Teknologi seluler generasi kelima, 5G, adalah lompatan besar berikutnya dalam kecepatan untuk perangkat nirkabel. Kecepatan ini mencakup tingkat pengguna seluler yang dapat mengunduh data ke perangkat mereka dan latensi, atau kelambatan, yang mereka alami antara mengirim dan menerima informasi.
5G bertujuan untuk memberikan kecepatan data yang 10 hingga 100 kali lebih cepat dari jaringan 4G saat ini. Pengguna harus mengharapkan untuk melihat kecepatan unduhan pada urutan gigabit per detik (Gb / s), jauh lebih besar dari puluhan megabit per detik (Mb / s) kecepatan 4G.
"Itu penting karena akan memungkinkan aplikasi baru yang tidak mungkin hari ini," kata Harish Krishnaswamy, seorang profesor teknik elektro di Universitas Columbia di New York. "Sebagai contoh, pada kecepatan data gigabit per detik, Anda berpotensi mengunduh film ke ponsel atau tablet Anda dalam hitungan detik. Jenis kecepatan data itu dapat memungkinkan aplikasi realitas virtual atau mobil mengemudi otonom."
Selain membutuhkan kecepatan data yang tinggi, teknologi yang muncul yang berinteraksi dengan lingkungan pengguna seperti augmented reality atau mobil yang bisa mengemudi sendiri juga akan membutuhkan latensi yang sangat rendah. Karena alasan itu, tujuan 5G adalah untuk mencapai latensi di bawah tanda 1-milidetik. Perangkat seluler akan dapat mengirim dan menerima informasi dalam waktu kurang dari seperseribu detik, muncul seketika bagi pengguna. Untuk mencapai kecepatan ini, peluncuran 5G membutuhkan teknologi dan infrastruktur baru.
Jaringan baru
Sejak generasi awal ponsel, jaringan nirkabel telah beroperasi pada pita frekuensi radio yang sama dari spektrum elektromagnetik. Tetapi karena semakin banyak pengguna memadati jaringan dan meminta lebih banyak data daripada sebelumnya, jalan raya gelombang radio ini menjadi semakin padat dengan lalu lintas seluler. Untuk mengimbangi, penyedia seluler ingin memperluas ke frekuensi gelombang milimeter yang lebih tinggi.
Gelombang milimeter menggunakan frekuensi 30 hingga 300 gigahertz, yang 10 hingga 100 kali lebih tinggi daripada gelombang radio yang digunakan saat ini untuk jaringan 4G dan WiFi. Mereka disebut milimeter karena panjang gelombang mereka bervariasi antara 1 dan 10 milimeter, sedangkan gelombang radio berada pada urutan sentimeter.
Frekuensi gelombang milimeter yang lebih tinggi dapat menciptakan jalur baru di jalan raya komunikasi, tetapi ada satu masalah: Gelombang milimeter mudah diserap oleh dedaunan dan bangunan dan akan membutuhkan banyak stasiun pangkalan yang berjarak dekat, yang disebut sel kecil. Untungnya, stasiun ini jauh lebih kecil dan membutuhkan daya lebih kecil dari menara sel tradisional dan dapat ditempatkan di atas bangunan dan tiang lampu.
Miniaturisasi BTS juga memungkinkan terobosan teknologi lain untuk 5G: Massive MIMO. MIMO adalah singkatan dari multiple-input multiple-output, dan mengacu pada konfigurasi yang mengambil keuntungan dari antena yang lebih kecil yang diperlukan untuk gelombang milimeter dengan secara dramatis meningkatkan jumlah port antena di setiap stasiun pangkalan.
"Dengan sejumlah besar antena - puluhan hingga ratusan antena di setiap stasiun pangkalan - Anda dapat melayani banyak pengguna yang berbeda secara bersamaan, meningkatkan kecepatan data," kata Krishnaswamy. Di laboratorium IC (COSMIC) berkecepatan tinggi dan Gelombang milimeter, Krishnaswamy dan timnya merancang chip yang memungkinkan teknologi gelombang milimeter dan MIMO. "Gelombang milimeter dan MIMO masif adalah dua teknologi terbesar yang akan digunakan 5G untuk memberikan kecepatan data yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah yang akan kita lihat."
Apakah 5G berbahaya?
Meskipun 5G dapat meningkatkan kehidupan kita sehari-hari, beberapa konsumen telah menyuarakan keprihatinan tentang potensi bahaya kesehatan. Banyak dari kekhawatiran ini adalah penggunaan 5G radiasi gelombang milimeter energi yang lebih tinggi.
"Sering ada kebingungan antara radiasi pengion dan non-pengion karena istilah radiasi digunakan untuk keduanya," kata Kenneth Foster, seorang profesor bioteknologi di Pennsylvania State University. "Semua cahaya adalah radiasi karena itu hanya energi yang bergerak melalui ruang. Ini radiasi pengion yang berbahaya karena dapat merusak ikatan kimia."
Radiasi pengion adalah alasan kami memakai tabir surya di luar karena sinar ultraviolet gelombang pendek dari langit memiliki energi yang cukup untuk mengetuk elektron dari atomnya, merusak sel-sel kulit dan DNA. Gelombang milimeter, sebaliknya, tidak terionisasi karena memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dan tidak cukup energi untuk merusak sel secara langsung.
"Satu-satunya bahaya radiasi non pengion yang terbentuk adalah terlalu banyak pemanasan," kata Foster, yang telah mempelajari efek kesehatan dari gelombang radio selama hampir 50 tahun. "Pada tingkat paparan tinggi, energi frekuensi radio (RF) memang bisa berbahaya, menghasilkan luka bakar atau kerusakan termal lainnya, tetapi paparan ini biasanya hanya terjadi dalam pengaturan pekerjaan di dekat pemancar frekuensi radio berdaya tinggi, atau kadang-kadang dalam prosedur medis serba salah. "
Banyak dari sorak-sorai publik atas adopsi keprihatinan gema 5G atas generasi sebelumnya dari teknologi seluler. Skeptis percaya paparan radiasi non-pengion mungkin masih bertanggung jawab untuk berbagai penyakit, dari tumor otak hingga sakit kepala kronis. Selama bertahun-tahun, ada ribuan penelitian yang menyelidiki masalah ini.
Pada tahun 2018, Program Toksikologi Nasional merilis penelitian selama satu dekade yang menemukan beberapa bukti peningkatan tumor otak dan kelenjar adrenalin pada tikus jantan yang terpapar radiasi RF yang dipancarkan oleh ponsel 2G dan 3G, tetapi tidak pada tikus atau tikus betina. Hewan-hewan itu terpapar ke tingkat radiasi empat kali lebih tinggi dari tingkat maksimum yang diizinkan untuk paparan manusia.
Banyak penentang penggunaan gelombang RF yang dilakukan penelitian yang mendukung argumen mereka, dan sering mengabaikan kualitas metode eksperimental atau ketidakkonsistenan hasil, kata Foster. Meskipun dia tidak setuju dengan banyak kesimpulan yang skeptis tentang generasi jaringan seluler sebelumnya, Foster setuju bahwa kita perlu penelitian lebih lanjut tentang dampak kesehatan potensial dari jaringan 5G.
"Semua orang yang saya kenal, termasuk saya, merekomendasikan lebih banyak penelitian tentang 5G karena tidak ada banyak studi toksikologi dengan teknologi ini," kata Foster.
Bagi para pendukung 5G, banyak yang percaya manfaat 5G dapat memberikan kepada masyarakat jauh melebihi yang tidak diketahui.
"Saya pikir 5G akan memiliki dampak transformasi pada kehidupan kita dan memungkinkan hal-hal baru yang fundamental," kata Krishnaswamy. "Apa jenis aplikasi itu dan apa dampaknya, kita tidak bisa mengatakan dengan pasti saat ini. Itu bisa menjadi sesuatu yang mengejutkan kita dan benar-benar mengubah sesuatu untuk masyarakat. Jika sejarah telah mengajarkan kita sesuatu, maka 5G akan menjadi contoh lain dari apa yang nirkabel dapat lakukan untuk kita. "
