Senin, 27 Februari 2012

Femtocell

Introduksi

Perkembangan dunia telekomunikasi memang seolah tidak berhenti bahkan semakin cepat dan cepat lagi. Kalau sebelum satu setengah dekade yang lalu pertumbuhan jumlah pelanggan telepon sangat lambat, karena masih didominasi telepon tetap, maka setelah tahun tersebut adalah sebaliknya karena kehadiran teknologi GSM sebagai telepon seluler. Hal itu dipercepat lagi dengan hadirnya teknologi CDMA, yang juga, sebagai pelengkap telepon seluler. Sepertinya di negara kita telepon seluler bukan barang mewah lagi, karena barang tersebut mudah dijumpai dimanapun bahkan kalangan bawah.

Menurut data yang saya kumpulkan, hingga triwulan ketiga tahun 2009, jumlah pelanggan seluler di Indonesia secara total telah mencapai sekitar 180 juta. Jumlah pelanggan yang besar, jumlah penyedia jaringan yang banyak, tarif yang murah dan handset yang murah adalah faktor-faktor yang mendorong terjadinya overload kapasitas jaringan seluler yang disediakan operator. Maka jangan heran kalau pada tahun-tahun sebelumnya anda begitu mudah melakukan call di suatu lokasi outdoor, suatu saat nanti akan anda dapati sulitnya membuat call, terlebih lagi di dalam ruangan.

Dari berbagai data keluhan yang diterima customer care operator penyedia jaringan, lebih dari 60% adalah mereka kesulitan melakukan call di dalam ruangan. Ini sungguh mudah dimaklumi karena umumnya mereka lebih nyaman membuat atau menerima call di dalam ruangan dibanding di luar ruangan, karena lebih privacy, lebih tidak berisik, atau tidak sedang menyetir dan lain sebagainya. Hal ini juga yang mendorong penggunaan telepon tetap di meja menjadi menurun karena pemanggil lebih menyukai langsung ke nomor yang dipanggil, yaitu nomor telepon seluler.

Deman Internet

Demam layanan aplikasi Internet seperti jejaring sosial Facebook, akses video di Youtube, micro bloging twitter, chatting ebuddy, friendster dan lain sebagainya telah melanda banyak kalangan. Tidak saja menjangkiti para technocrat, tetapi juga kalangan di rumah tangga, anak-anak bahkan kalangan yang sebelumnya jauh dari hingar bingar Internet. Hal ini memicu kebutuhan untuk “always connected” akses data baik di luar ruangan maupun di luar ruangan. Sayangnya sinyal terima dari BTS, di dalam ruangan jauh lebih kecil dibandingkan di luar ruangan, yang akibatnya panggilan data dari dalam ruangan sangat payah.

Berbeda dengan koneksi panggilan suara, untuk koneksi panggilan data dibutuhkan bit error yang lebih kecil, atau sederhananya dibutuhkan level daya terima dari pemancar jaringan operator (BTS) yang lebih besar agar layanan akses data di dalam ruangan dapat berlangsung dengan baik. Kalau yang sering terjadi sekarang ini akses data dari jaringan seluler di dalam ruangan ibaratnya nge-klik address website kemudian sambil masak mie instant, hingga mie-nya matang, tapi alamat tadi belum kebuka juga. Masalahnya ya itu tadi level sinyal HSDPA atau EV DO yang ditawarkan operator masih buruk di dalam ruangan.

Perbaikan Cakupan dan Kapasitas

Untuk memperbaiki cakupan jaringan di dalam ruangan sekaligus meningkatkan kapasitas pengguna, memasang pemancar meskipun kecil di dalam ruangan pelanggan adalah solusinya. Namun jenis pemancar yang seperti apakah yang sesuai? Kalau pemancar (BTS), even micro, akan sangat sulit dilaksanakan, mengingat dibutuhkan konfigurasi, butuh catuan daya yang besar, butuh space yang cukup besar dan level daya yang besar akan mengganggu pengguna di dalam ruangan.

Femtocell

Femtocell adalah teknologi micro BTS yang menggunakan level daya rendah, menggunakan frekuensi resmi seperti yang digunakan jaringan seluler, dikoneksikan dengan backhaul jaringan Internet, digunakan untuk memperluas cakupan dan meningkatkan kapasitas, dan pemasangannya secara auto configuration.

Mengapa auto configuration dibutuhkan? Karena operator tidak mungkin memantau, melakukan pemasangan dan memelihata perangkat di lapangan yang jumlahnya akan banyak. Sehingga nantinya perangkat ini seolah-olah menjadi tanggungjawab pelanggan. Harga perangkat ini jauh lebih murah dibandingkan dengan perangkat BTS. Kapasitas pelanggan per femto Access Point (FAP), demikian perangkat femto ini sering disebut, adalah sekitar 4-8 pengguna secara simultan. Perangkat ini dapat dipasang di rumah-rumah dan gedung perkantoran, dimana pelanggan yang dilayani adalah yang sudah terdaftar dalam perangkat FAP tadi.

Berbeda dengan perangkat BTS atau repeater yang dihubungkan langsung ke perangkat BSC atau RNC, perangkat FAP dihubungkan ke jaringan Internet menggunakan link jaringan akses data pelanggan misalnya xDSL. Tentu saja di sisi core network, penyedia jaringan seluler terdapat perangkat server manajemen FAP yang akan menangani segala keperluan perangkat ini.

Layanan Femtocell

Layanan yang dapat diberikan perangkat FAP pada dasarnya adalah layanan data paket karena itu koneksi jaringan ini langsung ke cloud Internet. Meskipun demikian layanan suara tetap juga dapat dinikmati yaitu melalui voice over packet. Aplikasi-aplikasi seperti security, instant messaging, virtual fridge note melalui Facebook, monitoring dan lain-lain dapat dikembangkan dan diintegrasikan dengan FAP.

Benchmark

Sampai saat ini operator yang sudah melakukan trial dan implementasi di lapangan diantaranya adalah Softbank dari Jepang. Di Indonesia sendiri pemerintah baru akan meregulasi aturan maen perangkat ini pada tahun 2012. (Lama amaaat ya…). Telkom saat ini bergabung dengan berbagai institusi di Eropa seperti universitas, lembaga penelitian, vendor dan operator telekomunikasi sedang menyusun requirement perangkat femtocell yang dibiayai Komisi Eropa. Kerjasama ini dimulai tahun 2010 dan berakhir tahun 2012 dengan target akhir adalah prototipe yang akan diuji coba di Lab Wireless Network, Telkom RDC. Bagi operator ini membuka peluang sekaligus menjadikan ancaman, yaitu terhadap bisnis voice yang sekarang ini masih bisa dinikmati

Jumat, 24 Februari 2012

Wireless Sensor Network

Apa Itu Wireless Sensor Network?

Wireless Sensor Network atau disingkat dengan WSN adalah suatu peralatan sistem embedded yang didalamnya terdapat satu atau lebih sensor dan dilengkapi dengan peralatan sistem komunikasi. Sensor disini digunakan untuk menangkap informasi sesuai dengan karakteristik . Contoh tipe sensor dapat dilihat pada table dibawah ini:

Tipe Sensor

Contoh Sensor

Temperatur

Thermistor, thermocouple

Tekanan

Pressure gauge, barometer, ionization gauge

Optik

Photodiodes, phototransistors, infrared sensors, CCD sensors

Akustik

Piezoelectric resonators, microphones

Mekanik

Strain gauges, tactile sensors, capacitive diaphragms, piezoresistive cells

Gerakan dan Getaran

Accelerometers, gyroscopes, photo sensors

Posisi

GPS, ultrasound-based sensors, infrared-based sensors, inclinometers

Kelembaban

Capacitive and resistive sensors, hygrometers, MEMS-based humidity sensors

Radiasi

Ionization detectors, Geiger–Mueller counters

Sensor-sensor ini akan mengubah data analog ke data digital. Data ini selanjutnya dikirim ke suatu node melalui media komunikasi yang digunakannya seperti

  • Bluetooth
  • Infrared
  • Wifi

Kemampuan sensor pada WSN secara luas membuat penggunaan WSN untuk melakukan monitoring banyak digunakan. WSN dapat digunakan dengan sensor sederhana yang memonitoring suatu fenomena sedangkan untuk yang komplek maka setiap WSN akan mempunya lebih dari satu sensor sehingga WSN ini akan dapat melakukan banyak monitoring suatu fenomena. Jika WSN ini dihubungkan ke gateway yang dapat mengakses internet maka WSN ini dapat diakses dan berkolaborasi dengan sistem lain seperti yang terlihat pada gambar 1.
gambar1

Gambar 1. Ilustrasi scenario penggunaan WSN

Penerapan dan Penggunaan WSN

Teknologi WSN banyak memberikan inspirasi dalam penerapan dan penggunaan untuk segala bidang. Beberapa penerapannya contohnya

  • Monitoring lingkungan
  • Target tracking
  • Pipeline (Air, minyak, gas) tracking
  • Monitoring pertanian
  • Supply chain management
  • Traffic management

Setiap node WSN akan mengirim data sensor ke suatu base dan hasil kumpulan data semuanya akan diolah sehingga ini akan memberikan suatu informasi. Contoh penggunaan WSN pada bidang pertanian dapat dilihat pada gambar 2. Disini terlibat bahwa lingkungan pertanian dilakukan monitoring melalui WSN dan dapat diakses melalui internet baik browser maupun mobile device.

gambar2

Gambar 2. Penggunaan WSN bidang pertanian

Arsitektur WSN

Setiap node WSN umumnya berisi sistem sensing, processing, communication dan power yang dapat diilustrasikan seperti pada gambar 3. Bagaimana menggabungkan ini adalah hal yang harus diperhatikan ketika kita melakukan perancangan. Sistem processor merupakan bagian sistem yang terpenting pada WSN yang dapat mempengaruhi performance ataupun konsumsi energi. Beberapa pilihan untuk processor dapat memilih antara lain:

  • Microcontroller
  • Digital signal processor
  • Application-specific IC
  • Field programmable gate array

gambar3

Gambar 3. Arsitektur umum pada sebuah WSN

…………..

Referensi

  • Waltenegus Dargie and Christian Poellabauer, Fundamental of Wireless Sensor Networks, Wiley & Sons, 2010
  • Philip Levis and David Gay, TinyOS Programming, Cambridge University Press, 2009
  • Wikipedia, Wireless Sensor Networks, http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_sensor_network

Lebih lengkapnya dapat dibaca di majalah PC Media edisi Januari 2011. Semoga berguna

Minggu, 19 Februari 2012

SON concepts in the LTE

SON concepts are included in the LTE (E-UTRAN) standards starting from the first release of the technology (Release 8), and expanding in scope with subsequent releases. A key goal of 3GPP standardization is the support of SON features in multi-vendor network environments. 3GPP has defined a set of LTE SON use cases and associated SON functions.1 The standardized SON features effectively track the expected LTE network evolution stages as a function of time. With the first commercial networks to be launched in 2010, the initial focus of Release 8 has been functionality associated with initial equipment installation and integration. The scope of the first release of SON (Release 8) includes the following 3GPP functions, covering different aspects of the eNodeB self configuration use case:

  • Automatic inventory
  • Automatic software download
  • Automatic Neighbor Relation
  • Automatic Physical Cell ID (PCI) assignment

The next release of SON, as standardized in Release 9, will provide SON functionality addressing more maturing networks. It includes these additional use cases:

  • Coverage & Capacity Optimization
  • Mobility optimization
  • RACH optimization
  • Load Balancing optimization

Other SON related aspects that are being discussed in the framework of Release 9 include improvement on the telecom management system to increase energy savings, a new OAM interface to control home eNodeBs, UE reporting functionality to minimize the amount of drive tests, studies on self-testing and self- healing functions, and minimization of drive testing. It should be clear that SON-related functionality will continue to expand through the subsequent releases of the LTE standard.

The SON specifications have been built over the existing 3GPP network management architecture, reusing much functionality that existed prior to Release 8. These management interfaces are being defined in a generic manner to leave room for innovation on different vendor implementations.

Here is a handy chart showing what are some of the working aspects of what SON does for a network.

Self Organization in Networks is being introduced to simplify and automate the initial provisioning, in operation optimization, and maintenance of mobile networks. The NGMN group has made recommendations and 3GPP has written some use cases into their standards for R8, R9 and R10 which cover LTE and LTE-Advanced. The SON implementation is within the eNB and the NEM. Initially proven in femtocell deployments, the next step is to apply this plug and play approach to big iron. Ultimately, the application of this automation will reduce the amount of human intervention required to integrate, optimize and maintain the network. The keywords within the specification are towards Self Configuration, Self Optimization and Self Healing.
[line]

Femtocells were the original commercial use cases for SON.

TEORI DASAR MMS (Multimedia Messaging Service) Pada Jaringan GSM

TEORI DASAR MMS (Multimedia Messaging Service) Pada Jaringan GSM

MMS merupakan value added dari GSM. MMS bukan aplikasi yang spesifik harus jalan diatas GPRS. Standard MMS sendiri menggunakan WAP untuk mengirim dan menerima pesan MMS dari MMSC (MMS center) ke mobile device. Pada umumnya digunakan WAP over GPRS untuk melakukan pengiriman pesan MMS ini. Tetapi standard MMS sendiri cukup independent, sehingga GPRS dapat digunakan bearer lain seperti GSM-data (circuit switched), bahkan CDMA (Code Devision Multiplexing).

I. Perangkat yang mendukung MMS

I.1. Arsitektur MMS yang terintegrasi dari GSM GPRS

Multimedia messaging didefinisikan oleh 3GPP dan WAP sebagai badan standarisasi. Multimedia messaging service (MMS) menggunakan WAP sebagai sarana transportasi dan independent sebagai bearernya sehingga membuatnya bisa berjalan melalui jaringan GPRS. Layanan MMS yang diluncurkan menggunakan jaringan GPRS akan menawarkan fasilitas yang lebih bagi para pengguna. Jaringan GPRS menyediakan peningkatan yang penting dalam hal bandwidth dan bantuan peningkatan kerja layanan MMS dan penggunaannya. Berikut gambar jaringan GSM GPRS yang terintegrasi ke MMS.

Gambar 1. Arsitektur Jaringan GSM, GPRS, MMS.

1.2 Elemen- elemen pembangun MMS

Jaringan GSM GPRS yang terintegrasi dengan service MMS memiliki beberapa tambahan subsistem, yang terlihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2. Arsitektur Elemen – elemen MMS

Subsistem yang mutlak ada pada layanan MMS ini adalah:

1. MMSE ( MMS Environment ).

MMS environment meliputi seluruh elemen elemen yang menyediakan layanan MMS ke user. Pada user roaming, visited network merupakan bagian dari MMSE pelanggan tersebut.

2. MMS Proxy – Relay.

Elemen yang memberikan akses ke tempat penyimpanan pesan (MM strorage) di MMS server, menghandle incoming dan outgoing message, dan bertanggung jawab untuk mentransfer message dengan system yang lain, seperti dengan e-mail atau dengan system MMS jaringan yang lain.

3. MMS user Data base dan HLR ( Home Location Register ).

Element ini berisi data base informasi user/pelanggan, yang terdiri dari database user profile, database langganan dan HLR

4. MMS User Agent.

Elemen yang berhubungan dengan pelanggan/user dan diimplementasikan dengan perangkat pelanggan.

5. MMS VAS Aplication.

Elemen ini memberikan nilai pelayanan tambahan (Value Added Srevice) kepada pengguna MMS.

6. External Server.

Merupakan penyedia selain MMS, dapat berada dalam MMSE, misal: E-Mail Server dan lain-lain.

7. MMS Server

Elemen ini menyediakan layanan penyimpanan untuk MM message.

Didalam arsitektur MMS diatas juga ada interface yang digunakan sebagai komunikasi antar elemen-elemen pembangunnya. Setiap interface diatas mendukung sejumlah operasi seperti Message Submission, Message Retrieval, Message Forwarding. Beberapa interface telah distandarisasikan untuk menjamin interoperabilitas antara perangkat yang diproduksi oleh manufacturer yang beragam.

MM1 Interface merupakan interface utama dalam MMSE. Dengan interface ini memungkinkan interaksi antara MMS User Agent, perangkat mobile, dan MMSC.

MM2 Interface merupakan interface yang terletak antara MMS Relay dan MMS Server yamg digunakan untuk menggabungkan keduanya dalam bentuk sebuah MMSC.

MM3 Interface merupakan interface yang terletak antara MMSC dengan External Server, yang memungkinkan bisa melakukan pertukaran pesan antara MMSC dan External server seperti Email Server dan SMSC.

MM4 Interface merupakan interface yang terletak antara dua MMSC. Interface ini dibutuhkan untuk pertukaran pesan multimedia diantara MMSE.

MM5 Interface memungkinkan interaksi antara MMSC dan elemen jaringan seperti HLR.

MM6 Interface merupakan interface antara MMSC dengan user database.

MM7 Interface merupakan interface yang terletak antara MMSC dan exsternal Value added Service application. Interface ini memungkinkan VAS application untuk meminta berbagai layanan dari MMSC dan untuk mendapatkan pesan dari remote MMS User Agent.

MM8 Interface dibutuhkan untuk interaksi antara MMSC dan billing system.

I.3. Implementasi MMS.

MMSC yang digunakan di PT.Telkomsel menggunakan produk dari CMG dari belanda. MMSC yang digunakan berupa MMSC Smart yang mempunyai kemampuan menerima multimedia message maximum 2 MM/sec. Ciri-ciri dari CMG MMSC Smart sebagi berikut:

Biaya yang dikeluarkan sedikit/efektif dalam perawatan dan pemeliharaan

Menawarkan peningkatan kapasitas ke MMSC power maupun MMSC performance yang mempunyai kapasitas message lebih besar

MMSC Smart sangat ideal untuk MMS yang mempunyai traffik rendah

Gambar 5. Konfigurasi MMSC MMS PT.Telkomsel, jakarta

Fungsi Perangkat MMSC.

1. CMG Ethernet switch

Ethernet switch berfungsi sebagai penghubung semua aplikasi .

2. CMG MMSC

CMG MMSC merupakan bagian utama dari seluruh elemen konfigurasi MMSC diatas. Disamping itu dalam operasinya CMG MMSC berhubungan dengan berbagai jaringan eksternal melalui sebuah interface MMS khusus

3. CMG Multi Media Store

CMG Multi Media Store ada 2 yaitu:

MM Store : Penyimpanan pesan multimedia yang ditujukan ke MM User phone.

LS Message Store : Penyimpanan message yang berasal dari aplikasi E-mail dan LSS Subscriber.

4. CMG Anti Spam dan Anti Virus (SVCC)

SVCC merupakan salah satu firewall yang dimiliki oleh CMG yang berfungsi sebagai salah satu proteksi terhadap gangguan dari luar, misalnya virus dari internet.

5. CMG MM Transcoding

Transcoding berfungsi sebagai pengubahan format dari pesan yang dikirimkan dari pengirim ke penerima. Baru format AMR yang bisa ditranscoding yang akan berubah ke format WAVE untuk aplikasi mobile user ke e-mail.

6. CMG Management station

Management station ini berfungsi sebagai tempat pengontrolan dan memanage semua aplikasi konfigurasi Smart MMSC .

7. CMG WSB (Wireless Service Broker)

Komponen yang terdapat dalam WSB ada 2 yaitu

a. WAP Gateway

Berfungsi sebagai sarana konektifitas dalam pengambilan pesan maupun dalam pengiriman pesan. Media yang digunakan adalah WAP. Disamping itu WAP ini berfungsi menghubungkan MMSC dengan jaringan GSM dan GPRS Network Telkomsel dan jaringan eksternal yang lainnya seperti: SMSC

b.PPG (Push Proxy Gateway)

PPG merupakan fasilitas yang ada hubungannya dengan dengan LSS subscriber karena berfungsi sebagai gerbang untuk pengiriman notifikasi ke LSS tersebut.

Software CMG MMSC Smart PT.Telkomsel

Software yang mendukung MMSC yang digunakan di PT.Telkomsel yang dikeluarkan oleh CMG menggunakan versi 1.1 dimana ada 2 fitur yang ditawarkan yaitu fitur standard dan fitur pilihan.

3.2.1 Fitur Standard

Fitur standard yang terdapat di CMG MMSC Smart PT.Telkomsel diantaranya:

8. Mobile MMS

9. Billing Records

10. Inter operator MMS

11. Web-based Customer Care

12. Mobile-Email MMS

13. Address Resolution

14. Internet MMS

15. Copy-Forward/Diverting

16. Delivery/Read Reports

17. Delivery and Retrieval

18. Address Hiding

19. Profilling(Subscriber, CoS, VAS)

20. Mobile Addressing

3.2.2 Fitur Pilihan

Fitur pilihan yang terdapat di CMG MMSC Smart PT.Telkomsel diantaranya

1. WAP Push-Pull Gateway

2. Media Conversion

3. Prepaid Support

4. Auto Provisioning

5. Anti-Virus/Spam

6. E-mail to Mobile MM User

7. MMS to Shortcode (VAS Application)

8. Multimedia Store Aplication

3.3 Konsep Pengiriman dan Penerimaan MMS

Dalam penyampaian pesan dari originator user ke recipient ada beberapa kondisi yang mungkin

1. Pengirim dan penerima berada pada MMSE yang sama.

2. Pengirim dan penerima berada dalam dua MMSE yang berbeda.

3. Penerima bukan merupakan pelanggan MMS, kasus ini apabila dialamtkan ke email user atau ke pelanggan SMS.

II. Implementasi MMS di Telkom Flexi.

Arsitektur Jaringan MMS di CDMA 2000-1X Telkom Flexi.

Gambar 5. Arsitektur Jaringan MMS di CDMA 2000-1X Telkom Flexi.

Gambar 6. Protocol Reference Model of MMS at CDMA 2000-1X Telkom Flexi.

Mekanisme Pengiriman MMS di CDMA 2000-1xX Telkom Flexi.

a.Multimedia Message Notification

One of the services of MMS service is MM notification from MMS Relay/server recpient to MMS UA recipient.

b. Retrieving of Multimedia Message

At this art, MMS service contains of MM retrieval flow. Retrieving of MM is done by MMS User agent recipient from MMS Relay/Server recipient.

c. Multimedia Message passed on

This part is describing the mechanism of multimedia message sent which is forwarded to other recipients. Forwarding MMS UA will firstly passing on the multimedia message that has been accepted with or without firstly reading/seeing the message to the other MMS UA recipients (which address has been previously specified by MMS UA forwarding). When MMbox supporting it then the multimedia message can be saved at MMbox originator other than forwarding the message.

d. Delivery Report

This part will discuss the process of sending delivery report.

e. Read-Reply Report

This part will discuss on read-reply report sending from MMS User Agent recipient to MMS relay/server recipient and read-reply report from MMS relay/server originatior to MMS UA originator.

Gambar 7. MMS Flow at Telkom Flexi Network

Mulitimedia message transferred

My Headlines