third-generation technology (3G)

3G (dibaca: triji) adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris: third-generation technology. Istilah ini umumnya digunakan mengacu kepada perkembangan teknologi telepon nirkabel (wireless).
Sejarahnya
1. Generasi pertama: analog, kecepatan rendah (low-speed), cukup untuk suara. Contoh: NMT (Nordic Mobile Telephone) dan AMPS (Analog Mobile Phone System)
2. Generasi kedua: digital, kecepatan rendah – menengah. Contoh: GSM dan CDMA2000 1xRTT
3. Generasi ketiga: digital, kecepatan tinggi (high-speed), untuk pita lebar (broadband). Contoh: W-CDMA (atau dikenal juga dengan UMTS) dan CDMA2000 1xEV-DO.

Antara generasi kedua dan generasi ke-3, sering disisipkan Generasi 2,5, yaitu digital, kecepatan menengah (hingga 150 Kbps). Teknologi yang masuk kategori 2,5G adalah layanan berbasis data seperti GPRS (General Packet Radio Service) & EDGE (Enhance Data rate for GSM Evolution) pada domain GSM dan PDN (Packet Data Network) pada domain CDMA.

Secara umum, ITU-T, sebagaimana dikutip oleh FCC mendefinisikan 3G sebagai sebuah solusi nirkabel yang bisa memberikan kecepatan akses:

- Sebesar 144 Kbps untuk kondisi bergerak cepat (mobile).
- Sebesar 384 Kbps untuk kondisi berjalan (pedestrian).
- Sebesar 2 Mbps untuk kondisi statik di suatu tempat.

Teknologi 3G

Pada saat ini ada dua cabang dari pengembangan 3G, yaitu dari sisi GSM (Global System for Mobile Communication)yang dipelopori oleh 3G Partnership Project dan CDMA (Code Division Multiple Access) yang dipelopori oleh 3G Partnership Project 2 (3GPP2). Kedua teknologi tidak kompatibel dan sesungguhnya saling berkompetisi.

Salah satu alasan mengapa layanan 3G dapat memberikan throughput yang lebih besar adalah karena penggunaan teknologi spektrum tersebar yang memungkinkan data masukan yang hendak ditransimisikan disebar di seluruh spektrum frekuensi. Selain mendapatkan pita lebar yang lebih besar, layanan berbasis spektrum tersebar jauh lebih aman daripada timeslot dan/atau frequency slot.

Jaringan 3G bukan upgrade dari 2G; operator 2G yang berafiliasi dengan 3GPP perlu untuk mengganti banyak komponen untuk bisa memberikan layanan 3G. Sedangkan operator 2G yang berafiliasi dengan teknologi 3GPP2 lebih mudah dalam upgrade ke 3G karena berbagai network element nya sudah didesain untuk ke arah layanan nirkabel pita lebar (broadband wireless).

Jaringan Telepon Telekomunikasi selular telah meningkat menuju penggunaan layanan 3G dari 1999 hingga 2010. Jepang adalah negara pertama yang memperkenalkan 3G secara nasional dan transisi menuju 3G di Jepang sudah dicapai pada tahun 2006. Setelah itu Korea menjadi pengadopsi jaringan 3G pertama dan transisi telah dicapai pada awal tahun 2004, memimpin dunia dalam bidang telekomunikasi.

Operator dan jaringan UMTS Pada tahun 2005, evolusi jaringan 3G sedang dijalankan untuk beberapa tahun dikarenakan kapasitas yang terbatas dari jaringan 2G yang ada. Jaringan 2G diciptakan dengan tujuan utama adalah data suara dan transmisi yang lambat. Dikarenakan cepatnya arus perubahan pada permintaan pengguna, kebutuhan akan nirkabel mereka tidak terpenuhi.

“2.5G” (Dan juga 2,75G) adalah teknologi seperti pelayanan data i-mode, telepon berkamera, pertukaran rangkaian data berkecepatan tinggi (atau disebut juga High-Speed Circuit-Switched Data atau disingkat HSCSD) dan Pelayanan paket radio umum (atau dikenal dengan General Packet Radio Service atau GPRS) diciptakan untuk menyediakan beberapa fungsi utama seperti jaringan 3G, tapi tanpa transisi penuh ke jaringan 3G. Pelayanan-Pelayanan ini diciptakan untuk memperkenalkan kemungkinan dari penerapan teknologi nirkabel untuk pengguna dan penigkatan permintaan untuk pelayanan 3G.

2. Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)

UMTS (bahasa Inggris: Universal Mobile Telecommunications System) adalah salah satu teknologi telepon genggam 3G (generasi ke-3). Sekarang ini bentuk yang paling banyak digunakan adalah W-CDMA yang distandarisasi oleh 3GPP.
Untuk membedakan UMTS dari teknologi 3G lainnya, UMTS seringkali dipasarkan sebagai 3GSM, menekankan dasar 3G dari teknologi ini.

3. High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA)

High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) adalah sebuah protokol telepon genggam dan kadangkala disebut sebagai teknologi 3,5G. HSDPA fase pertama berkapasitas 4,1 Mbps. Kemudian menyusul fase 2 berkapasitas 11 Mbps dan kapasitas maksimal downlink peak data rate hingga mencapai 14 Mbit/s. Teknologi ini dikembangkan dari WCDMA sama seperti EV-DO mengembangkan CDMA2000. HSDPA memberikan jalur evolusi untuk jaringan Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) yang memungkinkan untuk penggunaan kapasitas data yang lebih besar (sampai 14,4 Mbit/detik arah turun).

HSDPA merupakan evolusi dari standar W-CDMA dan dirancang untuk meningkatkan kecepatan transfer data 5x lebih tinggi. HSDPA memdefinisikan sebuah saluran W-CDMa yang baru, yaitu high-speed downlink shared channel (HS-DSCH) yang cara operasinya berbeda dengan saluran W-CDMA yang ada sekarang. Hingga kini penggunaan teknologi HSDPA hanya pada komunikasi arah bawah menuju telepon genggam.

Kecepatan unduh datanya :
- Di lingkungan perumahan teknologi ini dapat melakukan unduh data hingga berkecepatan 3,7 Mbps.
- Dalam keadaan bergerak seseorang yang sedang berkendaraan di jalan tol berkecepatan 100 km/jam dapat mengakses internet berkecepatan 1,2 Mbps.
- Di lingkungan perkantoran yang padat pengguna dapat menikmati streaming video dengan perkiraan kecepatan 300 Kbps.

Kelebihan HSDPA
Kelebihan HSDPA adalah mengurangi tertundanya pengunduhan data (delay) dan memberikan umpan balik yang lebih cepat saat pengguna menggunakan aplikasi interaktif seperti mobile office atau akses Internet kecepatan tinggi untuk penggunaan fasilitas permainan atau mengunduh audio dan video. Kelebihan lain HSDPA, meningkatkan kapasitas sistim tanpa memerlukan spektrum frekuensi tambahan. Hal ini menyebabkan berkurangnya biaya layanan mobile data secara signifikan.

4. General Packet Radio Service (GPRS)

GPRS (singkatan bahasa Inggris: General Packet Radio Service, GPRS) adalah suatu teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data lebih cepat jika dibandingkan dengan penggunaan teknologi Circuit Switch Data atau CSD. Sering disebut pula dengan teknologi 2,5G
Sistem GPRS dapat digunakan untuk transfer data (dalam bentuk paket data) yang berkaitan dengan e-mail, data gambar (MMS), dan penelusuran (browsing) internet.

GPRS merupakan sistem transmisi berbasis paket untuk GSM yang menggunakan prinsip ‘tunnelling’. Ia menawarkan laju data yang lebih tinggi. Laju datanya secara kasar sampai 160 kbps dibandingkan dengan 9,6kbps yang dapat disediakan oleh rangkaian tersakelar GSM. Kanal-kanal radio ganda dapat dialokasikan bagi seorang pengguna dan kanal yang sama dapat pula digunakan secara berbagi (’sharing’) di antara beberapa pengguna sehingga menjadi sangat efisien.

Dari segi biaya, pentarifan diharapkan hanya mengacu pada volume penggunaan. Penggunanya ditarik biaya dalam kaitannya dengan banyaknya byte yang dikirim atau diterima, tanpa memperdulikan panggilan, dengan demikian dimungkinkan GPRS akan menjadi lebih cenderung dipilih oleh pelanggan untuk mengaksesnya daripada layanan-layanan IP.

Dalam teorinya GPRS menjanjikan kecepatan mulai dari 56 kbps sampai 115 kbps, sehingga memungkinkan akses internet, pengiriman data multimedia ke komputer, notebook dan handheld computer. Namun, dalam implementasinya, hal tersebut sangat tergantung faktor-faktor sebagai berikut:

- Konfigurasi dan alokasi time slot pada level BTS
- Software yang dipergunakan
- Dukungan fitur dan aplikasi ponsel yang digunakan

Ini menjelaskan mengapa pada saat-saat tertentu dan di lokasi tertentu akses GPRS terasa lambat, bahkan lebih lambat dari akses CSD yang memiliki kecepatan 9,6 kbps.

Komponen-komponen utama jaringan GPRS adalah :

- GGSN (Gateway GPRS Support Node): gerbang penghubung jaringan GPRS ke jaringan internet. Fungsi dari komponen ini adalah sebagai interface ke PDN (Public Data Network), information routing, network screening, user screening, address mapping.
- SGSN (Serving GPRS Support Node): gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke jaringan GPRS. Komponen ini berfungsi untuk mengantarkan paket data ke MS, update pelanggan ke HLR, registrasi pelanggan baru.
- PCU : komponen di level BSS yang menghubungkan terminal ke jaringan GPRS

Cara Kerja GPRS

SGSN bertugas : 1. Mengirim paket ke Mobile Station (MS) dalam satu area 2. Mengirim sejumlah pertanyaan ke HLR untuk memperoleh profile data pelanggan GPRS (management mobility) 3. Mendeteksi MS-GPRS yang baru dalam suatu area servis yang menjadi tanggung jawabnya (location management) 4. SGSN dihubungkan ke BSS pada GSM dengan koneksi Frame Relay melalui PCU (Packet Control Unit) di dalam BSC

GGSN bertugas : 1. Sebagai interface ke jaringan IP external seperti : public internet atau mobile service provider 2. Meng-update informasi routing dari PDU ( Protokol Data Units ) ke SGSN.

GPRS menggunakan sistem komunikasi packet switch sebagai cara untuk mentransmisikan datanya. Packet switch adalah sebuah sistem di mana data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi bagian-bagian kecil (paket) lalu ditransmisikan dan diubah kembali menjadi data semula. Sistem ini dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket per detik. Transmisi dilakukan melalui PLMN (Public Land Mobile Network) dengan menggunakan IP backbone. Karena memungkinkan untuk pemakaian kanal transmisi secara bersamaan oleh pengguna lain maka biaya akses GPRS, secara teori, lebih murah daripada biaya akses CSD.

GPRS didesain untuk menyediakan layanan transfer packet data pada jaringan GSM dengan kecepatan yang lebih baik dari GSM. Kecepatan yang lebih baik ini didapat dengan menggunakan coding scheme (CS) yang berbeda dari GSM.

5. Enhanced Data for Global Evolution (EDGE)
EDGE atau Enhanced Data for Global Evolution adalah teknologi evolusi dari GSM dan IS-136. Tujuan pengembangan teknologi baru ini adalah untuk meningkatkan kecepatan transmisi data, efesiensi spektrum, dan memungkinkannya penggunaan aplikasi-aplikasi baru serta meningkatkan kapasistas.

Pengaplikasian EDGE pada jaringan GSM fase 2+ seperti GPRS dan HSCSD dilakukan dengan penambahan lapisan fisik baru pada sisi Radio Access Network (RAN). Jadi tidak ada berubahan di sisi jaringan inti seperti MSC, SGSN, ataupun GGSN.

Kapasitas EDGE Sebagai Teknologi Data Transfer Tingkat Advance

Pada GPRS menawarkan kecepatan data sebesar 115 kbps, dan secara teori dapat mencapai 160 kbps. Sedangkan pada EDGE kecepatan datanya sbesar 384 kbps, dan secara teori dapat mencapai 473,6 kbps. Secara umum kecepatan EDGE tiga kali lebih besar dari GPRS. Hal ini dimungkinkan karena pada EDGE digunakan teknik modulasi (EDGE menggunakan 8PSK,GPRS menggunakan GMSK) dan metode toleransi kesalahan yang berbeda dengan GPRS, dan juga mekanisme adaptasi pranala yang diperbaiki. EDGE juga menggunakan coding scheme yang berbeda dengan GPRS. Dalam EDGE dikenal 9 macam skema pengkodean, sedangkan di GPRS hanya ada 4 skema pengkodean.

EDGE mengalami perkembangan dari beberapa generasi terdahulu. Perkembangan teknologi ini didahului oleh AMPS sebagai teknologi komunikasi seluler generasi pertama pada tahun 1978, hingga sekarang (tahun 2006), perkembangan nya sudah sampai pada teknologi generasi ke-4, walaupun masih dalam tahap penelitian dan uji coba. GSM sendiri sebagai salah satu teknologi komunikasi mobile generasi kedua, merupakan teknologi yang saat ini paling banyak digunakan di berbagai negara. Dalam perkembangannya, GSM yang mampu menyalurkan komunikasi suara dan data berkecepatan rendah (9.6 – 14.4 kbps), kemudian berkembang menjadi GPRS yang mampu menyalurkan suara dan juga data dengan kecepatan yang lebih baik,115 kbps.

Pada fase selanjutnya, meningkatnya kebutuhan akan sebuah system komunikasi mobile yang mampu menyalurkan data dengan kecepatan yang lebih tinggi, dan untuk menjawab kebutuhan ini kemudian diperkenalkanlah EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) yang mampu menyalurkan data dengan kecepatan hingga 3 kali kecepatan GPRS, yaitu 384 kbps.

Pada pengembangan selanjutnya, diperkenalkanlah teknologi generasi ketiga, salah satunya UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service), yang mampu menyalurkan data dengan kecepatan hingga 2 Mbps. Dengan kecepatan hingga 2 Mbps, jaringan UMTS dapat melayani aplikasi-aplikasi multimedia (video streaming, akses internet ataupun video conference) melalui perangkat seluler dengan cukup baik. Perkembangan di dunia telekomunikasi seluler ini diyakini akan terus berkembang, hingga nantinya diperkenalkan teknologi-teknologi baru yang lebih baik dari yang ada saat ini. Akhir-akhir ini, para ilmuwan berusaha mengembangkan teknologi telekomunikasi seluler dengan jangkauan yang sangat lebar, tingkat mobilitas tinggi, layanan yang terintegrasi, dan berbasikan IP (mobile IP). Teknologi ini diperkenalkan dengan nama “Beyond 3G” atau 4G.

Kapasitas dan Kapabilitas EDGE Sebagai Teknologi Mobile Generasi Ketiga (3G)

Sebagaimana telah disinggung pada poin sebelumnya, EDGE memiliki keunggulan dalam transfer data, misalnya, teknologi EDGE bisa tiga kali lebih cepat dari teknologi GPRS. Artinya, bila pelanggan selular ingin mendownload pesan MMS dengan teknologi GPRS memerlukan waktu puluhan detik, tapi dengan teknologi EDGE, hanya perlu waktu beberapa detik saja.

Di Indonesia, teknologi EDGE sudah berkembang selama beberapa tahun sejak tahun terakhir EDGE. Perkembangan teknologi GSM di Indonesia bergulir secara pesat dimulai dengan penggelaran secara serempak dual band (GSM 900 dan 1800) dan dilanjutkan penggelaran GPRS secara serempak, telah berhasil menghantar industri memasuki fase 2,5 secara tidak terasa. Belum lama teknologi 2,5G bergulir, lahirlah teknologi 3G yang membawa revolusi dalam teknologi seluler Indonesia. Beberapa provider di Indonesia, seperti Indosat, Telkomsel, dan Excelcomindo berlomba- lomba menciptakan inovasi baru dengan mengusung teknologi 3G. Banyak masyarakat indonesia terutama bagi mereka yang tinggal di kota besar deperti Jakarta, Bandung, Medan, dan Surabaya yang menggunakan berbagai layanan 3G yang tersedia seperti panggilan video, download content, akses internet kecepatan tinggi, dll.

Setelah kurang lebih 2 tahun diperkenalkan 3G di Indonesia sekarang sudah muncul evolusi dari 3G yang dikenal dengan nama HSDPA atau 3,5G. HSDPA atau High Speed Downlink Packet Access merupakan teknologi yang berjalan pada platform 3G pada channel baru yang disebut High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH). Dengan HDSPA, kecepatan downlink secara teori dapat mencapai 3,6 Mbps bandingkan dengan 3G yang hanya mencapai 384 Kbps. Karena masih berjalan pada platform 3G namun dengan kecepatan melampaui kecepatan 3G standar maka teknologi ini disebut juga sebagai 3,5G. Sebenernya perkembangan teknologi HSDPA pada 3G hampir mirip dengan perkembangan teknologi EDGE atau Enhanced GPRS (EGPRS) pada GPRS. Perlu diketahui, EDGE memiliki kecepatan downlink mencapai 236 Kbps, cukup cepat jika dibandingkan dengan GPRS standar yang memiliki kecepatan sekitar 50 Kbps. Karena hal tersebut pula teknologi EDGE atau EGPRS juga dikenal dengan nama teknologi 2,75G