Ide Teknologi 5G dan Penerapannya

5G lagi ramai2nya dibicarakan, ya walau disisi lain saya gak ngikut penelitian mengenai 5G.... sepertinya asik juga ngebahas topik ini diblog sini :)

Ya barangkali ada yang tertarik untuk mengambil banyak sub-topik mengenai 5G untuk tugas akhir atau tesis atau bahkan disertasi Anda wi....

Berikut paper/ resume yg telah saya buat, dari beberapa referensi yg saya baca :)
enjoy it ....


Perkembangan teknologi telekomunikasi telah berkembang sangat pesat, pun dengan perkembangan jaringan nirkabel yang juga berkembang dalam dekade ini. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan maupun keinginan para konsumen terhadap kebutuhan telekomunikasi yang lebih instant dan cepat dalam segala keadaan. Pada pembahasan kali ini akan dibahas mengenai teknologi generasi ke- 5 atau 5G. 5G merupakan suatu teknologi yang masih sedang berkembang dan diteliti pada saat ini. Walaupun 5G merupakan teknologi akses nirkabel terbaru, namun pada sistem ini , 5G merupakan evolusi teknologi akses nirkabel sebelumnya ( 2G, 3G, 4G, dan WiFi) dan juga perpaduan dari beberapa teknologi yang terbaru yang dikembangkan pada sistem 5G ini.

Adapun beberapa teknologi yang dikembangkan dan masih diteliti pada generasi ke-5 ini, diantaranya adalah Lapisan PHY/MAC, Teknologi Millimetre -Wave, Massive MIMO, Full duplex communication, , jaringan nirkabel virtual dan cloud archictecture. Dari beberapa ide teknik pada 5G tersebut, akan dipaparkan mengenai beberapa ide teknologi tersebut terhadap pengaruh dan tantangan yang akan timbul pada teknologi 5G ini.

 Generasi telekomunikasi saat ini telah mencapai pada generasi ke-5 , biasa disebut 5G. Adapun pada teknologi yang sebelumnya yaitu 2G dan 3G , telah ditingkatkan melalui penggabungan kedua generasi tersebut pada suatu peneliatian yang menggunakan teknologi berbasis IP ( Internet Protocol) dan WLAN ( Wireless Local Area Network) yang dimana masih digunakan saat ini. Sedangkan di generasi ke-4 , 4G , fokus teknologi ini lebih mengarahkan penggabungan jaringan seluler seperti GSM, 3G, WLAN, dan Bluetooth. Penggabungan dua teknologi dalam suatu jaringan nirkabel yang berbeda masih menggunakan koneksi tunggal yang digunakan secara eklusif, yaitu tidak ada kombinasi dari teknologi akses nirkabel yang beda dalam satu sesi yang sama. Konsep jaringan seluler 5G menambahkan teknologi OWA ( Open Wireless Architecture) pada lapisan fisik / MAC. Dimana arsitektur ini akan memberi modul pengolahan baseband terbuka dengan parameter antarmuka terbuka untuk mendukung adanya pebedaan standar komunikasi wireless di masa depan. Jika ditinjau dari sisi kecepatannya, 5G disetting untuk memiliki kecapatan yang tinggi antar manusia dengan manusia, objek dengan objek secara leluasa dan aman. Jika dibandingkan dengan 4G , 5G dapat mencapai kecepatan maksimum 100x kecepatan 4G, yaitu mencapai 10 GB/s. Salah satu hal yang menari pada teknologi 5G digunakan radio kognitif , namun di sisi lain radio kognitif bisa dibilang rentan terhadap gangguan yang berbahaya seperti sadap, sehingga terdapat suatu  sistem yang dikembangkan dari radio kognitif pada 5G ini, yaitu TRIESTE (Trusted Radio Infrastructure for Enforcing SpecTrum Etiquattes). Dengan TRIESTE maka pengguna hanya dapat menggunakan spektrum pada tempatnya.
    Pada teknologi 5G diinginkan pemenuhan kebutuhan tansmisi ultra-high speed (cepat), sehingga sistem juga diinginkan memiliki bandwidth yang lebih lebar, ultra- padat, dan tuntutan lainnya.  Sehingga beberapa inovasi/ ide dimunculkan untuk memenuhi tuntutan-tuntutan tersebut.

IDE TEKNOLOGI 5G

    Terdapat beberapa teknologi yang dikembangkan untuk menunjang generasi ke-5 , 5G ini. Diantaranya adalah perkembangan pada lapisan fisik /MAC , millimeter – wave, massive MIMO, sistem Full Duplex , virtualisasi dan cloud arsitektur.

 Lapisan PHY/MAC

    Physical dan Medium Access Control ( PHY/ MAC ) adalah lapisan pertama dan kedua dari lapisan OSI (Open System Interconnect) pada teknologi wireless. Tidak seperti pada 4G yang menggunakan sistem OFDMA. Pada teknologi 5G , sistem tidak menggunakan sistem multicarrier orthogonal, melainkan menggunakan format modulasi baru seperti GFDM (Frequency Division Multiplexing Generalised) , FBMC (Filter Bank Multi-Carrier) , UFMC (Universal Disaring Multicarrier) dan beberapa skema lainnya. Dengan penggunaan sistem modulasi ini dapat memberikan fleksibilitas yang jauh lebih baik dari sistem OFDM. Selain itu terdapat teknologi multiple access yang dimana sistem ini disetting dari suatu antena, BDMA ( Beam Division Multiple Access) . Pada teknologi BDMA digunakan teknologi beam-forming dimana antena (phase array antena) dapat mengarahkan pancarannya (beam) ke suatu user. Hal ini mendapatkan keuntungan dari pengurangan level interferensi yang timbul

 Teknologi Milimeter-Wave

    Milimeter-wave (mm wave) adalah pengunaan gelombang yang memiliki panjang gelombang dari 10 – 1 milimeter yang memiliki rentang frekuensi dari 30 – 300 GHz. Pada teknologi 5G para peneliti menggunaan gelombang ini sebagai media transmisi data dimana sifat dari gelombang ini terlihat (visible) . Jika dibandingkan dengan tipe band frekuensi lainnya, mm wave memiliki tingkat atenuasi yang lebih tinggi pada suatu atmosfer. Adapun pada penggunaan mm wave pada ruang terbuka sinyal yang dirambatkan dapat terblokir oleh dinding dan mengalami pelemahan daya sinya ketika melewati suatu clutter. Sehingga mm wave baru akan tepat jika digunakan pada sistem komunikasi terestrial saja, tepatnya pada jaringan pribadi . Pada sistem komunikasi dengan mm wave juga digunakan frekuensi reuse untuk meningkatkan utilitas penggunaan spektrum. 

    Salah satu keuntungan dari penggunaan mm wave pada 5G adalah bandwidth kanal yang dapat diperoleh bisa lebih besar lagi dari penggunaan pada frekuensi yang telah digunakan pada generesai sebelumnya . Hal ini disebabkan pada generasi sebelumnya yang dimana memanfaatkan frekuensi rendah ( 450 MHz – 2,6 GHz) hampir sepenuhnya padat.

  Massive MIMO

    MIMO (Multiple Input Multiple Output) Antenna merupakan suatu teknologi  yang sedang digunakan pada saat ini khusunya pada 4G .Adapun Massive MIMO yang akan digunakan pada 5G adalah suatu hal yang memungkinkan karena telah diketahui bahwa pada 5G digunakan gelombang mm ( mm wave) yang dimana memiliki frekuensi yang sangat tinggi. Hal ini berdampak pada aparture antena yang dihasilkan, yang dimana akan berukuran sangat kecil, sehingga penggunaan banyak antena yang dimana juga akan dilihat berdasarkan jarak dan space antar antena tidak terlalu memakan tempat .
   
    Dalam penggunaan Massive MIMO, menggunakan sebanyak array antena sebanyak 100 buah antena atau bahkan lebih. Hal ini akan berdampak pada semakin besarnya kapasitas yang dihasilkan, sehingga menyebabkan kecepatan yang semakin tinggi. Selain itu, pengunaan banyak antena pada teknologi massive MIMO berpengaruh pada efisiensi energi yang lebih besar, energi dapat difokuskan pada suatu daerah dalam suatu ruang. Keuntungan lain yang didapat dari Massive MIMO adalah pengunaan daya yang rendah , hal ini disebabkan karena susunan orthogonal antara satu antena dengan antena lainya. Selain itu penggunaan massive MIMO sebagai sistem antena 5G dapat mengurangi latency, layer MAC yang lebih sederhana, dan tahan terhadap jamming. 

   Full Duplex
    Sistem transmisi pada mobile radio dalam pengolahan spektrum dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian, simplex, half-duplex, dan full – duplex. Dimana mode duplex adalah suatu sistem yang penting untuk menghubungkan uplink dan downlink. Pada sistem simplex , maka komunikasi dapat digunakan dalam mode satu arah , contohnya pada teknologi paging. Adapun pada half duplex maka terdapat dua arah komunikasi namun menggunakan kanal radio yang sama baik dari sisi penerima maupun pengirim.Jadi pada half duplex, user hanya dapat mengirim saja atau menerima saja suatu informasi. Pada full duplex, sistem telekomunikasi diantara pelanggan dan base station disediakan sistem yang dapat mengirim dan menerima secara bersamaan. Sehingga dengan penggunaan mode ini maka dapat dihasilkan nilai kapasitas yang lebih besar dibanding dengan penggunaan sistem half dupleks, FDD sistem saja, atau TDD sistem saja.

   Virtualisasi , Software Control, dan Cloud Arsitektur
    Penekanan pada sisi software dan cloud merupakan salah satu evolusi pada teknologi 5G. Jaringan lebih diarahkan pada suatu distribusi data terpusat yang menyediaka service agility , kontrol terpusat, Software Defined Networking (SDN) , Network Function Virtualiztion (NFV), dan cloud yang dimana kesemua ini akan dijadikan bagian fondasi dari 5G. Dalam hal ini maka sistem memiliki banyak keuntungan yang didapat , misalkan dengan  penggunaan arsitektir Software defined networking (SDN) pada 5G, maka jaringan dapat membuat keputusan tentang dimana trafik yang akan dipilih.

 PENERAPAN
    Dalam penerapannya 5G dapat digunakan untuk komunikasi human centric , seperti iGlass, iWatch, iPad, iPhone dimana dapat mencapai datarate sebesar 10 GB/s adapun pada base stasion, yang menggunakan sistem cloud computing dimana memiliki nilai datarate sebesar 1 TB/s. Adapun machine centric, seperti untuk telemetric, RFID, pengukuran yang menggunakan sistem sensor. Yang dimana memiliki rentan 10 -100 Bytes. Selain digunakan untuk sensor adalah untuk industri seperti could drive car (auto-drive) , robot industry, dan lain sebaginya.

 KESIMPULAN
    Dari beberapa teknologi yang telah diuraikan dapat diketahui beberapa ide / inovasi yang dimasukan pada teknologi 5G. Seperti peningkatan teknologi pada lapisan fisik (PHY/MAC) yang dimana tidak menggunakan sistem ortonormal lagi pada sistem multicarrier di 5G. Adapula pada jenis gelombang yang digunakan yang menggunakan transformasi yang berbeda dibanding dengan genarasi sebelumnya. Pun dengan penggunaan cloud architecture, virtualisasi dan sofware radio seperti radio kognitif pada 5G yang dimana dari beberapa teknologi yang masih dikembangkan diharapkan dapat menigkatkan performansi telekomunikasi yang lebih baik dan canggih lagi. Adapun pada konsep 5G , pada 5G juga menggunakan Open Wireless Architecture (OWA) sama seperti pada teknologi 4G , dan pada hal ini sistem mendapatkan suatu modifikasi pada layer jaringan bahkan sampai pada layer aplikasinya.

Sumber
.Dimitris Mavrakis. “What Are the 5G Candidates Technology”. 2014
 . Felita Cantika, and M. Suryanegara. “5G Key Technologies : Identifying Innovation Opportunity”.
. 5G A Technology Vision . Huawei. 2013
. http://id.wikipedia.org/wiki/Konsep_Telepon_Seluler_5G
. http://en.wikipedia.org/wiki/5G