Layanan

Aplikasi Unlicensed Mobile Access untuk Rular Next Generation Network

(R-NGN)

Sumber: Kelompok Keahlian Teknologi Informasi Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung

Overview

R-NGN adalah model telekomunikasi yang tepat untuk daerah pedesaan yang terpencil. Dari artikel sebelumnya relah dijelaskan bahwa UMA (Unlicensed Mobile Access) adalah teknologi yang bertujuan untuk menekan biaya komunikasi dan sekaligus memperluas jaringan signal. Ide ini muncul ketika pelanggan GSM yang mobile di suatu pedesaan kesulitan memperoleh sinyal dan terpaksa pergi ke kota untuk memperoleh sinyal yang bagus.dan kemudian terpaksa memasang telephone rumah PSTN di rumahnya sebagai pelengkap untuk memperlancar hubungan dengan koleganya, hal ini disadari sangat tidak efisien karena menggunakan dua nomor telephone akan menjadi pemborosan. Dari kasus tersebut muncul ide “bagaimana menggabungkan jaringan fixed access dan mobile access dapat digabungkan, lalu UMA adalah teknologi yang paling cocok saat ini. Teknologi ini mampu memperluas jaingan GSM/ GPRS dengan mengguankan jaringan broadband IP dan jalur radio yang merupakan signal tanpa ragulasi (unlicensed) yang juga digunakan untuk access point (AP). Sehingga pelanggan GSM/ GPRS handset dual-mode dapat menggunakan dan menerima panggilan melalui jarinag PSTN via AP ketika masih di zona R- NGN, dan apabila sudah di luar zona R- NGN pelanggan berada di luar cakupan tadi maka handset akan berfungsi sebagaimana handset biasa diamana mengirim atau menerima panggilan akan dilewatkan melalui jaringan GSM/ GPRS. Wilayah UMA pun dapat diletakkan di berbagai tempat yang sekiranya lebih nyaman untuk menggunakan jaringan PSTN misalnya di perumahan perkantoran dan tentunya diletakkan di daerah rular area yang tidak terjangkau jaringan GSM/ GPRS. Sebagai referensi tambahan, handset pertama yang terfabrikasi dengan Wi-Fi (802.11 b/g) dengan UMA yang memungkinkan melakukan panggilan melalui jaringan PSTN via Wi-Fi di rumah adalah salah satu produk dari RIM (Research In Motion) “ Pearl Flip 8220 ” produk terbaru dari Balckberry.

Gambar 1. Pearl Flip 8220

Arsitekture jaringan UMA

Sistem jaringan UMA terdiri dari access point (AP), UMA Network Controller (UNC), dan jaringan broadband IP (Gbr.4). Dalam konteks gambaran dari dua operator fixed dan seluler, broadband IP akan menjadi lingkup pekerjaan operator jaringan fixed.

Ganbar 2. Arsitektur UMA

Layanan baik suara, SMS, data dan voice mail dari GSM/GPRS akan menjadi tanggungjawab operator jaringan seluler GSM/GPRS. Sedangkan UNC bisa jadi tanggungjawab operator jaringan fixed dan bisa juga tanggungjawab operator jaringan seluler atau keduanya. Teknologi UMA baru dicoba diimplementasikan di jaringan seluler yang berbasiskan seluler GSM dan GPRS dan belum dikenal di jaringan dengan teknologi CDMA, setidaknya untuk sampai saat ini. Dalam arsitektur jaringan diatas, digambarkan jaringan seluler GSM yang digunakan, sudah dilengkapi dengan sub jaringan GPRS, yang dibentuk oleh SGSN, GGSN, AAA dan satu tambahan sub jaringan lagi, yaitu UNC SGW.

Mobile Station (MS)

Mobile station (MS) yang digunakan harus mampu bekerja dual mode pada radio licensed (GSM) dan radio unlicensed (menggunakan Bluetooth ataupun 802.11). Untuk saat ini, terminal ini telah mulai dikembangkan oleh beberapa vendor. Terminal yang sudah digunakan dalam ujicoba di lapangan di BT Telecom, yaitu Sony Ericsson P800 dengan upgrade software agar bisa bekerja dual mode. MS ini akan menjadi tanggungjawab penuh pelanggan layanan ini.

Gambar 3. Mobile Station (MS)

Access Point (AP)

Perangkat AP merupakan radio link yang berfungsi sebagai penghubung dari UNC ke MS dan sebaliknya menggunakan spektrum frekuensi unlicensed melalui jaringan broadband IP. Radio link yang difungsikan sebagai AP dapat menggunakan Bluetooth atau standar 802.11 yang umum diperoleh di pasaran. Walaupun tidak diatur oleh regulator namun harus dibatasi dalam hal daya yang diperbolehkan untuk dipancarkan agar tidak mengganggu sistem lain.

UMA Network Controller (UNC)

Perangkat UNC berfungsi sebagai penghubung antara jaringan IP dengan MSC dan SGSN masing – masing melalui A-interface dan Gb-interface. Untuk menghubungkan MS dengan UNC digunakan antarmuka Up. Antarmuka ini melalui jaringan IP transport, akan me-relay pensinyalan GSM/GPRS antara jaringan inti PLMN dengan MS.

Hubungan standar 802.11 dengan Antarmuka Up

Berikut ini adalah mapping lapisan IP melalui L1/L2 unlicensed untuk standar 802.11. Layer di atasnya akan transparan terhadap jaringan MS dan GSM. Namun demikian terdapat fungsi UMA RR yang diperlukan untuk mengatur hand over dari satu jaringan UMA ke jaringan UMA yang lain ataupun keluar masuk dari jaringan UMA ke jaringan GSM. Lebih lanjut akan dijelaskan di belakang tentang handover dan rove di bagian belakang.

Identifikasi pada MS, AP dan UNC

Untuk dapat melakukan akses layanan di jaringan UMA, pelanggan harus memasukkan identitas ke perangkat UNC berupa IMSI dari MS. MS juga diberikan identitas lain yaitu, berupa alamat IP Publik. Oleh perangkat UNC, alamat IP dari handset atau MS digunakan sebagai akses data untuk menghindari fraud. Sedangkan pada perangkat AP yang digunakan sebagai identitas adalah alamat MAC. Oleh MS, identitas (ID) AP akan disampaikan ke perangkat UNC via jaringan broadband IP yang dari ini UNC akan mengetahui di mana lokasi layanan pelanggan MS berada. Dengan pengalamatan IP pada setiap AP, maka UNC akan mengetahui bahwa hanya AP yang legal saja yang diijinkan dapat akses ke UNC. Satu cakupan layanan perangkat UNC yang mampu melayani beberapa perangkat AP dalam jaringan UMA dianggap sebagai satu sel UMA. Pembagian sel dalam jaringan UMA berguna bila MS berpindah atau handover dari jaringan Radio Access Network (RAN) GSM ke jaringan UMA. Untuk mengetahui target sel UMA yang dituju, MS akan mengirimkan parameter nomor kanal frekuensi radio(ARFCN) dan kode identitas BSC (BSIC) ke UNC.

Sekuriti

Mekanisme sekuriti yang digunakan pada ruas MS ke AP menggunakan fungsi otentikasi dan enkripsi yang digunakan pada unlicensed radio. Termasuk yang diatur di dalamnya adalah untuk voice, data danpensinyalan antarmuka. Mekanisme sekuriti yang digunakan pada ruas antara MS dengan UNC dimaksudkan untuk melindungi dari kemungkinan pensinyalan, suara dan data pihak yang punya otoritas. Otentikasi pelanggan oleh MSC/VLR dan MS bersifat transparan terhadap UNC. Dan terakhir sekuriti untuk aplikasi data merupakan tanggungjawab antara MS dan server gateway.

Registrasi Layanan

Sebelum pelanggan mendapatkan layanan dari UMA, MS melakukan prosedur Discovery untuk mendapatkan identitas perangkat UNC yang sedang melayani koneksi MS. Registrasi dilakukan antara MS dan UNC. Dimana MS akan menginformasikan bahwa ia sudah terhubung ke AP tertentu dan alamat IP sudah alokasikan jika sewaktu – waktu ada panggilan masuk ke MS tersebut, maka UNC dapat melacaknya.

Layanan

Layanan yang dapat dinikmati oleh pelanggan dalam jaringan UMA transparan terhadap layanan yang diberikan jaringan RAN GSM/GPRS. Layanan tersebut meliputi voice, data, SMS dan layanan supplementari lainnya. Layanan suara melalui IP menggunakan voice over IP menggunakan protokol H. 323.

Gambar 4. Konfigurasi Layanan

Handover dan Rove

Dalam kondisi sedang dalam sesi apakah voice ataukah data MS dapat berpindah antara jaringan seluler ke jaringan UMA atau antar UMA. Handover ini digunakan sebagai istilah bila MS bergerak dari jaringan seluler ke jaringan UMA. Handover out digunakan sebagai istilah bila MS bergerak dari jaringan UMA ke jaringan seluler dan handover UMA digunakan bila MS bergerak dari suatu jaringan UMA ke jaringan UMA yang lain. Bila dalam kondisi idle atau tidak dalam keadaan sesi MS dapat bergerak antara jaringan seluler ke jaringan UMA dan antar jaringan UMA digunakan istilah rove.

Daya Pancar Frekuensi Unlicensed

Diperlukan persyaratan minimum jaringan WLAN sebagai media radio unlicensed link yang menghubungkan dari MS ke jaringan broadband IP agar tidak saling berinterferensi.

Analisis dari Konvergensi Layanan

Dengan hadirnya teknologi UMA ini, maka permasalahan yang dialami pelanggan, Operator Jaringan Fixed dan Seluler akan dapat dipecahkan. Karena masing – masing akan mendapatkan kebutuhannya bila terjadi integrasi jaringan seluler dengan jaringan PSTN terealisasi dalam jaringan UMA. Sebagai pelanggan yang menginginkan integrasi layanan, maka pelanggan perlu memasang AP di rumahnya. Ia harus membeli perangkat AP dan handset dengan kemampuan dual mode juga. Dengan teknologi ini di rumah, di toko dan di bengkelnya ia tetap dapat menghubungi dan dihubungi, karena tidak ada lagi blankspot, karena sinyal seluler lemah. Ketika ia keluar dari wilayah cakupan UMA, ia tetap masih dapat dikontak oleh pelanggan dan supplier-nya, karena menggunakan nomor yang sama. Sekarang ia lebih mudah dalam mengatur pengeluaran, karena hanya satu tagihan saja dari semua layanan awal yang tetap ia dapatkan. Sebagai penyedia jaringan PSTN dan Wireless LAN, maka operator PSTN akan mendapatkan keuntungan. Pertama ia dapat masuk ke pasar seluler dengan menawarkan layanan konvergensi antarafixed/mobile melalui jaringan UMA. Kedua ia dapat mempertahankan pelanggannya dengan menawarkan bundling layanan yang dipunyainya seperti suara, faksimili, akses Internet, seluler atau limited mobility. Ketiga ia dapat memberikan layanan kepada pelanggan dengan biaya yang lebih murah melalui jaringan UMA. Biaya abonemen perbulannya akan lebih murah karena biaya bulanan akses Internet, seluler, telepon rumah akan tereduksi. Dan akhirnya ia dapat menaikkan value layanan karena pelanggan yang jarang di rumah dan merasa tidak perlu dengan telepon rumah akan berubah pikiran untuk mengoptimalkannya ketika berada di rumah dengan jaringan UMA. Dengan berintegrasi dengan jaringan PSTN melalui jaringan UMA, operator seluler akan mendapatkan beberapa keuntungan. Pertama ia dapat menjangkau wilayah – wilayah blankspot terutama di dalam rumah, pertokoan dan ruang publik sehingga memperluas mobilitas pelanggan. Kedua ia dapat memberikan layanan tarif yang lebih murah dengan menerapkan tarif home-zone ketika pelanggan berada di jaringan UMA. Ketiga ia dapat mencegah adanya pelanggan churn ke operator lain karena mampu menawarkan biaya tarif yang lebih murah dan cakupan yang lebih baik. Keempat, dengan melimpahkan trafik ke jaringan UMA maka trafik jaringan seluler akan terhindar dari kemungkinan congestion trafik. Dan terakhir akses layanan data lewat GPRS di jaringan seluler tetap terjamin sehingga menaikkan kualitas layanan. Bagi regulator ini merupakan permasalahan baru yang harus segera diatur. Namun sisi positif yang bisa dilihat adalah dengan konvergensi akan menghemat nomor telepon baik seluler maupun fixed yang harus dialokasikan untuk tiap pelangan.

Kendala Implementasi

Namun karena teknologi masih dibilang baru, masih ada beberapa hal yang perlu kematangan perangkat, regulasi dan skema bisnis sebelum implementasi menuju komersial. Pertama adalah ketersediaan terminal yang mendukung dual mode antara kemampuan seluler – GSM dengan kemampuan radio Bluetooth dan 802.11 di pasar belum begitu banyak. Kedua pelanggan perlu mengadakan AP apakah Bluetooth ataukah WLAN dengan biaya sendiri. Mereka akan mengeluarkan biaya pembelian perangkat dan instalasi. Ketiga diperlukan adanya regulasi yang mengatur baik pemanfaatan frekuensi unlicensed, mungkin pembatasan dalam hal daya pancar yang diizinkan.

Kesimpulan

Di daerah rural yang memiliki keterbatasan infrastruktur jaringan seluler teknologi UMA dapat menjadi solusi baik bagi pelanggan, operator fixed maupun seluler yaitu dengan menggabungkan layanan dari jaringan seluler dengan jaringan bluetooth atau standar 802.11. UMA merupakan teknologi baru yang memungkinkan pelanggan dapat menikmati layanan yang terintegrasi – voice, sms, voice mail, layanan data- dengan nomor tunggal.

Referensi

[1] Alcatel, AT&T Wireless, Cingular Wireless

LLC, BT.PLC, Ericsson AB, Kineto Wireless

Inc., Motorola Inc., Nokia, Nortel Networks,

Inc., O2, Roger Wireless Inc., Siemens AG, T-

Mobile USA.

[2] Bluephone, British Telecom – UK, web site

norwood system

[3] Bluephone, British Telecom-UK, website IVT

[4] Hazim Ahmadi, ”Konvergensi Jaringan

Fixed/Mobile memanfaatkan Frekuensi

Unlicensed”, 2004

[5] www.UMA-technology.com