Jaringan 1G: Awal Mula Komunikasi Seluler

Jaringan 1G, atau Generasi Pertama Jaringan Seluler, menandai awal mula era komunikasi nirkabel yang sesungguhnya. Meskipun saat ini kita terbiasa dengan kecepatan 4G dan 5G yang kilat, dan bahkan sudah ada pembicaraan tentang 6G, penting untuk melihat kembali ke masa lalu untuk memahami bagaimana semua ini dimulai. 1G adalah pionir yang membuka jalan bagi revolusi seluler, memperkenalkan konsep mobilitas dalam komunikasi suara. Ini adalah lompatan besar dari telepon rumah tradisional, memberikan kebebasan untuk berkomunikasi saat bergerak.

Sejarah dan Kelahiran Seluler

Sebelum 1G, komunikasi nirkabel terbatas pada radio dua arah atau sistem telepon mobil yang sangat tidak praktis, membutuhkan koneksi fisik ke jaringan telepon kabel. Tantangan utamanya adalah bagaimana memungkinkan banyak pengguna untuk berkomunikasi secara simultan di area geografis yang luas tanpa saling mengganggu. Jawabannya terletak pada konsep sel (cell), sebuah wilayah geografis kecil yang dilayani oleh satu pemancar/penerima (base station) dan menggunakan frekuensi radio tertentu. Ketika pengguna bergerak dari satu sel ke sel lain, panggilan mereka “diserahkan” (handover) ke base station berikutnya.

Era 1G dimulai pada awal 1980-an. Meskipun beberapa eksperimen dan implementasi awal telah dilakukan sebelumnya, peluncuran komersial pertama sistem 1G secara luas diakui sebagai Nordic Mobile Telephone (NMT) pada tahun 1981 di Swedia, Norwegia, Denmark, dan Finlandia. Segera setelah itu, pada tahun 1983, Advanced Mobile Phone System (AMPS) diluncurkan di Amerika Serikat, yang menjadi standar dominan di Amerika Utara dan beberapa bagian dunia lainnya. Jepang memiliki sistem sendiri yang dikenal sebagai NTT (Nippon Telegraph and Telephone), dan di Inggris ada TACS (Total Access Communication System).

Kelahiran 1G adalah hasil dari puluhan tahun penelitian dan pengembangan. Penemuan semikonduktor, mikroprosesor, dan kemajuan dalam teknologi radio adalah faktor kunci yang memungkinkan realisasinya. Ini bukan hanya tentang teknologi, tetapi juga tentang visi untuk menciptakan komunikasi pribadi yang benar-benar mobile.

Teknologi dan Cara Kerja: Analog Seutuhnya

Ciri paling fundamental dari jaringan 1G adalah sifatnya yang analog seutuhnya. Ini berarti bahwa sinyal suara, yang pada dasarnya adalah gelombang analog, ditransmisikan melalui gelombang radio sebagai sinyal analog juga. Tidak ada konversi digital pada tingkat transmisi suara.

Berikut adalah beberapa teknologi utama dan cara kerja jaringan 1G:

Sistem Komunikasi Analog:

• AMPS (Advanced Mobile Phone System): Ini adalah standar 1G yang paling banyak digunakan, terutama di Amerika Utara. AMPS menggunakan modulasi Frequency Division Multiple Access (FDMA). Artinya, spektrum frekuensi yang tersedia dibagi menjadi banyak saluran frekuensi sempit yang terpisah. Setiap panggilan dialokasikan satu saluran frekuensi eksklusif untuk durasi panggilan tersebut. Ini seperti memiliki banyak jalur komunikasi paralel, masing-masing pada frekuensi yang berbeda.
• NMT (Nordic Mobile Telephone): NMT juga menggunakan FDMA, tetapi dengan beberapa perbedaan dalam implementasi dan frekuensi.
• TACS (Total Access Communication System): Mirip dengan AMPS, tetapi digunakan di Inggris dan beberapa negara lain.

Frekuensi Radio: Jaringan 1G beroperasi pada pita frekuensi yang lebih rendah dibandingkan jaringan modern. AMPS, misalnya, menggunakan pita frekuensi sekitar 800-900 MHz.

Base Station (BTS): Setiap sel memiliki satu Base Transceiver Station (BTS). BTS bertanggung jawab untuk menerima sinyal dari ponsel dan mengirimkannya kembali ke ponsel. Mereka bertindak sebagai jembatan antara ponsel seluler dan jaringan telepon kabel (PSTN).

Mobile Switching Center (MSC): Ini adalah otak jaringan seluler 1G. Mobile Switching Center (MSC) bertanggung jawab untuk:

• Manajemen Panggilan: Menetapkan dan mengakhiri panggilan.
• Handover: Ketika ponsel bergerak dari satu sel ke sel lain selama panggilan, MSC memastikan panggilan tidak terputus dengan “menyerahkan” panggilan ke BTS di sel baru.
• Routing Panggilan: Menghubungkan panggilan dari ponsel ke jaringan PSTN (Public Switched Telephone Network) dan sebaliknya.
• Otorisasi: Memverifikasi pelanggan untuk memastikan mereka memiliki hak untuk menggunakan jaringan.

Telepon Seluler (Mobile Phones): Ponsel 1G jauh berbeda dengan smartphone modern. Mereka berukuran besar, berat, dan seringkali membutuhkan baterai yang besar. Contoh ikoniknya adalah “brick phone” Motorola DynaTAC 8000X. Ponsel ini dirancang khusus untuk komunikasi suara analog.

Persinyalan Out-of-Band: Tidak seperti telepon rumah tradisional di mana persinyalan seringkali bercampur dengan suara, 1G menggunakan persinyalan out-of-band. Ini berarti informasi kontrol (seperti nomor yang dipanggil, status panggilan) dikirimkan melalui saluran terpisah dari saluran suara. Ini meningkatkan keandalan persinyalan.

Ketika seseorang melakukan panggilan menggunakan ponsel 1G :

• Ponsel mengubah suara menjadi sinyal analog dan mengirimkannya melalui frekuensi radio yang ditetapkan.
• BTS terdekat menerima sinyal tersebut dan meneruskannya ke MSC.
• MSC merutekan panggilan melalui jaringan PSTN ke telepon penerima.
• Jika penerima juga berada di jaringan seluler, MSC akan menemukan lokasinya dan merutekan panggilan ke BTS yang sesuai.

Keterbatasan dan Tantangan

Meskipun revolusioner, jaringan 1G memiliki banyak keterbatasan yang pada akhirnya mendorong pengembangan generasi berikutnya :

Kualitas Suara Buruk: Karena sifatnya yang analog, sinyal suara rentan terhadap interferensi, noise, dan distorsi. Kualitas suara seringkali tidak sejernih telepon kabel dan dapat memburuk dengan jarak atau interferensi.

Keamanan Rendah: Sinyal analog mudah disadap. Tidak ada enkripsi bawaan dalam sistem 1G, yang berarti siapa pun dengan peralatan yang tepat dapat mendengarkan percakapan. Ini menjadi masalah privasi yang signifikan.

Kapasitas Terbatas: Penggunaan FDMA, di mana setiap panggilan membutuhkan saluran frekuensi eksklusif, sangat membatasi jumlah panggilan simultan yang dapat ditangani oleh jaringan. Spektrum frekuensi adalah sumber daya yang terbatas, dan 1G tidak efisien dalam penggunaannya. Ini menyebabkan masalah kongesti jaringan, terutama di area padat penduduk.

Tidak Ada Roaming Internasional: Standar 1G bervariasi secara signifikan antar negara (AMPS di AS, NMT di Nordik, TACS di Inggris, dll.). Ini berarti ponsel dari satu negara tidak dapat digunakan di negara lain, membatasi mobilitas internasional.

Ukuran dan Biaya Ponsel: Ponsel 1G sangat mahal (seringkali ribuan dolar pada saat itu) dan besar. Daya tahan baterai juga sangat terbatas, seringkali hanya bertahan beberapa jam waktu bicara. Ini membuat aksesibilitasnya terbatas pada segmen pasar yang kaya.

Tidak Ada Layanan Data: 1G dirancang murni untuk komunikasi suara. Tidak ada kemampuan untuk mengirim pesan teks, data, atau akses internet. Ini adalah jaringan suara murni.

Tidak Ada Otorisasi Kuat: Sistem otorisasi pada 1G relatif sederhana, yang terkadang rentan terhadap pemalsuan identitas ponsel atau “cloning.”

Dampak dan Warisan

Meskipun dengan segala kekurangannya, jaringan 1G memiliki dampak yang sangat besar pada masyarakat dan teknologi:

Demokratisasi Komunikasi: Meskipun mahal pada awalnya, 1G membuka jalan bagi mobilitas komunikasi. Ini mengubah persepsi telepon dari perangkat statis menjadi alat pribadi yang dapat dibawa ke mana saja.

Mendorong Inovasi: Keterbatasan 1G adalah pendorong utama untuk penelitian dan pengembangan teknologi generasi berikutnya. Kebutuhan akan kualitas suara yang lebih baik, keamanan yang lebih kuat, kapasitas yang lebih tinggi, dan layanan data adalah motivasi di balik penciptaan 2G (digital), 3G (data broadband), 4G (kecepatan tinggi), dan seterusnya.

Pengembangan Infrastruktur: Investasi besar dalam membangun infrastruktur 1G (BTS, MSC, menara) adalah fondasi bagi jaringan seluler modern. Banyak lokasi BTS dan bahkan beberapa komponen dasar jaringan terus digunakan atau ditingkatkan untuk generasi berikutnya.

Menciptakan Pasar Baru: 1G menciptakan industri ponsel dan telekomunikasi seluler yang sangat besar, membuka lapangan kerja baru dan memicu pertumbuhan ekonomi.

Pengenalan Konsep Roaming: Meskipun terbatas, 1G memperkenalkan konsep roaming, di mana pengguna dapat menggunakan layanan mereka di luar area layanan utama mereka, meskipun tidak lintas standar internasional.

— Apa itu PSTN —

Penurunan dan Transisi

Seiring dengan munculnya kebutuhan akan komunikasi yang lebih canggih, era 1G mulai meredup pada akhir 1990-an dan awal 2000-an. Kemunculan 2G (Generasi Kedua), yang sepenuhnya digital, menjadi pukulan telak bagi 1G. Jaringan 2G, dengan standar seperti GSM (Global System for Mobile Communications), menawarkan kualitas suara yang jauh lebih baik, keamanan enkripsi, kapasitas yang lebih tinggi melalui Time Division Multiple Access (TDMA) dan Code Division Multiple Access (CDMA), serta kemampuan untuk mengirimkan pesan teks (SMS). Keunggulan ini sangat mendominasi sehingga operator mulai mematikan jaringan 1G mereka untuk membebaskan spektrum frekuensi dan sumber daya untuk teknologi yang lebih baru.

Proses penutupan jaringan 1G tidak terjadi secara serentak di seluruh dunia. Beberapa negara mempertahankan layanan 1G hingga pertengahan 2000-an, terutama di daerah pedesaan di mana investasi untuk 2G atau lebih baru tidak secepat di perkotaan. Namun, pada akhirnya, sifat analog 1G menjadikannya usang di hadapan teknologi digital. Era 1G memang singkat, namun dampaknya monumental. Dari telepon yang seukuran batu bata dan mahal, hingga ponsel lipat dan akhirnya smartphone, 1G adalah langkah krusial yang mengawali perjalanan panjang ini.

Kesimpulan

Jaringan 1G adalah tonggak penting dalam sejarah telekomunikasi. Ini adalah langkah pertama yang berani menuju dunia yang terhubung secara nirkabel, mengubah cara kita berkomunikasi, berbisnis, dan menjalani hidup. Meskipun saat ini terlihat primitif dengan kualitas suara yang buruk, keamanan yang rendah, dan tidak adanya kemampuan data, 1G meletakkan dasar fundamental bagi setiap inovasi seluler yang mengikutinya.

Dari “brick phone” yang ikonik hingga evolusi ke smartphone canggih saat ini, perjalanan ini dimulai dengan 1G. Keterbatasan sistem analog ini secara langsung memicu penelitian dan pengembangan yang menghasilkan digitalisasi (2G), data seluler (3G), broadband seluler (4G), dan akhirnya konektivitas super cepat dan latensi rendah (5G). Warisan 1G bukan hanya pada teknologinya sendiri, tetapi pada visinya yang berani untuk membebaskan komunikasi dari batasan fisik, yang pada akhirnya membentuk dunia yang kita tinggali hari ini. Ia adalah pengingat bahwa setiap terobosan besar dimulai dengan langkah kecil, seringkali tidak sempurna, tetapi esensial.

Meskipun telah lama pensiun dari penggunaan komersial, prinsip-prinsip dasar yang diperkenalkan oleh 1G, seperti konsep seluler dan handover, tetap menjadi inti dari setiap jaringan seluler modern. Tanpa fondasi 1G, era digitalisasi dan mobilitas yang kita nikmati saat ini mungkin tidak akan terwujud secepat atau seefisien yang kita lihat. Kisah 1G adalah pelajaran berharga tentang bagaimana inovasi, meskipun pada awalnya terbatas, dapat memicu revolusi yang mengubah cara dunia bekerja.

Referensi : https://www.telkomsel.com/about-us/blogs/mengenal-teknologi-1g-hingga-5g