5G Overview Technology

Pendahuluan

Teknologi telekomunikasi seluler berkembang sangat cepat. Hal ini didasarkan atas kebutuhan komunikasi serta informasi yang cepat dan mobile. Oleh karena itu pengembangan dari teknologi seluer mengarah kepada peningkatan kecepatan data serta kapasitas dan kemampuan mobilitas yang seamless. Sistem komunikasi seluler telah berkembang dari generasi pertama hingga generasi ke empat. Kemudian telah digagas mengenai generasi selanjutnya yang merupakan pengembangan generasi ke empat, yakni sistem komuniasi seluler generasi ke lima (5G).

Visi teknologi 5G

Teknologi 5G yang digagas belum ditentukan standar untuk komponen-komponen teknologi di bawahnya. Oleh karena itu banyak pelaku telekomunikasi termasuk pakar berlomba-lomba mengusulkan ide nya untuk distandarisasi pada teknologi generasi ke lima ini. Namun, secara umum visi teknologi 5G diantaranya adalah:

1.       Data rate tinggi (1 – 10 Gbps)

2.       Latensi kurang dari 1 ms

3.       Biaya dan energi yang effisien

4.       1000 kali kapasitas saat ini

5.       Cakupan luas dengan menggunakan jaringan yang heterogen

6.       Konektivitas yang stabil

Menurut Bocardi et al (2014) terdapat lima teknologi yang akan mempengaruhi perubahan arsitektural jaringan dan desain komponen, diantaranya adalah:

     1.       Device-Centric Architectures

Teknologi yang dipakai saat ini adalah base-station-centric architecture, yakni konsep data flow yang diarahkan menuju base station sebagai sentral bagi user. Konsep ini menurutnya harus diubah yakni konsep mengenai uplink dan downlink serta control dan data channel. Rute dan data flow harus lebih baik, oleh karena itu diusulkan konsep mengenai device-centric architectures dimana data flow dilewatkan melalui device.

     2.       Massive MIMO

Salah satu usulan teknologi yang digunakan dalam 5G adalah Massive MIMO. MIMO merupakan singkatan dari Multiple Input Multiple Output yang artinya bahwa pemancar dan penerima memiliki lebih dari satu (multiple) antena.

MIMO sendiri sudah dipakai dalam teknologi 4G, dimana dalam  tiap stasiun pemancar/penerima menggunakan antena lebih dari satu.  Misal  konfigurasi  MIMO  2x2  berarti  di  sisi  pemancar  dan  penerima  masing-masing  memiliki  2 antena. Pada LTE-A, konfigurasi MIMO paling banyak yakni 8 antena

 3.       Milimeter Wave

Gelombang Milimeter adalah gelombang yang memiliki panjang gelomband antara 1 hingga 10 milimeter. Gelombang ini berada pada frekuensi 30 hingga 300 GHz. Karena frekuensi yang tinggi membuat gelombang ini mampu mentransmisikan data dalam jumlah besar pada jaringan komputer, jaringan seluler dan radar.  Pada frekuensi 100GHz menyebabkan kecepatan data yang setara dengan penggunaan kabel fiber optik.

 4.       Advanced Radio Access Networks (RANs): Heterogeneous Networks (HetNets)

Pada komponen teknologi ini RAN atau Radio Access Networks telah dikembangkan menjadi jenis jaringan yang heterogen. Jaringan heterogen (HetNets) merupakan jeni jaringan radio yang memungkinkan mengadopsi teknologi sebelumnya agar masih tetap digunakan. Dengan kata lain pada jaringan 5G jaringan radio generasi sebelumnya masih tetap digunakan baik teknologi 2G, 3G maupun 4G. Dengan mengintegrasikan sejumlah teknologi yang beragam tergantung pada topologi area cakupan, operator dapat berpotensi memberikan pengalaman pelanggan yang lebih konsisten dibandingkan dengan apa yang dapat dicapai dengan jaringan homogen.

Infrastruktur yang tersedia di jaringan Hetnets diantaranya adalah:

1.       Small cells

Jaringan makro dapat ditingkatkan kapasitasnya hingga 315 persen serta ofload data lebih dari 50 % dengan menempatkan empat small cell di dalamnya ( Hossain, Rasti, Tabassum, & Abdelnasser, 2014)

2.       Cloud RAN

C-RAN merupakan evolusi dari distributed base station system yang dimiliki teknologi 3G.  C-RAN memanfaatkan platform teknologi virtualisasi yang mengarah pada cloud computing untuk mencapai alokasi shared resource yang dinamis serta support multi vendor dan multi teknologi.

3.       D2D (Device to Device ) Communication

Device to Device Communication merupakan konsep komunikasi yang memungkinkan transmisi data dilewatkan antar perangkat yang berdekatan. Secara prinsip komunikasi langsung menggunakan D2D akan meningkatkan utilisasi spektrum, througput secara keseluruhan serta lebih efisien dalam energi yang dikeluarkan.

     5.       Software Define Network

      Konsep pendekatan jaringan komputer dimana sistem pengkontrol dari arus data dipisahkan dari perankat kerasnya. Umumnya, sistem pembuat keputusan kemana arus data dikirimkan dibuat menyatu dengan perangkat kerasnya. Sebuah konfigurasi SDN dapat menciptakan jaringan dimana perankat keras pengontrol lalu lintas data secara fisik dipisahkan dari perangkat keras data forwarding plane. Konsep ini dikembangkan di UC Berkeley and Stanford University sekitar tahun 2008. Penemu dan penyedia sistem ini mengklaim dapat menyederhanakan jaringan komputer
SDN memerlukan beberapa metode agar control plane untuk berkomunikasi dengan pesawat data. 

      

      Salah satu mekanisme tersebut adalah OpenFlow yang sering disalahpahami setara dengan SDN. The Open Networking Yayasan didirikan untuk mempromosikan SDN dan OpenFlow dan mempromosikan istilah cloud computing sehingga menjadi populer.

      SDN merupakan salah satu tahap evolusi "programmable and active networking". Salah satu pengaplikasian SDN adalah infrastructure as a service (IaaS). Jaringan virtual SDN dikombinasikan dengan virtual machine (VM) dan virtual storage dapat menirukan pengalokasian sumber daya pusat data yang dinamis. SDN memungkinkan network administrators untuk memprogram pusat kontrol jaringan melalui sebuah controller tampa akses fisik ke switches. 

     6.       Cognitive Radio Network (CRN)

Radio  kognitif  pertama  kali  dikemukakan  pada  tahun  1999  oleh  Mitola.  Radio  kognitif  dapat meningkatkan utilisasi spektrum dengan cara mencari secara  terus menerus frekuensi  (spectrum  sensing)  yang  kosong (tidak terpakai) secara real time. Dalam radio kognitif, hal yang diperhatikan adalah: spectrum sensing; m anajemen spektrum dan  handoff;  serta alokasi  spektrum dan sharing spektrum  (B. Wang & Liu, 2011).

     7.       VLC (Visible Light Communication)

Frekuesi yang digunakan teknologi VLC adalah 430 THz sampai dengan 790 THz yang pada dasarnya merupakan cahaya tampak oleh  mata manusia. Penggunaan frekuensi  yang tinggi akan  memberikan  data rate  yang tinggi tetapi seperti sifat cahaya, VLC tidak dapat menembus sebagian besar benda dan dinding tembok.  Teknologi  VLC  dapat  menggunakan  atau  reuse  infrastruktur  penerangan  jalan  sehingga penggunaan  infrastruktur akan lebih  efisien. Standar IEEE yang pertama  dalam perkembangan teknologi VLC dikeluarkan pada tahun 2011 yaitu standar 802. 15.7 yang didalamnya mengatur standar spesifikasi desain  link layer  dan  physical layer. Pencapaian teknologi VLC sampai dengan saat ini adala h 1 Gbps  link capacity  dan  masih  perlu  dikaji  lebih  lanjut  untuk  dapat  menghasilkan  potensi  maksimal  dari  teknologi VLC.

Referensi :

Admaja, A. F. S. 2015. Kajian awal 5G Indonesia. Buletin Pos dan Telekomunikasi Vol. 13  No.2 (2015) 97-114

Boccardi, F., Heath, R., Lozano, A., Marzetta, T., & Popovski, P. (2014). Five disruptive technology directions for 5G. IEEE Communications Magazine, 52(2), 74–80. http://doi.org/10.1109/MCOM.2014.6736746

Wang, B., & Liu, K. J. R. (2011). Advances in Cognitive Radio Networks: A Survey. IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing , 5(1), 5–23. http://doi.org/10.1109/JSTSP.2010.2093210

Hossain, E., Rasti, M., Tabassum, H., & Abdelnasser, A. (2014). Evolution toward 5G multi -tier cellular wireless networks: An interference management perspective. IEEE Wireless Communications, 21(3), 118–127. http://doi.org/10.1109/MWC.2014.6845056

Share This Article