Spektrum Frekuensi Radio

Baik kita bahas tentang Frekuensi Radio...

Dengan berbagai macam frekuensi, udara yang kita hirup bukan hanya untuk bernafas saja. tetapi juga saling direbutkan untuk menjadi sinyal frekuensi.

A.  Spektrum Frekuensi :Besaran masing-masing jenis frekeunsi radio disebut Spektrum Frekuensi Radio , yaitu sebagai berikut

• Middle Frekuensi (MF) : 300 – 3.000 KHz : (Banyak digunakan dalam radio siaran swasta niaga)
• High Frekuensi (HF) : 3 – 30 MHz (banyak dipakai untuk hubungan ke tempat yang jauh/ terpencil.)
• Very High Frekeunsi (VHF) : 30  – 300 MHz (banyak digunakan untuk kepentingan hubungan jarak dekat)
• Ultra High Frekuensi (UHF) : 300 – 3.000 MHz (banyak digunakan untuk kepentingan hubungan jarak dekat)
• Super High Frekuensi (SFH) : 3 – 30 GHzv (banyak digunakan untuk tererstrial dan satelit )
• Extremely High Frekuensi (EHF) : 30 – 300 GHz (banyak digunakan untuk tererstrial dan satelit )

B.  Karakteristik Spektrum Frekuensi

Sistem Transmisi Radio HF

• Gelombang Radio HF biasanya digunakan untuk hubungan jarak jauh misalnya hubungan antar pulau. Dengan sistem ini satu saluraan dapat digunakan untuk 4 percakapan sekaligus tanpa saling mengganggu.
• Gelombang radio HF merambat melalui udara dan kemudian dipantulkan kembali ke bumi melalui lapisan ionosfer.  Jarak dua terminal bisa mencapai lebih dari 1500 Km untuk satu hop.
• Sistem ini daya jangkauannya sangat jauh tetapi membutuhkan daya pancar yang kuat sehingga dibutuhkan sumberdaya listrik yang banyak. Oleh karena itu biasanya tidak beroperasi 24 jam

Sistem Radio Transmisi VHF/UHF

• Sistem VHF bekerja pada frekuensi 30 – 300 MHz, dan untuk UHF dengan frekuensi 300 – 3000 MHz.
• Sistem VHF ini berhubungan dengan cara line of sight (saling bercermin), artinya kedua tempat dimaksud harus saling melihat sesamanya tanpa ada penghalang.
• Sistem UHF mempunyai kapasitas salur yang lebih besar dibanding VHF. Di negara kita sistem ini dipakai untuk menghubungkan Surabaya dengan Banjarmasin melalui jalur tropocaster. Disebut tropocaster karena pancaran gelombangnya dipancarkan oleh saluran troposfer (atmosfer terbawah bumi kita).

Sistem Radio Transmisi SHF

• Sistem ini biasa disebut juga sistem Gelombang Mikro (Microwave). Disebut gelombang mikro karena menggunakan panjang gelombang yang sangat pendek. Sistem ini hanya menjangkau 50 – 70 Km, sehingga diperlukan repeater-repeater  untuk menghubungkannya.
• Contoh : Terminal Gelombang Mikro Jakarta – Medan dengan jarak 2.300 Km memerlukan repeater sebanyak 56 buah.
• Di Indonesia dikenal memiliki Sistem Gelombang Mikro Nusantara, yang meliputi :

1. Gelombang Mikro Trans Sumatera
2. Gelombang Mikro Jawa – Bali
3. Gelombang Mikro Indonesia bagian Timur

C.  Kelebihan dan Kekurangan
Gelombang Radio HF
Kelebihan

• Dapat menjangkau jarak yang kauh
• Dapat melewati laut, gurun, tandus, hutan belantara,
• Dapat melintasi daerah rawan
• Kapasitas lebih besar dibanding saluran fisik

Kekurangan

• Tidak dapat beroperasi selama 24 jam
• Mudah terganggu oleh keadaan cuaca
• Kualitas percakapan kurang bisa diandalkan
• Kapasitas Kecil

Gelombang Mikro
Kelebihan

• Kemampuan salur yang besar dibanding HF
• Keandalan Tinggi tidak terpengaruh oleh cuaca
• Memungkinkan disalurkannya percakapan SLJJ
• Fleksibilitas Tinggi
• Repeater dapat dikendalikan tidak perlu dijaga oleh tenaga teknis

Kekurangan

• Jarak jangkau lebih pendek dibanding HF
• Membutuhkan saluran repeater yang banyak
• Lokasi repeater sering terpencil dan sukar dicapai
• Membutuhkan penelitian site yang tepat lama dan sukar
• Perambatan gelombangnya mudah terpengaruh oleh gunung

METODE DUPLEXING

Ada 3 metode duplexing :

    

1.      FDD ( frekuensi defition duplexing)

    Pentransmisian komunikasi secara uplink dan downlink menggunakan frekuensi yang berbeda. Jarak antara frekuensiuplink dan downlink disebut dengan duplex distance.

Contoh sistemnya: 1G, GSM.

     2.      TDD (time ditition duplexing)

     Pentransmisian komunikasi secara uplink dan downlinkmenggunakan frekuensi yang sama dalam waktu yang berbeda. Terdapat switch waktu yang sangat cepat antara komunikasi uplinkdan downlink, sehingga pengguna masih bisa merasakan komunikasi secara kontinyu.

Contoh sistemnya: GSM.

     

    3.      WDD (wave-length difition duplexing)

   Salah satu teknologi duplexing dalam komunikasi serat optik yang bekerja dengan membawa sinyal informasi yang berbeda pada satu serat optik dengan menggunakan panjang gelombang (warna) cahaya laser yang berbeda. Dengan ini dapat meningkatkan kapasitas dan memungkinkan komunikasi dua arah pada satu serat optik.

SINYAL JARINGAN

“Eh handphone baru? Apa spesifikasinya?”

“Ini 3G. Udah HSDPA juga.. kameranya 5 MP, wifi, memory up to 16 GB”

“Wah, keren ya! Kenapa nggak beli yang CDMA aja? Biar murah kalo mau telepon-teleponan”

“Enggak ah. HP CDMA variasinya nggak banyak. Enakan GSM”

 ******

Dari sepenggal percakapan di atas mungkin pembaca bertanya-tanya, apasih perbedaan antara GSM dan CDMA? Apa itu GPRS, EDGE, HSDPA, HSUPA? Apa yang dimaksud dengan 1G, 2G, 3G, 4G?

Dalam kehidupan sehari-hari sebenarnya kita sering menjumpai istilah-istilah tersebut, bahkan mungkin sudah sangat akrab. Kita dapat membedakan dengan mudah antara provider GSM dan CDMA. Misalnya saja IM3, XL, As adalah kartu yang trmasuk golongan GSM, sedang Flexi atau Fren termasuk CDMA.  Kita juga dapat membedakan keunggulan handphone atau modem yang sudah suport 3G dan yang belum suport 3G.Tapi sebenarnya apasih maksud dari istilah-istilah tersebut?

Mari kita bahas satu per satu... ^^

GSM-CDMA

GSM atau Global System for Mobile Communication adalah dalah sebuah teknologi komunikasi selular yang bersifat digital. Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi bergerak, khususnya telepon genggam. teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk kominukasi selular sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia.

Teknologi GSM  mulai diproduksi di era 1980-an. GSM beroperasi pada 900-1800 MHz di Eropa dan India,sedangkan di AS sekitar 1900 MHz. Kelebihan dari GSM ini adalah Kualitas panggilan relatif aman dan baik serta Handset & penyedia layanan yang tersedia untuk dipilih lebih beragam.

CDMA adalah kependekan dari Code Division Multiple Access. Dalam CDMA, sinyal suara pertama adalah digital & data resultan menyebar di seluruh bandwidth. CDMA adalah sebuah bentuk spread spectrum, yang berarti bahwa data yang dikirim dalam potongan-potongan kecil selama beberapa frekwensi diskrit yang tersedia untuk penggunaan di setiap saay dalam kisatan tertentu. CDMA beroperasi baik dalam 800 MHz dan pita frekwensi 1900 MHz

Kelebihan dari CDMA ini adalah biaya panggilan lebih murah daripada GSM dan kualitas panggilan juga lebih baik daripada GSM,  sedang kekurangannya yakni tidak ada ketersediaan berbagai handset di CDMA seperti pada GSM.

Jadi pada dasarnya GSM dan CDMA sama-sama merupakan produk dari generasi kedua (2G) dimana kecepatan transfernya lebih cepat dibanding keceptan generasi pertama. Namun sebenarnya GSM ini lebih senior jika dibandingkan dengan CDMA karena CDMA termasuk jajaran 2.5 G setara dengan GPRS, artinya ia merupakan perkembangan lebih lanjut dari GSM. Dalam perkembangan selanjutnya, muncul EDGE sebelum akhirnya muncul 3G dan 4G.

Tentang 1G, 2G, 3G, 4G

Huruf "G" pada setiap penamaan di atas merujuk pada generasi, hal ini berarti bahwa 1G berarti Generasi pertama, 2G generasi kedua, dan selajutnya. Pasti pembaca bertanya-tanya, “generasi dari apa?” Banyak sumber blog yang hanya menyebutkan bahwa 1G, 2G, 3G adalah urutan dari generasi, tapi tidak menyebutkan generasi dari apa. Yang dimaksud dengan generasi disini adalah generasi dari teknologi layanan data dan komunikasi wireless, khususnya untuk mobile phone.

Dari masa ke masa, teknologi komunikasi wireless ini mengalami perkembangan. Maka dapat dipastikan bahwa semakin besar angkanya semakin canggih pula teknologinya dan semakin banyak kemudahan yang kita peroleh. Perbedaan yang paling mendasar diantara generasi-generasi tersebut adalah dalam hal kecepatan unduh data. Dimana pada 1G kecepatan unduh hanya berkisar antara 9,6 kbps sedangkan pada 3,5 G mencapai 10 Mbps.

• 1G (Generasi Pertama)

HP generasi pertama

Jaringan 1G pertamakali ditemukan di tahun 1980 ketika AMPS di Amerika bekerjasama dengan TACS dan NMT di Eropa membuat terobosan di teknologi jaringan. 1G ini adalah standar baru dari teknologi jaringan. Zaman dimana campur tangan manusia sudah tidak terlalu dibutuhkan semuanya benar benar sudah otomatis dan dengan bentuk yang kecil tentunya. Karena ini adalah ponsel generasi pertama mereka membuatnya sangat serius mereka membuat ponsel yang kuat dan handal yang akhirnya tersebar ke seluruh dunia.

• 2G (Generasi Kedua)

Pada awal tahun 90-an untuk pertama kalinya muncul teknologi jaringan seluler digital. yang hampir bisa dipastikan memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan teknologi jaringan analog (1G) seperti suara lebih jernih, keamanan lebih terjaga dan kapaistas yg lebih besar. GSM muncul terlebih dahulu di Eropa sementara Amerika mengandalkan D-AMPS dan Quallcomm CDMA pertama mereka. kedua sistem ini (GSM dan CDMA) mewakili generasi ke dua (2G) dari teknlogi jaringan nirkabel.

Generasi kedua memiliki memiliki fitur CSD sehingga transfer data lebih cepat dengan kecepatan sekitar 14.4 kbps. Pada generasi 2G ini pemilik juga dapat mengirimkan pesan teks melaui handphone sehingga tidak memerlukan pager lagi. Akan tetapi Fitur CSD ini membuat Tagihan bualanan membengkak karena jika ingin terhubung ke internet harus menggunakan dialup yang dihitung permenit.

2.5G

GPRS (The General Packet Radio Service) – 2.5G – adalah terobosan terbaru di generasi ke dua ini, lahir pada tahu 1997 GPRS dengan sigap menggantikan CSD yang boros. Dengan GPRS bisa dipastikanbahwa pengguna akan “Always on”. Pengguna dapat terhubung ke internet dimana saja dan kapan saja. Secara teori kecepatan GPRS mampu mencapai 115 kbps walau kenyataan kini berkata lain. GPRS juga membuat pengguna lebih hemat karena hitungannya menjadi per kilobyte bukan lagi permenit seperti CSD. Fasilitas yang diberikan oleh GPRS antara lain e-mail, mms, browsing, dan  internet. 

2.75 G

Antara tahun 2001 sampai 2003, EVDO Rev 0 pada CDMA2000 dan UMTS pada GSM pertama yang merupakan cikal bakal dari 3G mulai diperkenalkan. Tapi ini bukan berarti GPRS telah mati. Justru saat muncul EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) ini diharapkan akan menjadi pengganti GPRS yang baik, karena tidak perlu mengupgrade hardware secara ekstrem dan tidak terlalu banyak mengeluarkan biaya. Dengan EDGE pengguna sudah dapat merasakan kecepatan dua kali lebih cepat daripada GPRS akan tetapi tetap saja masih kurang cepat dari 3G.

EDGE (Enhanced Data for Global Evolution) : teknologi perkembangan dari GSM, rata-rata memiliki kecepatan 3kali dari kecepatan GPRS. Kecepatan akses EDGE secara teori sekitar 384kbps. Fasilitas yang disediakan EDGE sama seperti GPRS. Beberapa sumber menyebutkan bahwa EDGE ini termasuk ke dalam 2.75 G, sehingga ia adalah peralihan dari 2G ke 3G.

• 3G (Generasi Ketiga)

 video call dengan 3G

UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service) adalah perkembangan lebih lanjut dari EDGE. UMTS sering disebut generasi ke tiga (3G). Selain menyediakan fasilitas akses internet (e-mail, mms, dan browsing), UMTS juga menyediakan fasilitas video streaming, video conference, dan video calling). Secara teori kecepatan akses UMTS sekitar 480kbps.

3.5G

HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) merupakan perkembangan akses data selanjutnya dari 3G. HSDPA sering disebut dengan generasi 3.5 (3.5G) karena HSDPA masih berjalan pada platform 3G. Secara teori kecepatan akses data HSDPA sama seperti 480kbps, tapi pastinya HSDPA lebih cepat.

Setelah beberapa tahun, CDMA 2000 mengupgrade teknologi jaringan evdo mereka. menjadi EVDO rev A. teknologi ini memiliki kecepatan 10 kali lebih cepat dari evdo rev 0. Juga UMTS yang menguprade teknologi mereka ke HSDPA dan HSUPA. inilah yang dinamakan 3.5G

• 4G (Generasi Keempat)

4G adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris: fourth-generation technology. Istilah ini umumnya digunakan mengacu kepada pengembangan teknologi telepon seluler. 4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G. Nama resmi dari teknologi 4G ini menurut IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah "3G and beyond".

4G yang digadang gadang 500 kali lebih cepat daripada CDMA2000 dapat memberikan kecepatan hingga 1Gbps jika anda di rumah atau 100Mbps ketika bepergian. Dapat dibayangkan betapa cepatnya akses data yang kita dapatkan, dapat dipastikan bahwa teknologi komunikasi generasi keempat ini semakin memperkecil dunia. Selain itu ini adalah salahsatu solusi yang paling efektif untuk jaringan internet dipedasaan karena lebih baik menanam 1 menara 4G untuk ber mil-mil jauhnya, daripada dengan menyelimuti sawah-sawah dengan kabel fiber optik.

Sistem 4G akan dapat menyediakan solusi IP yang komprehensif dimana suara, data, dan arus multimedia dapat sampai kepada pengguna kapan saja dan dimana saja, pada rata-rata data lebih tinggi dari generasi sebelumnya. Belum ada definisi formal untuk 4G. Bagaimanapun, terdapat beberapa pendapat yang ditujukan untuk 4G, yakni: 4G akan merupakan sistem berbasis IP terintegrasi penuh.

4G akan menawarkan segala jenis layanan dengan harga yang terjangkau. Setiap handset 4G akan langsung mempunyai nomor IP v6 dilengkapi dengan kemampuan untuk berinteraksi internet telephon yang berbasis Session Initiation Protocol (SIP).

perbedaan 3G dan 4G

Perjalanan Generasi

1G - Original analog cellular for voice (AMPS, NMT, TACS) 14.4 kbps

2G - Digital narrowband circuit data (GSM,TDMA, CDMA) 9-14.4 kbps

2.5G - Packet data onto a 2G network (GPRS, EDGE) 20-40 kpbs

3G - Digital broadband packet data (CDMA, EV-DO, UMTS, EDGE) 500-700 kbps

3.5G - Replacement for EDGE is HSPA 1-3 mbps and HSDPA up to 7.2Mbps

4G - Digital broadband packet data all IP (Wi-Fi, WIMAX, LTE) 3-5 mbps

5G - Gigabit per second in a few years (?) 1+ gbps

Perkembangan teknologi nirkabel dapat dirangkum sebagai berikut :

1. Generasi pertama : hampir seluruh sistem pada generasi ini merupakan sistem analog dengan kecepatan rendah (low-speed) dan suara sebagai objek utama. Contoh: NMT (Nordic Mobile Telephone) dan AMPS (Analog Mobile Phone System).
2. Generasi kedua : dijadikan standar komersial dengan format digital, kecepatan rendah - menengah. Contoh: GSM dan CDMA2000 1xRTT. Antara generasi kedua dan generasi ketiga, sering disisipkan Generasi 2,5 yaitu digital, kecepatan menengah (hingga 150 Kbps). Teknologi yang masuk kategori 2,5 G adalah layanan berbasis data seperti GPRS (General Packet Radio Service) dan EDGE (Enhance Data rate for GSM Evolution) pada domain GSM dan PDN (Packet Data Network) pada domain CDMA. 
3. Generasi ketiga : digital, mampu mentransfer data dengan kecepatan tinggi (high-speed) dan aplikasi multimedia, untuk pita lebar (broadband). Contoh: W-CDMA (atau dikenal juga dengan UMTS) dan CDMA2000 1xEV-DO.
4. Generasi keempat: 4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G dimana kecepatan transfer datanya dipastikan lebih cepat dibanding 3G.