Apa Itu Jaringan 5G – 5G adalah generasi kelima dari teknologi komunikasi nirkabel yang mendukung jaringan data seluler. Adopsi skala besar dimulai pada 2019 dan hari ini hampir setiap penyedia layanan telekomunikasi di negara maju meningkatkan infrastrukturnya untuk menawarkan fungsionalitas 5G. Komunikasi 5G membutuhkan penggunaan perangkat komunikasi (kebanyakan ponsel) yang dirancang untuk mendukung teknologi.
Spektrum frekuensi 5G dibagi menjadi gelombang milimeter, mid-band, dan low-band. Band rendah menggunakan rentang frekuensi yang sama dengan pendahulunya, 4G. Gelombang 5G milimeter adalah yang tercepat, dengan kecepatan aktual sering turun 1-2 Gbit / detik. Frekuensi di atas 24 GHz, mencapai hingga 72 GHz, yang berada di atas batas bawah pita frekuensi yang sangat tinggi. Jangkauannya pendek, sehingga dibutuhkan lebih banyak sel. Gelombang milimeter mengalami kesulitan melintasi banyak dinding dan jendela, sehingga jangkauan dalam ruangan terbatas. http://idnplay.sg-host.com/
Mid-band 5G adalah yang paling banyak digunakan, di lebih dari 30 jaringan. Kecepatan dalam pita lebar 100 MHz biasanya 100-400 Mbit / dtk. Di lab dan kadang-kadang di lapangan, kecepatan bisa melebihi satu gigabit per detik. Frekuensi yang digunakan mulai dari 2,4 GHz hingga 4,2 GHz. Sprint dan China Mobile menggunakan 2,5 GHz, sementara yang lain sebagian besar antara 3,3 dan 4,2 GHz. Banyak area dapat ditutup hanya dengan meningkatkan menara yang ada, yang menurunkan biaya. Jaringan mid-band memiliki jangkauan yang lebih baik, membawa biaya mendekati biaya 4G. Low-band 5G menawarkan kapasitas yang mirip dengan 4G canggih.
Di Amerika Serikat, T-Mobile dan AT&T meluncurkan layanan low-band pada minggu pertama Desember 2019. CTO T-Mobile Neville Ray memperingatkan bahwa kecepatan 600 MHz 5G mereka mungkin serendah 25 Mbit / dtk. AT&T, menggunakan 850 MHz, juga biasanya akan menghasilkan kurang dari 100 Mbit / s pada 2019. Kinerja akan meningkat, tetapi tidak dapat secara signifikan lebih besar dari 4G yang kuat dalam spektrum yang sama.
Verizon, AT&T, dan hampir semua penyedia 5G pada 2019 memiliki latensi antara 25-35 milidetik. “Latensi udara” (antara telepon dan menara) pada 2019 peralatan adalah 8-12 ms. Latensi ke server, lebih jauh ke jaringan, menaikkan rata-rata hingga ~ 30 ms, 25–40% lebih rendah dari 4G biasa yang digunakan. Menambahkan “Edge Server” di dekat menara dapat membawa latensi ke 10-20 ms. Latensi yang lebih rendah, seperti 1 ms yang sering disebut-sebut, adalah tahun lagi dan tidak termasuk waktu ke server.
Proyek industri 3GPP mendefinisikan sistem apa pun yang menggunakan perangkat lunak “5G NR” (5G New Radio) sebagai, “5G”, definisi yang mulai digunakan secara umum pada akhir 2018. Sebelumnya, beberapa mencadangkan istilah 5G untuk sistem yang memberikan unduhan. kecepatan 20 GHz yang digunakan bersama dipanggil oleh ITU IMT-2020. 3GPP akan mengirimkan 5G NR mereka ke ITU. [3] Selain layanan operator seluler tradisional, 5G NR juga membahas persyaratan khusus untuk jaringan seluler pribadi mulai dari industri IoT hingga komunikasi kritis.
- Gambaran
Jaringan 5G adalah jaringan seluler digital, di mana area layanan yang dicakup oleh penyedia dibagi menjadi area geografis kecil yang disebut sel. Sinyal analog yang mewakili suara dan gambar didigitalkan dalam telepon, dikonversi oleh konverter analog ke digital dan ditransmisikan sebagai aliran bit. Semua perangkat nirkabel 5G dalam sel berkomunikasi dengan gelombang radio dengan susunan antena lokal dan transceiver otomatis daya rendah (pemancar dan penerima) di dalam sel, melalui saluran frekuensi yang ditetapkan oleh transceiver dari kumpulan frekuensi yang digunakan kembali di sel lain. Antena lokal terhubung dengan jaringan telepon dan Internet dengan serat optik bandwidth tinggi atau koneksi backhaul nirkabel. Seperti di jaringan sel lainnya, perangkat seluler yang berpindah dari satu sel ke sel lainnya secara otomatis “dilepas” ke sel yang baru.
Verizon dan beberapa lainnya menggunakan gelombang milimeter. Gelombang milimeter memiliki rentang yang lebih pendek daripada gelombang mikro, oleh karena itu sel-sel terbatas pada ukuran yang lebih kecil. Gelombang milimeter juga lebih sulit melewati dinding bangunan. Antena gelombang milimeter lebih kecil dari antena besar yang digunakan dalam jaringan seluler sebelumnya. Beberapa hanya beberapa inci (beberapa sentimeter) panjangnya.
Massive MIMO (multiple-input multiple-output), digunakan dalam 4G pada awal 2016. Masim MIMO, biasanya menggunakan 32 hingga 128 antena kecil di setiap sel. Dalam frekuensi dan konfigurasi yang tepat, ini dapat meningkatkan kinerja dari 4 hingga 10 kali . Beberapa bitstream data ditransmisikan secara bersamaan. Dalam teknik yang disebut beamforming, komputer stasiun pangkalan akan terus-menerus menghitung rute terbaik untuk gelombang radio untuk mencapai setiap perangkat nirkabel, dan akan mengatur beberapa antena untuk bekerja bersama sebagai array bertahap untuk membuat berkas gelombang milimeter untuk mencapai perangkat.
Sistem Telekomunikasi Seluler Universal, dibuat dan direvisi oleh 3GPP. Keluarga adalah revisi penuh dari GSM dalam hal metode pengkodean dan perangkat keras, meskipun beberapa situs GSM dapat dipasang untuk disiarkan dalam format UMTS / W-CDMA.
T-Mobile USA dan AT&T mengumumkan pita 5G rendah pada bulan Desember 2019. Kinerja, jangkauan, dan biaya akan serupa dengan 4G di pita yang sama ketika sistem 5G sepenuhnya dikembangkan dan dapat mengakses lebih banyak frekuensi operator.
Perangkat nirkabel 5G yang baru juga memiliki kemampuan 4G LTE, karena jaringan yang baru menggunakan 4G untuk awalnya membangun koneksi dengan sel, serta di lokasi di mana akses 5G tidak tersedia.
5G dapat mendukung hingga satu juta perangkat per kilometer persegi, sementara 4G hanya mendukung hingga 100.000 perangkat per kilometer persegi.
- Skenario penggunaan
ITU-R telah menetapkan tiga penggunaan utama untuk 5G. Mereka adalah Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Komunikasi Latensi Rendah Sangat Andal (URLLC), dan Komunikasi Tipe Mesin Massive (mMTC). Hanya eMBB yang digunakan di 202-; URLLC dan mMTC beberapa tahun lagi di sebagian besar lokasi.
Enhanced Mobile Broadband (eMBB) menggunakan 5G sebagai kelanjutan dari layanan broadband seluler 4G LTE, dengan koneksi yang lebih cepat, throughput yang lebih tinggi, dan lebih banyak kapasitas.
Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC) merujuk pada penggunaan jaringan untuk aplikasi kritis misi yang memerlukan pertukaran data yang kuat dan tidak terputus.
Massive Machine-Type Communications (mMTC) akan digunakan untuk menghubungkan ke sejumlah besar perangkat, teknologi 5G akan menghubungkan beberapa dari 50 miliar perangkat IoT yang terhubung. Sebagian besar akan menggunakan Wi-Fi yang lebih murah. Drone, yang mentransmisikan melalui 4G atau 5G, akan membantu upaya pemulihan bencana, menyediakan data real-time untuk responden darurat. [12] Sebagian besar mobil akan memiliki koneksi seluler 4G atau 5G untuk banyak layanan. Mobil otonom tidak memerlukan 5G, karena mereka harus dapat beroperasi di tempat yang tidak memiliki koneksi jaringan. Sementara operasi jarak jauh telah dilakukan lebih dari 5G, sebagian besar operasi jarak jauh akan dilakukan di fasilitas dengan koneksi serat, biasanya lebih cepat dan lebih dapat diandalkan daripada koneksi nirkabel apa pun.
- Kecepatan
Kecepatan 5G akan berkisar dari ~ 50Mbit / detik hingga lebih dari 2Gbit / detik pada awalnya. 5G tercepat, dikenal sebagai mmWave, menghadirkan kecepatan hingga 2Gbit / detik. Pada 3 Juli 2019, mmWave memiliki kecepatan tertinggi 1.8Gbit / dt pada jaringan 5G AT&T.
Sub-6 GHz 5G (mid-band 5G), sejauh ini yang paling umum, biasanya akan menghasilkan antara 100 & 400 Mbit / s, tetapi akan memiliki jangkauan yang jauh lebih jauh daripada mmWave, terutama di luar ruangan.
Spektrum low-band menawarkan cakupan area terjauh tetapi lebih lambat dari yang lain.
Kecepatan 5G NR dalam pita sub-6 GHz bisa sedikit lebih tinggi daripada 4G dengan jumlah spektrum dan antena yang serupa, meskipun beberapa jaringan 3GPP 5G akan lebih lambat daripada beberapa jaringan 4G canggih, seperti T-Mobile’s Jaringan LTE / LAA, yang mencapai 500+ Mbit / s di Manhattan [18] dan Chicago. Spesifikasi 5G memungkinkan LAA (License Assisted Access) juga, tetapi LAA di 5G belum diperlihatkan. Menambahkan LAA ke konfigurasi 4G yang ada dapat menambah kecepatan ratusan megabit per detik, tetapi ini merupakan perpanjangan dari 4G, bukan bagian baru dari standar 5G.
Kesamaan dalam hal throughput antara 4G dan 5G di band yang ada adalah karena 4G sudah mendekati batas Shannon pada tingkat komunikasi data. Kecepatan 5G dalam spektrum gelombang milimeter yang kurang umum, dengan bandwidth yang jauh lebih banyak dan jangkauan yang lebih pendek, dan karenanya reuseabilitas frekuensi yang lebih besar, dapat jauh lebih tinggi.