Integrasi Jaringan Nirkabel dengan CDMA2000 1x EV-DO di Indonesia R. Haryo Wisanggeni, Azhardiaz Budiman, A. Awaludin, Adhi Yuniarto, Riri Fitri Sari UI-Huawei Research and Training Center Universitas Indonesia Gedung Perpustakaan Pusat UI Lt 2. Kampus Baru UI, Depok 16424, Indonesia {r_haryo, azhar, awaludin, adhi, riri}@ui.edu Abstraksi Penetrasi teknologi komunikasi dan akses informasi yang masih rendah di Indonesia terutama untuk daerah dengan keterbatasan akses transportasi yang merupakan kawasan mayoritas di Indonesia memberikan dorongan pada pemerintah untuk melakukan percepatan pembangunan infrastruktur di bidang telekomunikasi dan informasi. Terdapat beberapa pertimbangan dalam mendesain solusi jaringan untuk kawasan tersebut seperti kecepatan data, area cakupan, dan penyediaan layanan yang meliputi akses data dan internet. Pada tulisan ini, kami mengusulkan sebuah solusi jaringan yang mangintegrasikan jaringan berbasis CDMA EV-DO dengan jaringan akses nirkabel pita lebar. Dalam tulisan ini akan didiskusikan beberapa keuntungan dari penggunaan jaringan yang terintegrasi ini dan ditunjukkan bahwa jaringan ini cocok untuk di kembangkan di daerah terpencil di Indonesia. Kata Kunci: Nirkabel, Pita Lebar, CDMA, EV-DO. Abstract The low penetration of communication technology and information access in Indonesia, especially in areas with limited transportation access which are the majority in Indonesia has given motivation to Indonesian government to speed up the development of information and communication technology (ICT) in rural area. There are several factors to be considered in designing network solution for those secluded areas.. In this paper, we propose a network solution which integrate network based on cdma2000 1x EV-DO and broadband wireless access network. We will discuss several advantage of this integrated network and show that this network is suitable to be implemented in secluded area in Indonesia. Key words: Broadband, wireless, CDMA, EV-DO 1. PENDAHULUAN Indonesia adalah negara yang luas dengan jumlah penduduknya yang besar. Perkembangan teknologi komunikasi di Indonesia membuat
jumlah pemakai teknologi ini terus bertambah. Berdasarkan data Direktorat Jendral Energi, Telekomunikasi, dan Informatika Bappenas pada akhir tahun 2006, terungkap bahwa pengguna
telepon tetap di Indonesia mencapai 14 juta pelanggan, sementara pelanggan telepon seluler mencapai 66,5 juta orang. Dari data Telkom, diketahui juga bahwa pengguna akses nirkabel tetap sebanyak 5,75 juta pelanggan. Untuk pelanggan internet, menurut data dari Asosisasi Penyedia Jasa Internet Indonesia adalah sekitar 25 juta orang dimana 125.000 diantaranya menggunakan koneksi pita lebar atau broadband access. Walaupun jumlah pelanggan tersebut terlihat besar, namun sesungguhnya jumlah tersebut relatif sangat kecil dibandingkan jumlah penduduk Indonesia yang mencapai lebih dari 238 juta orang. Terlebih lagi, penyebaran penduduk yang masih belum merata menyebabkan pemakaian teknologi telekomunikasi masih berpusat di kota-kota besar dan sedikit tersebar ke daerah-daerah khususnya daerah perdesaan. Penetrasi teknologi telekomunikasi yang masih rendah tidak lepas dari pembangunan infrastruktur yang belum merata. Salah satu faktornya adalah kondisi geografis wilayah Indonesia yang terdiri dari kepulaluan dan pegunungan yang sulit dijangkau. Kondisi ini menyebabkan sebagian besar wilayah Indonesia belum mendapatkan akses jaringan informasi. Beberapa pertimbangan dalam mendesain solusi jaringannya adalah kecepatan data, area cakupan, dan penyediaan layanan yang meliputi akses data dan internet. Akses nirkabel berbasis WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) menjadi alternatif yang menjanjikan dalam pembangunan infrastruktur di daerah terpencil. Solusi ini menawarkan kemudahan dalam hal pemasangan jaringan karena tidak diperlukannya sarana pengkabelan dalam menjangkau penggunanya. Hal ini cocok untuk digunakan di kawasan dimana akses transportasi masih terbatas seperti
pegunungan dan hutan. Dengan berkebangnya teknologi broadband, maka realisasi pembangunan jaringan nirkabel semakin terlihat. Mulai dari standar 802.11 atau yang lebih dikenal sebagai Wi-Fi sampai pada keluarga 802.16 atau yang lebih dikenal sebagai Wi-Max. Namun demikian, karena masih terbatasnya pengembangan teknologi nirkabel ini di Indonesia, maka pembangunan jaringan nirkabel di Indonesia masih memerlukan waktu sampai sepenuhnya beroperasi. Solusi lain yang ditawarkan adalah penggabungan akses nirkabel dengan jaringan yang telah ada. Dalam tulisan ini, solusi yang kami usulkan adalah sebuah jaringan berbasiskan CDMA EVDO yang terintegrasi dengan Wi-Max pada bagian access layer-nya. 2. TINJAUAN TEKNOLOGI 2.1. TEKNOLOGI CDMA Tidak seperti konsep pendahulunya yaitu FDMA dan TDMA yang mengalokasikan frekuensi tertentu (Ditambah alokasi slot waktu untuk TDMA) dalam proses transmisi data, pada CDMA data dibagi menjadi potongan-potongan kecil, kemudian disebar sehingga menduduki banyak frekuensi diskrit dalam jangkauan tertentu. Proses penyebaran (spreading) ini dilakukan menggunakan spreading code untuk menyebar data sebelum transmisi dilakukan. Tiap potongan data yang tersebar memiliki kode unik yang disebut Pseudo Random Noise Code atau disebut juga PN Code untuk mengidentifikasi tiap sinyal yang dikirim. Pada bagian penerima, digunakan correlator untuk menyusun data yang tersebar itu sesuai dengan susunannya semula berdasarkan PN Code-nya. Pada proses ini digunakan bandpass filter untuk memilih sinyal yang akan digunakan. Sinyal yang diinginkan akan dinaikkan dayanya sedangkan sinyal
yang tidak diinginkan akan dianggap noise.
Gambar 1. Ilustrasi Proses CDMA [6].
Gambar 2. Konfigurasi Jaringan CDMA [7].
Gambar 2. Konfigurasi Jaringan CDMA [6]. Standar sistem telepon yang berbasis CDMA pertama kali dciptakan oleh Qualcomm dengan nama IS-95 yang lebih dikenal dengan nama dagangnya, cdmaOne. IS-95 merupakan standar 2G untuk CDMA. Seperti halnya GSM, cdmaOne memiliki kecepatan transfer data sebesar 9.6 kbps. cdma2000 adalah standar hasil pengembangan dari cdmaOne. Teknologi ini memberikan kemampuan yang lebih dibandingkan cdmaOne
dalam hal kecepatan transfer data dan layanan. Keuntungan dari sistem cdma2000 adalah bahwa ia dapat digunakan pada spektrum frekuensi yang sama dengan IS-95 sehingga pengembangan dari cdmaOne ke cdma2000 tidak memerlukan alokasi spektrum yang baru seperti yang terjadi pada proses pengembangan sistem GSM ke UMTS/WCDMA. Pengembangan dari cdma2000, yaitu cdma2000 EV-DO atau lebih dikenal sebagai EV-DO saja dapat menangani koneksi data packet switched. Kecepatan transfer data EVDO yang dapat mencapai 2,45 Mbps membuatnya dapat digunakan untuk layanan data seperti internet. Dengan teknologi EV-DO, maka proses transfer suara dan data kini dapat dilakukan secara bersamaan sehingga cocok untuk menyediakan layanan internet dan koneksi nirkabel tetap. Biaya investasi juga dapat ditekan karena tak diperlukannya peralatan circuit switch. Data dari varian sistem dari cdmaOne dapat dilihat pada tabel 1. Pada tabel ini, kecepatan data dalam adalah dalam keadaan ideal. Gambar 3 menjelskan jalur migrasi dari beberapa sistem telkomunikasi bergerak. Tabel 1. Data Varian Sistem cdmaOne Teknologi Downlink Uplink cdmaOne
9.6 kbps
9.6 kbps
cdma2000 1x cdma2000 1x EV-DO Cdma2000 1x EV-DV
144 kbps
144 kbps
2.45 Mbps
0.15 Mbps
3.10 Mbps
1.80 Mbps
Gambar 3. Perkiraan jalur migrasi sistem telekomunikasi bergerak. [1] Beberapa keunggulan dari sistem CDMA membuatnya cocok untuk dikembangkan di daerah terpencil dimana tidak banyak terdapat bangunan sehingga lebih diutamakan kepada area cakupan yang luas dan koneksi dengan daerah sekitarnya. CDMA dapat beroperasi pada frekuensi yang rendah seperti 450 MHz sehingga kebutuhan akan BTS menjadi lebih sedikit dan modal yang dibutuhkan dapat ditekan secara signifikan. Proses migrasi CDMA yang jelas dan tidak memerlukan spektrum frekuensi baru membuatnya mudah untuk dikembangkan di masa depan. Dibandingkan dengan evolusi sistem lain seperti WCDMA yang teknologinya sampai saat ini masih dikembangkan dan belum digunakan di Indonesia, beberapa operator lokal sudah memanfaatkan teknologi EV-DO. 2.2. TEKNOLOGI BROADBAND WIRELESS ACCESS Berdasarkan standar IEEE 802.16-2004, istilah “broadband” mengacu kepada suatu koneksi yang memiliki bandwidth lebih besar dari 1 MHz dan kecepatan transfer data diatas 1,5 Mbit/s secara konsisten. Dari definisi diatas, maka dapat dideskripsikan bahwa Wireless Broadband Access (WBA) adalah suatu teknologi yang memungkinkan dilakukannya transfer
data berkecepatan tinggi yang meliputi area yang luas. Umumnya, layanan WBA dispesifikasikan dapat mencakup radius 30 mil atau 50 km dengan kecepatan downlink lebih dari 100 Mbit/s. Standar internasional untuk BWA adalah IEEE 802.16. Standar ini memberikan spesifikasi mengenai broadband Wireless Metropolitan Area Network (WMAN). Pengembangan selanjutnya dari standar ini adalah 802.20 yang mengacu pada teknologi Mobile Wireless Broadband Access (MWBA). Secara umum, berdasarkan spesifikasi 802.16, WBA bekerja pada frekuensi 10-66 GHz. Standar ini telah mengalami beberapa amandemen sampai yang terakhir distujui adalah 802.16e-2005 yang memberikan QoS yang lebih baik, juga adanya penggunaan metode Scalable OFDMA. Aplikasi teknologi IP wireless yang sedang hangat belakangan ini adalah 802.16a Wi-Max (worldwide interoperability for microwave access). Tidak seperti teknologi 802.11 Wi-Fi (wireless fidelity) yang memiliki keterbatasan jarak dalam pengoperasiannya (45m), Wi-Max memiliki kemampuan transfer data yang jauh lebih cepat dan berkapasitas besar, yakni mencapai 70Mbps dalam jarak radius 30 mil. Selain itu WiMAX (4G) dapat diintegrasikan dengan jejaring kabel Ethernet. Komunikasi data paket berbasis IP dapat juga dioptimalkan oleh WiMAX. WiMAX juga merupakan upaya standarisasi antara IP berbasis 802.16 dan WMAN (wireless metropolitan network) broadband berbasis ETSI HiperMAN (highperformance radio metropolitan area network). Di Asia, negara-negara seperti Jepang, Korea Selatan, China, India, Malaysia dan Indonesia menunjukkan ketertarikannya pada teknologi WBA, khususnya Wi-Max karena kemampuan broadband-nya yang efisien dan mencakup area yang lebih luas.
Broadband semakin menunjukkan perkembangan pesat. Hingga akhir 2004 jumlah pelanggannya telah mencapai 140 juta dan pertumbuhannya sangat cepat. Riset Yankee Group memperkirakan bahwa pada 2008 mendatang akan terdapat 325 juta pelanggan. Karenanya, broadband boleh dibilang merupakan teknologi yang perkembangannya paling cepat dalam sejarah. Untuk negara seperti Indonesia yang membangun kabel bukan saja sulit, tetapi juga mahal, alternatif nirkabel menjadi lebih logis. Ini dibuktikan dengan upaya Telkom menggelar layanan ADSL dengan brand TelkomLink Multi Media Access (MMA) dan juga layanan internet berkecepatan tinggi dengan merek Speedy. Di Indonesia, saat ini Pemerintah, melalui Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi, sedang menggodok regulasi untuk generasi terbaru akses WBA. Poin penting dari pembangunan jaringan WBA di Indonesia adalah tidak adanya lisensi untuk WBA yang sifatnya nasional. Hai ini untuk menghindari adanya praktek monopoli. 3. KONFIGURASI JARINGAN Sistem yang kami usulkan adalah suatu jaringan berbasiskan cdma2000 1x EV-DO. Dengan kecepatan data 2,45 Mbps downlink dan 0,15 Mbps uplink dan sudah dapat menangani koneksi data packet switched. Proses transfer suara dan data dapat dilakukan secara bersamaan sehingga cocok untuk menyediakan layanan internet dan koneksi nirkabel tetap. Untuk hardware yang digunakan, kami memilih untuk menggunakan hardware produksi Huawei yang memiliki kinerja yang baik, namun dengan biaya yang relatif lebih rendah.
Gambar 4. Konfigurasi Jaringan CDMA Tingkat Akses [6]. Frekuensi kerja 450 MHz lebih tepat untuk digunakan karena lebih diprioritaskan pada area cakupan yang luas dan meiliki daya pengoperasian yang lebih kecil. Pengintegrasian jaringan ini dengan jaringan nirkabel seperti Wi-Fi atau Wi-Max dapat dilakukan untuk memberikan koneksi wireless di tingkat akses kepada pelanggan. Penggunaan jaringan nirkabel dapat memudahkan proses pembangunan infrastruktur karena tidak diperlukannya sarana pengkabelan sehingga dapat menurunkan biaya investasi secara signifikan. Dapat digunakannya slot frekuensi yang bebas seperti 2,4 GHz pada Wi-Fi memudahkan proses lisensi dalam pembuatannya. Dalam hal ini, penggunaan Wi-Max akan lebih meningkatkan performa jaringan karena area cakupannya yang luas. Dengan konfigurasi ini, maka pengguna dapat menikmati layanan data dan suara dengan mudah. Pembangunan jaringan Fixed Wireless Access menjadi lebih mudah dan fleksibel, khususnya untuk daerah yang memiliki keterbatasan akses transportasi. Layanan internet juga dapat dibangun dengan lebih mudah karena penggunaan jaringan berbasis IP dengan kecepatan data yang menunjang.
Kami percaya bahwa sistem ini dapat menjadi salah satu solusi dalam pembangunan sistem telekomunikasi dan penyediaan akses informasi di daerah perdesaan. Untuk itu, diperlukan perhatian dan riset lebih lanjut dari pihak pemerintah atau perusahaan penyedia layanan terutama untuk melakukan tes di lapangan. Sebagai pusat riset, UIHuawei Research and Training Center juga menyediakan akses dan fasilitas untuk penelitian di bidang ini dan siap untuk memberikan dukungan penuh bagi pembangunan teknologi informasi dan telekomunikasi di Indonesia. 4. KESIMPULAN Sistem komunikasi yang berbasis integrasi antara jaringan cdma2000 1x EV-DO dengan jaringan broadband wireless access dapat menjadi solusi bagi penyediaan akses informasi untuk daerah perdesaan. Dengan beberapa keunggulan EV-DO seperti kecepatan data yang tinggi, area cakupan yang luas, efisiensi daya, serta pengembangannya yang mudah karena memiliki jalur migrasi yang jelas dan tidak memerlukan spektrum baru seperti halnya pada migrasi jaringan GSM, maka modal investasi dapat ditekan secara signifikan dan pengembangan proyek ini menjadi sangat menjanjikan. Penambahan jaringan nirkabel pita lebar membuat akses ke pengguna menjadi lebih mudah, handal, dan efisien.
REFERENSI [1] Venkata Praveen Tanguturi, Fotios C. Harmantzi. “Migration to 3G Wireless Broadband Internet and Real Options: The Case of an Operator in India”, Telecommunications Policy, Volume 30, Issue 7, August 2006, Pages 400-419. [2] R.J. Honicky, Omar Bakr, Michael Demmer, Kevin Fall, ”Voicemail Phones for Rural Connectivity”, In
submission in EECS Department, University of California, Berkeley, March 20, 2007. [3] Nokia. “Rural Wireless Connectivity in Kenya”. Governor’s School Of Engineering And Technology Research Journal June 24th-July 21st, 2007. Rutgers University Busch Campus, New Jersey. [4] “Langkah Baru Broadband”. eBizzAsia Volume III No. 23 January 2005. www.ebizzasia.com/03232005/focus,0323,03.htm [5] “Infrastruktur Informasi Masih rendah“. Lembaga Kantor Berita Nasional: Antara News. 13 Juli 2007, 16:41 WIB. http://www.antara.co.id/arc/2007/7/13 /infrastruktur-informasi-masihrendah/ [6] “CDMA BTS Hardware Introduction”. BTS3606 Hardware Description Manual. Huawei Technology Co., Ltd. [7] “CDMA Softswitch Core Network Introduction”. CSOFTX3000 Technical Manual-System Description, Huawei Technology Co., Ltd. [8] “Teknologi yang Andal Untuk Mengatasi Rendahnya Penetrasi Penggunaan Jasa Telekomunikasi di Indonesia". Executive Summary of PT. Dwimitra Daya Eltiga. www.postel.go.id/content/ID/regulasi/ telekomunikasi/kepdir/pt%20dwimitra %20daya%20eltiga.pdf [9] Vinoth Gunasekaran, Prof. Fotios C. Harmantzis. "Towards a Wi-Fi Ecosystem:Technology Integration and Emerging Service Models", Publication of Wesley J. Howe School of Technology Management. September, 2006
