Balu (kiri) berbagi informasi di ponselnya tentang skema pemerintah dengan Devi Singh dan Tola Ram di desa Thana di Bhim, Rajasthan, 20 Oktober 2019. | Kredit Foto: Moorthy RV/The Hindu
Perangkat seluler telah menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan kita. Kita menggunakannya untuk berkomunikasi dengan teman dan keluarga, melakukan transaksi keuangan melalui UPI, terhubung ke Internet, dll. Konektivitas untuk perangkat ini diaktifkan melalui jaringan nirkabel seluler (seluler).
Jaringan seluler, seperti jaringan 5G, mencakup seperangkat peralatan jaringan yang terhubung melalui jalur komunikasi. Peralatan tersebut bekerja sama untuk memindahkan data antara perangkat yang berbeda dan ke jaringan lain, misalnya, Internet. Jaringan seluler dapat dibagi menjadi dua sub-jaringan: jaringan akses (AN) dan jaringan inti (CN).
Apa itu jaringan akses dan jaringan inti?
AN terdiri dari stasiun pangkalan yang menyediakan konektivitas nirkabel ke perangkat seluler di area geografis terbatas, yang disebut area jangkauan. Operator jaringan biasanya memasang stasiun pangkalan di sepanjang dan lebar wilayah yang akan dicakup. Anda mungkin pernah melihat stasiun ini dalam bentuk menara dengan kotak-kotak yang dilengkapi antena di atasnya.
CN jaringan seluler memiliki peralatan yang menyediakan konektivitas ke jaringan lain, seperti Internet. Tidak seperti stasiun pangkalan AN, CN beroperasi di lokasi pusat, dan mungkin jauh dari stasiun pangkalan mana pun. CN dihubungkan ke stasiun pangkalan melalui tautan serat optik yang disebut backhaul.
Data dari perangkat pengguna harus melewati stasiun pangkalan dan CN untuk mencapai tujuan yang diinginkan, seperti Internet atau perangkat pengguna lain. Bahkan jika dua pengguna berada di sekitar dan terhubung ke stasiun pangkalan yang sama atau berdekatan, data harus melewati CN pusat. Mungkin tidak terlihat oleh pembaca, tetapi CN sangat penting untuk mendukung mobilitas pengguna, fitur utama yang ditawarkan oleh jaringan seluler.
Apa yang menghambat konektivitas pedesaan?
Meskipun jaringan seluler tampak ada di mana-mana, penyebaran dan penggunaannya sangat bervariasi antara daerah perkotaan dan pedesaan. Hal ini khususnya berlaku di negara-negara berkembang seperti India. Menurut Data Langganan Telekomunikasi terbaru dari Otoritas Regulasi Telekomunikasi India, kepadatan telekomunikasi perkotaan di negara tersebut adalah 127% sedangkan kepadatan telekomunikasi pedesaan adalah 58%. Dengan kata lain, rata-rata, pengguna perkotaan memiliki satu atau lebih koneksi seluler (1,27) sedangkan hanya satu dari dua orang (0,58) yang terhubung. Data ini menunjukkan adanya kesenjangan digital perkotaan-pedesaan. Situasi di sebagian besar negara berkembang lainnya serupa atau lebih buruk.
Faktor penting yang menghambat penyebaran dan/atau penggunaan jaringan seluler di daerah pedesaan adalah pendapatan masyarakat di sana yang relatif rendah. Sebagian besar penduduk pedesaan menganggap layanan seluler tidak terjangkau. Karakteristik lain yang relevan dari daerah pedesaan adalah kepadatan penduduk yang rendah, populasi yang tersebar dalam kelompok (desa) yang sering dipisahkan oleh lahan kosong yang luas, dan keterpencilan. Membawa infrastruktur serat optik ke desa yang jauh, misalnya di Himalaya, untuk menghubungkan stasiun pangkalan di sana mungkin tidak hemat biaya atau mudah.
Fitur-fitur lanskap pedesaan ini memerlukan sistem komunikasi yang dapat secara efisien mencakup area geografis yang luas — namun, fokus penelitian pada faktor-faktor ini masih terbatas. Sebagian besar jaringan seluler yang ada melayani populasi perkotaan di negara-negara yang secara ekonomi maju, misalnya, jaringan 5G berfokus pada penyediaan kecepatan data 10 Gbps dan latensi 1 ms. Konektivitas pedesaan masih jauh tertinggal.
Apa standar IEEE 2061-2024?
Kelompok riset kami di IIT Bombay, yang dipimpin oleh Profesor Abhay Karandikar, telah berupaya mengembangkan konektivitas pedesaan yang terjangkau selama bertahun-tahun dan beberapa solusi yang dikembangkan di lab kami menjadi dasar standar 2061-2024. Standar ini mendefinisikan arsitektur jaringan nirkabel untuk akses pita lebar yang terjangkau di daerah pedesaan. Standar ini disetujui pada tanggal 6 Juni oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
Jaringan IEEE-2061 juga mencakup CN dan AN yang mirip dengan jaringan seluler. Akan tetapi, AN IEEE-2061 bersifat heterogen, di mana berbagai jenis stasiun pangkalan hidup berdampingan: ia mencakup stasiun pangkalan yang mencakup area cakupan yang luas — disebut makro-BS — yang dilengkapi dengan Wi-Fi dengan area cakupan yang kecil. Ia berbeda dari jaringan 5G, di mana AN bersifat homogen yang terdiri dari stasiun pangkalan dengan jenis yang sama dan biasanya area cakupan yang lebih kecil.
Ilustrasi skematis 'jaringan 5G yang hemat'. | Kredit Foto: Pranav Jha/Pengaturan khusus
Macro-BS dalam IEEE-2061 dapat dibangun dengan teknologi seluler apa pun yang dapat mendukung area cakupan yang luas. Sementara macro-BS menyediakan cakupan area yang luas tetapi mungkin kecepatan data yang lebih rendah, Wi-Fi digunakan di desa-desa untuk menyediakan konektivitas berkecepatan tinggi. Kemampuan utama sistem ini adalah memungkinkan perangkat berpindah dari konektivitas berbasis Wi-Fi ke konektivitas macro-BS tanpa gangguan layanan apa pun. Hal ini dimungkinkan oleh fungsionalitas kontrol AN terintegrasi dalam jaringan IEEE-2061. Seiring berkembangnya sistem nirkabel, teknologi lama dan baru — termasuk 4G, 5G, 6G, Wi-Fi, dan jaringan — akan hidup berdampingan dan saling melengkapi. Dalam jaringan yang heterogen seperti itu, fungsionalitas kontrol AN terintegrasi seperti yang disertakan dalam standar IEEE-2061 akan membantu menghindari masalah seperti panggilan terputus.
Apa itu jaringan mil menengah?
Lebih jauh, standar IEEE-2061 mengusulkan penggunaan jaringan nirkabel jarak menengah multi-hop untuk memperluas konektivitas ke area yang tidak memiliki sambungan serat optik. Jaringan nirkabel jarak menengah multi-hop menyediakan konektivitas hemat biaya dalam jarak jauh, sehingga menghilangkan kebutuhan akan serat optik yang mahal dan sulit dipasang. Jaringan IEEE-2061 dapat secara fleksibel menggunakan satu atau beberapa teknologi seperti satelit, atau Wi-Fi jarak jauh untuk jarak menengah.
IEEE-2061 AN juga memiliki jalur langsung dan alternatif ke Internet, tidak seperti jaringan (4G/5G), di mana konektivitas Internet hanya dimungkinkan melalui CN. Seperti yang disebutkan sebelumnya, CN dalam jaringan seluler diperlukan untuk mendukung mobilitas pengguna. Namun, banyak pengguna jaringan seluler saat ini yang tidak memiliki tempat tinggal tetap, hal ini lebih merupakan karakteristik daerah pedesaan. Oleh karena itu, koneksi langsung ke Internet dari AN, yang menghindari CN terpusat, akan menjadi solusi yang lebih optimal bagi pengguna tersebut. Tidak seperti jaringan 4G/5G, jaringan IEEE-2061 juga dapat menghindari CN untuk komunikasi antara pengguna di sekitar, yang dapat langsung diarahkan dalam AN. Ini seperti pergi langsung dari Belagavi ke Hubballi (AN ke AN) alih-alih pergi ke Bengaluru terlebih dahulu lalu ke Hubballi (AN-CN-AN).
Alhasil
Singkatnya, IEEE 2061-2024 adalah standar IEEE kedua yang dihasilkan dari upaya penelitian laboratorium Prof. Karandikar di IIT Bombay. Standar ini mengikuti jejak IEEE 1930.1-2022, standar tentang “di luar jaringan 5G”, yang juga memasukkan beberapa ide penelitian kami sebagai elemen utamanya.
Jika diadopsi, IEEE 2061 dapat membantu menyediakan konektivitas yang terjangkau bagi penduduk pedesaan. Konsep-konsep barunya, termasuk bypass CN, dan kontrol AN terintegrasi juga dapat membuka jalan menuju jaringan seluler yang fleksibel dan dapat diskalakan di masa mendatang.
Pranav Jha adalah seorang ilmuwan di IIT Bombay dan ketua kelompok kerja IEEE 'Frugal 5G Networks', yang mengembangkan standar IEEE-2061-2024.
