Bagi sebagian besar dari kita, ponsel adalah bagian dari hidup. Tetapi saya yakin, keingin tahuan Anda selalu terjebak oleh pertanyaan-pertanyaan seperti bagaimana ponsel melakukan panggilan dan mengapa ada berbagai generasi komunikasi seluler. Mari kita jelajahi teknologi di balik komunikasi seluler. Ketika Anda berbicara di telpon, suara Anda diambil oleh mikrofon ponsel Anda.
Mikrofon mengubah suara Anda menjadi sinyal digital dengan bantuan sensor MAMS dan IC. Sinyal digital ini berisi suara Anda dalam bentuk 0S dan 1S. Antena di dalam telpon menerima sinyal 0S dan 1S ini, kemudian mentransmisikannya dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik mentransmisikan 0S dan 1S dengan mengubah karakteristik gelombang seperti amplitude.
frekuensi, fase, atau kombinasi keduanya. Misalnya, dalam hal frekuensi, 0 dan 1 ditransmisikan dengan menggunakan masing-masing frekuensi rendah dan tinggi. Jadi, jika Anda bisa menemukan cara untuk mengirim gelombang elektromagnetik ini ke telpon teman, maka Anda akan bisa melakukan panggilan. Namun, gelombang elektromagnetik tidak mampu melakukan perjalanan jarak jauh. Gelombang akan kehilangan kekuatan karena kehadiran benda-benda, peralatan listrik, dan beberapa faktor lingkungan lain.
Bahkan jika tidak ada masalah seperti tersebut tadi pun, gelombang elektromagnetik tidak akan berlangsung selamanya karena struktur bumi yang melengkung. Untuk mengatasi masalah ini, dibuatlah menara sel menggunakan konsep teknologi seluler. Dalam teknologi seluler, area geografis dibagi menjadi sel-sel heksagonal, dengan masing-masing sel memiliki menara dan slot frekuensinya sendiri. Secara umum, menara sel ini dihubungkan melalui kabel, atau lebih khusus lagi, kabel serat optik. Kabel serat optik ini diletakkan di bawah tanah atau lautan, untuk menyediakan konektivitas nasional atau internasional.
Gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh ponsel diambil oleh menara di dalam sel dan mengubahnya menjadi pals cahaya frekuensi tinggi. Pals cahaya ini dibawa ke base transceiver box yang terletak di dasar menara. Untuk pemrosesan sinyal lebih lanjut. Setelah diproses, sinyal suara diarahkan ke menara tujuan. Setelah menerima pals, menara tujuan memancarkan keluar dalam bentuk gelombang elektromagnetik dan ponsel teman kemudian menerima sinyal.
Sinyal ini mengalami proses terbalik dan teman mendengar suara Anda. Jadi memang benar bahwa komunikasi seluler tidak sepenuhnya nirkabel, namun tetap menggunakan media kabel juga. Beginilah cara komunikasi seluler dilakukan, tapi ada masalah besar yang sengaja tidak kami jawab. Komunikasi seluler hanya berhasil ketika menara Anda mentransfer sinyal ke menara teman.
Tetapi bagaimana menara Anda tahu di area menara sel mana? teman Anda berada? Nah, untuk proses ini, Menara Cell mendapat bantuan dari sesuatu yang disebut Mobile Switching Center atau MSC. MSC adalah titik pusat dari sekelompok Menara Cell.
Sebelum melangkah lebih jauh, mari kita jelaskan lebih banyak informasi tentang MSC. Ketika Anda membeli kartu SIM, semua informasi berlangganan terdaftar dalam MSC yang ditentukan. MSC ini akan menjadi home MSC Anda.
Home MSC ini menyimpan informasi seperti paket layanan, lokasi Anda saat ini, dan status aktivitas Anda. Jika Anda pindah ke luar rentang Home MSC Anda, MSC baru yang menggantikan melayani Anda dikenal dengan Foreign MSC. Ketika Anda masuk wilayah Foreign MSC, MSC ini berkomunikasi dengan Home MSC Anda.
Singkatnya, Home MSC Anda selalu tahu di mana Anda berada. Untuk memahami di mana lokasi sel pelanggan dalam area MSC, MSC menggunakan beberapa teknik. Salah satu caranya adalah memperbaharui lokasi pelanggan setelah periode tertentu.
Ketika ponsel melewati sejumlah menara yang telah ditentukan, pembaruan lokasi kembali dilakukan. Yang terakhir adalah ketika ponsel dihidupkan. Mari kita coba memahami semua prosedur ini dengan sebuah contoh. Misalkan Emma ingin menelpon John. Ketika Emma memanggil nomor John, permintaan panggilan tiba di home MSC Emma.
Setelah menerima nomor John, permintaan akan diteruskan ke home MSC John. Sekarang MSC John memeriksa MSC-nya saat ini. Jika John berada di home MSC-nya, permintaan panggilan akan segera dikirim ke lokasi selnya saat ini dan memeriksa apakah John sedang melakukan panggilan lain atau apakah ponselnya dimatikan.
Jika semuanya positif, telpon John berdering dan panggilan akan tersambung. Namun, jika John tidak berada di home MSC-nya, MSC John akan meneruskan permintaan panggilan ke foreign MSC. Foreign MSC akan mengikuti prosedur yang dijelaskan sebelumnya untuk menemukan ponsel John, dan kemudian akan melakukan panggilan.
Sekarang, mari kita bahas mengapa spektrum frekuensi cukup penting dalam komunikasi ponsel. Untuk mentransfer 0S dan 1S dalam komunikasi digital, setiap pelanggan dialokasikan dalam rentang frekuensi. Namun, spektrum frekuensi yang tersedia untuk komunikasi seluler cukup terbatas, dan ada miliaran pelanggan.
Masalah ini diselesaikan dengan bantuan dua teknologi. Satu, distribusi slot frekuensi, dan dua, teknik akses berganda. Pada teknik pertama, slot frekuensi yang berbeda dialokasikan dengan hati-hati ke menara sel yang berbeda.
Dalam teknik akses berganda, Slot frekuensi ini didistribusikan secara efisien di antara semua pengguna aktif di area sel. Sekarang, pertanyaan besar, mengapa ada generasi berbeda dari teknologi ponsel? 1G awalnya memungkinkan pengguna untuk pertama kalinya membawa telpon tanpa kabel terpasang. Tetapi 1G menderita dua masalah utama.
Masalah pertama adalah transmisi nirkabel dalam format analog. Sinyal analog mudah diubah oleh sumber eksternal, jadi transmisi ini memberikan kualitas suara dan keamanan yang buruk. Masalah kedua adalah menggunakan teknik Frequency Division Multiple Access, yang menggunakan spektrum yang tersedia dengan cara yang tidak efisien.
Faktor-faktor ini membuka jalan bagi komunikasi seluler generasi kedua. 2G menggunakan teknologi akses berganda digital, yaitu teknologi TDMA atau CDMA. Generasi kedua juga memperkenalkan layanan data revolusioner, SMS, dan penelusuran internet. Teknologi 3G difokuskan untuk memberikan kecepatan transfer data yang lebih tinggi.
3G menggunakan teknik akses ganda WCD bersama dengan peningkatan bandwidth. Kecepatan 3G 2M BBS memungkinkan transfer data untuk penggunaan seperti GPS, video, panggilan suara, dan lain-lain. Berikutnya muncul 4G, yang mencapai kecepatan 20 hingga 100 Mbps, yang cocok untuk film dan televisi resolusi tinggi. Kecepatan yang lebih tinggi ini bisa terjadi karena OFD Multiple Access Technology dan teknologi MIMO. MIMO menggunakan beberapa antena penerima pemancar di dalam ponsel dan menara.
Generasi komunikasi seluler berikutnya, 5G, yang akan segera diluncurkan, Akan menggunakan teknologi MIMO dan gelombang milimeter yang ditingkatkan. 5G akan memberikan konektivitas tanpa batas untuk mendukung internet pada barang-barang seperti mobil tanpa pengemudi dan rumah pintar. Jangan lupa untuk berlangganan teknik rekayasa.
Dan dukungan Anda di patreon.com akan sangat berharga. Terima kasih.