didasarkan pada OFDM.
- Multiple Access: Sekali lagi berbagai skema akses dibahas, tetapi untuk Radio Baru 5G, OFDMA diimplementasikan. Untuk downlink digunakan CP-OFDM dan untuk uplink bisa menggunakan CP-OFDM atau DFT-OFDM.
- Millimetre-Wave communications: Komunikasi seluler gelombang milimeter tidak diterapkan untuk penerapan awal sistem komunikasi seluler 5G karena teknologi untuk komunikasi gelombang milimeter yang hemat biaya belum cukup dikembangkan. Penggunaan mmWave untuk komunikasi seluler 5G akan membutuhkan sejumlah besar BTS untuk memberikan cakupan yang diperlukan.
Dalam persiapan untuk implementasi mmWave, frekuensi dialokasikan dan termasuk dalam set alokasi FR2 (Frequency Range 2).
- Millimetre-Wave communications: Komunikasi seluler gelombang milimeter tidak diterapkan untuk penerapan awal sistem komunikasi seluler 5G karena teknologi untuk komunikasi gelombang milimeter yang hemat biaya belum cukup dikembangkan. Penggunaan mmWave untuk komunikasi seluler 5G akan membutuhkan sejumlah besar BTS untuk memberikan cakupan yang diperlukan.
Dalam persiapan untuk implementasi mmWave, frekuensi dialokasikan dan termasuk dalam set alokasi FR2 (Frequency Range 2).
- Dense networks:: Mengurangi ukuran sel memberikan penggunaan spektrum yang tersedia secara lebih efektif secara keseluruhan. Sementara sel makro besar akan dipertahankan untuk komunikasi umum, lebih banyak sel kecil akan digunakan untuk memastikan bahwa kapasitas data dapat disediakan.
Penggunaan sel yang lebih kecil memberikan penggunaan kembali frekuensi yang jauh lebih besar dan sebagai hasilnya jaringan secara keseluruhan dapat memberikan tingkat kapasitas data yang meningkat secara signifikan. Karena penggunaan data meningkat dengan cepat, ini adalah persyaratan yang jelas dan mendesak.
Ini adalah beberapa teknik utama yang sedang dikembangkan dan didiskusikan untuk digunakan dalam pengembangan teknologi 5G.
