Man vs Software

Dah lama ga update blog ini ­čśÇ

Yup sekarang saya mau bahas tentang SON yaitu Self Organizing Network. Its about automatic software.

Saya jadi ingat dulu pertama kali bekerja di dunia telekomunikasi, kami diberi tugas oleh koordinator kami untuk membuat program menggunakan Macro VB Excel. Latar belakangnya adalah kami punya rutinitas kerjaan dan tugas yang berulang setiap waktu dan hari. Dan koordinator kami mempunyai ide bagaimana menekan pengulangan kerjaan secara manual digantikan program yang mengeksekusi rutinitas itu secara otomatis dan jauh lebih cepat dengan hanya menekan tombol setelah mempersiapkan input! Pekerjaan jauh lebih cepat, efisien, efektif, bahkan mengurangi kesalahan atau error. Kata kuncinya disini adalah : Cepat dan Error Reduction yang berujung pada Cost Efficiency dan Kredibilitas. Saya berterima kasih kepada jasa koordinator itu, dalam kerjaan saya selanjutnya ilmu ini sangat membantu.

SON

Nah SON ini saya pikir sama persis idenya dengan latar belakang diatas, dan SON bener-bener akan sangat powerful ketika sistemnya sudah lengkap dan sempurna nantinya. Beberapa fungsinya misalnya:

  • Paramater Consistency Check
  • Automatic Neighbor Relation
  • Layer Management System
  • Reuse Code Optimization
  • Coverage and Capacity Optimization
  • Load Balancing
  • Mobility Robustness
  • Automatic Parameter Optimization
  • Carrier Aggregation Optimization
  • VOLTE Optimization
  • dan masih banyak lagi..

SON diagram

 

Input untuk SON adalah parameter fisik seperti tinggi antenna, azimuth, tilting, dikombinasikan dengan counter-counter dari network yang disimpan dalam sebuah database juga parameter-parameter dari sebuah system. Sebuah program kemudian akan berjalan dalam sebuah server yang kemudian melakukan komputasi berdasarkan input-input ini. Analisis yang dulu dilakukakan manual oleh manusia kini bisa dilakukan lebih cepat, komprehensif dan masif dan menghasilkan ouput rekomendasi yang bisa diterapkan ke sistem menghasilkan sistem dan network yang lebih baik. Keterbatasannya adalah computing power dan input, karna dalam sistem otomatis seperti ini prinsipnya adalah Garbage In Garbage Out, inputan sampah keluarannya juga sampah.

Ya, sebagai tenaga kerja, persaingan kita kini tidak terbatas pada sesama tenaga kerja tapi juga dengan mesin dan software ­čśÇ Fungsi manusia sekarang tinggal decision maker, desain, dan penginput. Jadi untuk tetap eksis sepertinya kita harus siap jadi decision maker, desainer, dan inputer yang mau ga mau harus ngerti alur cara berpikir dan komputasi SON juga output yang benar.

Dan saya yakin fungsi manusia yang di-disrupt oleh software tidak hanya terjadi di bidang telekomunikasi tapi juga di semua bidang.

Sudah siapkah kita bersaing dengan mesin dan software?

 

Advertisements

Fenomena CDMA dan Kritik Kepada Telkom (Flexi)

Sebentar lagi Flexi usai kisahnya, frekuensi miliknya akan dikembalikan kepada negara. Kemungkinan frekuensi itu akan dipakai oleh Telkomsel untuk E-GSM (Extended GSM..whatever..)

Ingat pertama kali Flexi muncul? Ditengah cerita sukses operator GSM, Flexi muncul dengan CDMA dan oya kebetulan (?) regulasi pemerintah sangat menguntungkan operator CDMA dengan tarif yang lebih menarik tetapi layanannya harus bersifat fixed.

Masih belum cukup tarif yang lebih murah, dengan trik ala joki 3-in-1 operator CDMA digawangi Flexi mengakali regulasi fixed area dengan cara meregister kota tujuan sebelum bepergian sehingga layanan CDMAnya tetap bisa dipakai di tempat tujuan.

Tapi oh ternyata dengan beberapa kelebihan itu kini semuanya bertumbangan, tinggal Smartfren masih memperlihatkan tanda-tanda kehidupan. Kenapa kita menyebutnya bertumbangan karna ini bukanlah suatu strategi menyambut LTE, tapi memang karena merugi bro..

Apa yang salah dengan operator CDMA? Mungkin masalah strategi dan marketing dan terutama modal. Tapi sangat disayangkan tumbangnya Flexi dibawah nama besar PT. Telkom. Seharusnya Flexi mengambil posisi sebagai perintis seperti halnya Citilink di bawah Garuda. Fokus pada area-area potensial tapi belum terjangkau kabel telepon. Pasarnya yang paling kuat ada disitu. Tapi mungkin juga berbenturan dengan strategi Telkomsel yang menargetkan setiap kecamatan seluruh Indonesia terlayani Telkomsel. Nah posisinya jadi tanggung kan?
Dan yang menyebalkan adalah pelanggan juga kena getah akibat tumbangnya Flexi. Pelanggan Flexi disarankan beralih ke Telkomsel dengan produk AS Flexi yang adalah layanan GSM. Sehingga pelanggan harus mengganti sendiri teleponnya yang sebelumnya cuma bisa untuk layanan CDMA. Coba kita lihat nanti bagaimana cara Smartfren mengalihkan pelanggannya ke layanan LTE nya, kalau lebih nyaman bagi pelanggannya maka kita bisa bilang Shame on you Flexi. Kalo sama saja, kita bisa bilang begitu kepada dua-duanya.

Jadi bisnis basah apa yang tersisa dari Telkom sekarang? Fixed line dengan teknologi DSL dibawah nama produk Speedy dan layanan broadband lewat jaringan serat optik. Tapi ohh dikota-kota besar saingannya luar biasa dengan tawaran-tawaran menggiurkan. Alangkah baiknya jika Telkom bergerak dengan prioritas membangun jaringan fiber optik dari kota-kota kabupaten yang ratusan itu, jangan sampai daerah-daerah yang dari jaman patih Gadjah Mada belum kemasukan kabel telpon, sampai di jaman internet ini ga masuk-masuk juga kabel optiknya. Ini terutama adalah pesan dari pasal 33 UUD 45 lho dan juga sejarah Telkom yang pernah memonopoli pertelekomunikasian (arahan pasal 33 juga) tapi gagal mendominasi. Eh tapi ehh..Telkomsel kan punyanya Telkom ya..

Gelombang Elektromagnetik Sekitar Kepala Kita

Cerita dari seorang teman : seorang dokter bilang kalau lagi telepon sebaiknya nempel kuping kiri daripada yang kanan, karena lebih baik bagi otak dalam hal pengaruh radiasi. Saya pernah lihat juga di internet ada yang jualan alat pengurang radiasi handphone sampai sebesar 99%, bentuknya semacam plat stiker. Bentuk ketakutan kita pada radiasi berbahaya sekitar kita.

ponsel1

Sesungguhnya “udara” kita┬ádalam kehidupan sehari-hari penuh dengan gelombang elektromagnetik. Setiap elektron bergetar akan menghasilkan gelombang elektromagnetik yang terpancar. Tapi pada umumnya daya atau power gelombang elektromagnetik alami sangat kecil jika dibandingkan hasil buatan manusia seperti daya dari pemancar radio atau saluran listrik.

Daya atau power rata-rata gelombang elektronik/radio dari pemancar seluler di “udara” yang kita terima termasuk kecil. Minus sekian dBm. Misalkan sinyal yang kita terima -60 dBm, itu sekitar 0.000000001 Watt atau 0.000001 miliWatt. 0 dBm itu sama dengan 1 miliWatt (dBm adalah satuan level daya dengan referensi terhadap 1 miliwatt : P (dBm) = 10 Log P(watt)/10Ôłž-3 watt). Gak tau yah daya yang kita terima dari pemancar radio FM atau televisi (belom pernah ngukur :D) Yang jelas semakin dekat dan semakin tidak ada halangan antara kita dan pemancar gelombang elektromagnetik, maka energi yang kita terima akan semakin besar.

Pemancar gelombang elektromagnetik yang lebih dekat dengan tubuh kita adalah perangkat telekomunikasi wireless sehari-hari seperti handphone, bluetooth, cordless ataupun wifi. Coba kita lihat daya pancarnya :

Technology

Max Power (dBm)

Max Power (W)

Max Power (mW)

GSM 900

33

2

2000

GSM 1800

30

1

1000

UMTS 2100

21

0.126

126

LTE

24

0.25

250

Bluetooth Class 2

4

0.0025

2.5

Wifi

20

0.1

100

List ini memperlihatkan besar daya pancar per teknologi. Saya sendiri pernah nelpon lama -handphone nempel di kuping- itu sampai telinga kayak panas dan kepala pusing. Jadi radiasi dari pemancar radio sekitar kita ini memang berpengaruh. Dalam perhitungan perambatan radio di udara, rugi-rugi yang disebabkan tubuh manusia itu sekitar 2 dB sampai 3 dB. Jadi hampir separuh energi di serap tubuh manusia. Misalkan daya pancar perangkat pemancar radio dekat tubuh kita adalah 1 watt, maka yang diserap sekitar 0,5 watt. (Contohnya handphone yang nempel kuping tadi).

Yang bisa kita lakukan adalah kurangi paparan energi elektromagnetik ini terhadap tubuh kita. Misalkan menjauhkan peralatan radio pada saat aktif digunakan, misalkan dengan memakai bluetooth atau headset atau loudspeaker. Tentang nelpon pake kuping kiri tadi saya pikir kurang bisa dipertanggungjawabkan secara logika.

 

Quo Vadis Telekomunikasi Indonesia

Saya pernah menjalani kerja praktek di PT. Telkom Yogyakarta tahun 2004 berkat bantuan rekomendasi teman saya. Iseng-iseng di kantor Telkom saya membaca sebuah buku agak kusam yang saya sudah lupa buku tentang apa. Yang masih saya ingat, pada halaman-halaman awal buku itu ada ilustrasi tentang visi Telkom. Disitu diilustrasikan pada tahun 2000 awal seorang di Jakarta bisa menyaksikan dengan cara streaming upacara adat pasola yang diwarnai hujan di Sumba. Sementara, seorang petani di pedalaman Kalimantan asyik berbincang lewat layanan video call dengan partner bisnisnya di Australia. Ketika saya kerja praktek dulu ilustrasi itu belum lagi menjadi kenyataan, tetapi pada saat ini di beberapa daerah hal itu sudah memungkinkan hanya belum lagi di daerah terpencil yang menjadi contoh di buku itu.

Posisi Telekomunikasi Indonesia

Pada kuartal kedua tahun 2012 situs Akamai mengeluarkan laporan tentang kecepatan internet dan sayangnya Indonesia menjadi salah satu negara yang berada di urutan terbawah. Kecepatan internet rata-rata kuartal kedua tahun 2012 di Indonesia adalah 0.8 Mbps atau 100 kBps. Jika mau dihitung rata-rata per pulau maka dijamin kecepatan internet rata-rata di pulau-pulau selain di pulau Jawa akan lebih menyedihkan. Bandingkan dengan kecepatan internet rata-rata di Singapura yaitu 652 kBps dan Malaysia 281,6 kBps. Salah satu alasannya adalah karena keadaan geografis Indonesia yang terdiri dari begitu banyak pulau yang terpisahkan oleh lautan, demikian Menkominfo Tifatul Sembiring menanggapi laporan itu. Bandingkan saja dengan Singapura yang cuma sebuah pulau yang tentu lebih mudah baginya dalam membangun sebuah jaringan telekomunikasi yang baik. Ada benarnya juga tetapi tidak boleh selamanya dijadikan pembenaran.

Measured Connection SpeedPada akhir tahun 2011 Indonesia hanya memiliki 5,8 juta koneksi broadband dari jumlah penduduk 247 juta jiwa dimana 54% dari koneksi itu adalah koneksi mobile. Data ini menunjukkan bahwa kebanyakan akses internet di Indonesia adalah melalui koneksi mobile yang pada umumnya tidak bisa dikategorikan sebagai layanan broadband. Forecast berdasarkan tren menunjukkan koneksi berbasis 2G akan mencapai puncaknya pada tahun 2013 sebelum mulai menunjukkan tren menurun ditahun-tahun berikutnya. Koneksi berbasis 3G akan terus berkembang apalagi didukung harga perangkat telekomunikasi yang semakin murah. Koneksi mobile broadband akan menjadi semakin baik dengan masuknya teknologi 4G di pasar Indonesia nantinya.

Trend GenerationMau kemana?

Indonesia tengah berada pada momentum yang bagus. Berhasil melewati tahun 2008 dengan baik meski berjalan di bawah bayang-bayang ancaman krisis mortgage di Amerika, Indonesia malah memiliki pertumbuhan ekonomi tertinggi di dunia di tengah krisis yang melanda zona Eropa di tahun 2012. Kepercayaan investor dan perputaran uang sedang bagus-bagusnya di negara ini. Saatnya mengembangkan infrastruktur di segala lini mendukung program Master Plan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia (MP3EI) di enam koridor.

Di bidang telekomunikasi visi pengembangan Indonesia cukup bagus. Infrastruktur tulang punggung telekomunikasi bangsa sedang dibangun. Pemerintah dengan program Palapa Ring dan Telkom melalui proyek Nusantara Super Highway yang dibagi menjadi 6 koridor mendukung program MP3EI. Tahapan targetnya adalah Indonesia Informatif di tahun 2014, Indonesia Broadband ketika backbone ini selesai dibangun tahun 2015 dan Indonesia Digital di tahun 2018.

Nusantara Super HighwayJaringan OptikTeknologi telekomunikasi digital sedang berada pada puncaknya. Pengembangan telekomunikai generasi digital secara umum adalah menuju pada layanan broadband. Upgrade ke generasi yang lebih baik adalah melalui semakin lebarnya bandwith frekuensi yang bisa dipakai seorang pengguna dan dengan teknik modulasi digital yang semakin kompleks. Pada sistem seluler LTE penggunaan bandwidth bisa hingga 20 Mhz. Teknik modulasi yang dipakai adalah OFDM dengan banyak sub carrier dan jika ditambah dengan teknik MIMO maka akan menjadikan sistem ini tahan banting (robust), sehingga kecepatan tertinggi ideal yang bisa ditawarkan LTE bisa mencapai 300Mbps. Demikian pula layanan berbasis kawat telepon yaitu DSL yang terus berkembang melayani pelanggan lebih cepat berkat teknik modulasi digital yang lebih cepat. Terus bagaimana generasi selanjutnya?

Sesungguhnya sejak generasi 3G terutama HSPA, kecepatan secara teoritis yang bisa dicapai setiap pengguna koneksi mobile sudah sangat cepat. Apalagi pada generasi 4G yang memakai teknik modulasi digital yang mungkin sudah pada titik jenuh. Keterbatasan selama ini lebih pada kapasitas yang diberikan operator terutama karena keterbatasan kapasitas link dari NodeB ke RNC dan seterusnya. Jadi pengembangan ke depannya adalah penambahan kapasitas. Ini sejalan dengan visi telekomunikasi Indonesia dalam membangun jaringan backbone nusantara yang siap mendukung kapasitas yang lebih besar. Apakah memang selama ini masalah itu yang menjadi bottleneck-nya? Jika iya, tinggal sekarang apakah pemain swasta mau membeli pemakaian jaringan ini. Masalah ini terutama terjadi di daerah-daerah yang sebelumnya tidak memiliki konektivitas dengan sebuah jaringan yang tangguh dan besar, dan cuma mengandalkan satelit yang memiliki resource terbatas dan delay yang tinggi.

Menurut Analysis Mason meskipun sudah ada perencanaan yang bagus mengenai backbone nusantara ini tetapi tren koneksi broadband di Indonesia tetaplah koneksi mobile. Ini patut disayangkan. Memang tren saat ini adalah telekomunikasi bergerak tetapi koneksi fixed tak bisa ditinggalkan karena jauh lebih stabil terutama bagi bisnis, perkantoran dan rumah. Namun, di beberapa daerah bahkan tidak terlihat tanda-tanda bahwa PT. Telkom akan membangun STO baru, atau paling tidak sebatas jaringan fixed yang menargetkan penjualan layanan data. Apakah dengan selesainya pembangunan backbone nusantara nanti para pemain swasta mau melirik daerah-daerah jauh yang sebenarnya potensi penjualannya juga bagus?

Fixed vs MobileKetika tulang punggung telekomunikasi ini sudah selesai dibangun dan para pemain swasta mau terjun memanfaatkan, maka semua daerah menjadi lebih mudah terhubungkan dengan sebuah jalan tol informasi yang menyambungkannya dengan dunia. Dan bisa kita bayangkan nanti ketika daerah-daerah yang dulunya terpencil kini menjadi gampang dijangkau bit-bit digital. Efeknya terhadap perekonomian masyarakat Indonesia saya yakin akanlah besar!

Telekomunikasi: Modulasi dan Demodulasi

Saya bekerja di bidang telekomunikasi tapi ternyata tulisan saya tentang telekomunikasi malah sedikit hehehe.. Sekarang saya mau mencoba membahas tentang modulasi dan demodulasi, semoga berguna bagi yang kebetulan kepingin tahu tentang ini.

Definisi

mo┬Ědu┬Ěla┬Ěsi n 1 proses pengubahan gelombang pendukung untuk menyampaikan bunyi; (KBBI)

Dalam konteks telekomunikasi agak kurang pas, bunyi dalam definisi diatas bisa digantikan dengan sinyal/isyarat. Definisi dari wiktionary ini mungkin lebih pas.

modulation (plural modulations)

  1. The process of applying a signal to a carrier, modulating. (Wiktionary)

Apa itu gelombang pendukung?

Gelombang pendukung atau carrier dalam konteks kita ini adalah gelombang sinusoidal yang memiliki: amplitudo, frekuensi dan fase/sudut. Paling enak digambarkan dengan diagram fasor berikut:

Tujuan Modulasi

Tujuan modulasi adalah untuk mengirimkan informasi lewat memodifikasi gelombang pembawa sehingga informasi bisa dikirimkan melalu jarak yang jauh, karena gelombang pembawa ini yang bisa melewati jarak yang jauh. Sehingga ada dua proses yaitu modulasi di pengirim dan de-modulasi (kebalikan dari modulasi) di penerima.

Jenis Modulasi

Dibagi menurut pilihan memodifikasi komponen identitas gelombang tadi yaitu:

1. Modulasi Amplitudo (AM). Modulasi ini dengan memodifikasi amplitudo gelombang. Contohnya dalam modulasi analog, kalau penyiar radio berteriak maka akan terwakilkan dalam amplitudo tinggi gelombang radio yang dipancarkan, sebaliknya kalau penyiar radio berbisik akan terwakilkan dalam amplitudo rendah gelombang radio yang dipancarkan.

2. Modulasi Frekuensi (FM). Modulasi ini dengan memodifikasi frekuensi gelombang. Contohnya lagi dalam modulasi analog, kalau penyiar radio berteriak maka akan terwakilkan dalam frekuensi tinggi/cepat gelombang radio yang dipancarkan, sebaliknya kalau penyiar radio berbisik akan terwakilkan dalam frekuensi rendah/pelan gelombang radio yang dipancarkan.

3. Modulasi Fase (FM). Modulasi ini dengan memodifikasi frekuensi gelombang. Contohnya sering dipakai dalam modulasi digital, kalau bit 1 terwakilkan dalam fase 0° gelombang radio yang dipancarkan, sebaliknya kalau bit 0 akan terwakilkan dalam fase 180° frekuensi gelombang radio yang dipancarkan. Sama-sama di sumbu mendatar, baru kelihatan dalam satu gelombang penuh (satu gunung dan satu lembah).

Modulasi Digital

Modulasi analog contohnya dipakai untuk radio, televisi dan lain-lain yaitu umumnya menggunakan modulasi amplitudo dan frekuensi. Tapi masa depan telekomunikasi adalah menggunakan teknologi digital karena lebih banyak keunggulannya dibandingkan teknologi analog (sinyal continuous). Dalam telekomunikasi berbasis digital setiap  informasi harus diubah terlebih dahulu kedalam bentuk bit-bit melalui proses digitalisasi. Bit-bit inilah (sinyal discrete) yang kemudian dipakai untuk dimodulasikan ke dalam gelombang pembawa yang pada umumnya (yang saya tau :D) menggunakan metode modulasi fase dan kemudian juga kombinasi fase dan amplitudo. Tentu saja bisa juga menggunakan modulasi frekuensi.

Modulasi digital dengan fase misalnya BPSK (Binary Phase Shift Keying), GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) dan QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). Modulasi digital kombinasi fase dan amplitudo misalnya QAM.

Tantangan

Dalam perambatan gelombang radio di udara menuju penerima terjadi pelemahan yang menyebabkan amplitudo melemah misalkan karena jarak yang jauh (pada radio efeknya misalkan suara jadi lemah dan jelek), atau terpantul-pantul yang menyebabkan perubahan fase (pada TV misalkan gambar jadi berbayang), atau terkena interferensi dari gelombang lain juga gelombang sendiri yang terdelay akibat terpantul-pantul (jika gelombang lain lebih kuat maka informasi akan hilang).

Karakteristik sinyal sesudah perambatan gelombang radio inilah yang harus dipahami oleh penerima. Jika mengalami interferens bisa mencari frekuensi lain, jika mengalami pelemahan bisa memakai amplifier sebagai penguat, jika fase bergeser bisa memakai penggeser fase.

Dalam sistem selular digital, untuk mengetahui karakteristik perambatan gelombang radio bisa dipakai cara membandingkan suatu acuan konstan di penerima dengan acuan yang sama dari pengirim yang sudah melewati jalur perambatan radio. Selisihnya itulah yang bisa dipakai untuk memahami karakteristik kondisi perambatan. Jadi terlebih dahulu dikirimkan bit-bit pilot dari pengirim. Bit-bit ini juga sudah dimiliki penerima sebagai pembanding, sehingga dengan membandingkannya dengan bit-bit pilot dari pengirim yang sudah melewati jalur perambatan, akan diketahui pergeseran fase dan delay-delay (gelombang yang diterima bisa lebih dari satu, gelombang yang sama ada yang terdelay akibat terpantul-pantul). Jika sudah mengetahui pergeseran fase, kemudian sinyal-sinyal yang terpantul-pantulkan (berbeda-beda fase) ini bisa dibetulkan fasenya lalu digabungkan, baru kemudian dikuatkan.

Bisa dipahami kesulitan yang dihadapi jika modulasi yang digunakan adalah modulasi 64 QAM. Karena itulah modulasi yang komplesk ini baru bisa dipakai jika kondisi perambatan radio benar-benar memungkinkan. Salah satu indikator yang bisa digunakan dalam memilih modulasi digital secara adaptif adalah dengan melihat nilai BER (Bit Error Rate, misalkan jumlah bit salah dari seribu bit diterima). Jika BER tinggi (indikasi kondisi perambatan gelombang radio tidak bersahabat) pakailah modulasi yang lebih sederhana yang memudahkan proses demodulasi, jika BER rendah baru bisa memakai modulasi yang lebih kompleks yang bisa didemodulasi dengan tepat di penerima.

Dalam perambatan gelombang radio melalui media kabel interferensi tidak ada, begitu juga pergeseran fase dan multi sinyal akibat terpantul-pantul tidak ada, yang ada tinggal pelemahan yang berbanding lurus dengan jarak dan faktor cuaca. Sehingga demodulasi pun menjadi lebih mudah di penerima. Sehingga layanan DSL Telkom (Speedy) sebagai contohnya bisa menawarkan kecepatan yang tinggi yang tetap karena bisa menerapkan modulasi digital yang komplek secara konstan.

Kisah Telekomunikasi: Dari seorang pengurus pemakaman sampai artis telanjang

Hari ini karyawan Telkomsel mogok kerja, imbasnya kita jadi bisa santai hari ini ­čśÇ Ayo kita nge-blog tentang telekomunikasi…

Saya selalu ingat kisah si tukang kubur Almon Brown Strowger ini gara-gara cerita Pak Wahyu Dewanto jaman kuliah dulu tentang penemuan alat sentral telepon strowger step by step oleh sang pengurus pemakaman ini. Juga tentang si artis Hedy Lamarr penemu frekuensi hopping yang pernah tampil kontroversial pada sebuah film yang mengumbar tubuh telanjangnya. Tapi sebentar dulu, penemuan mereka sudah jauh di depan. Sebelum jaman mereka, telekomunikasi jauh lebih susah. Kita kembali ke belakang dulu.

Early Telecommunication

Dahulu dijaman buyut dari buyutnya buyut kita, suatu suku di hutan Afrika menggunakan gendang dengan kombinasi irama tertentu untuk berkomunikasi jarak jauh. Suku Indian di Amerika menggunakan kepulan-kepulan asap hasil dari sekumpulan kayu yang dibakar. Kibasan bendera-bendera atau panji dan suara-suara terompet digunakan oleh tentara-tentara Romawi atau pasukan-pasukan kerajaan jaman dulu ketika berperang. Pasti masih banyak lagi cara-cara primitif berkomunikasi jarak jauh. Sekarangpun masih ada bentuk telekomunikasi primitif  misalnya kentongan siskamling. Dipukul keras dan cepat satu dukuh sudah mengerti artinya: ada maling.

Loncatan ke bentuk telekomunikasi yang lebih baik terjadi sesudah penemuan elektron bergerak/mengalir alias listrik dan juga penemuan elektromagnetik. Hebatnya elektron yang kita bicarakan ini tidak bisa dilihat, tapi manusia bisa menghasilkan dan memprediksi gerak-gerik benda tak terlihat ini. Kumparan kawat dialiri listrik menghasilkan medan magnet dan sebaliknya magnet yang digerakkan dalam kumparan kawat  menghasilkan listrik. Perlu kita berterima kasih kepada eyang Faraday dan Maxwell atas persamaan-persamaan ribet mereka meski sungguh menghantui menjelang ujian semester jaman kuliah dulu.

Ada yang suka berpikir teoritis tentang elektron yang bergerak ini. Ada juga yg lebih suka mencoba-coba membuat penerapannya dalam bentuk alat. Mereka mencoba membuat saklar yang jika ditekan berulang, ujung-ujung dari kawat ┬ásebuah kumparan akan bertemu sehingga teraliri listrik dan menjadi magnet yang menarik sebuah logam, yang menghasilkan suara cetak-cetik, yang oleh seorang terlatih bisa diterjemahkan menjadi sebuah pesan telegram: “tolong kirim pulsa ke mama sekarang koma penting tanda seru titik” Plis deh jaman itu kan blom ada yang jualan pulsa mam.. Lebih canggih lagi, mereka mencoba menciptakan alat yang ketika kita berbicara di suatu ujung, akan menggetarkan sebuah membran, yang menggetarkan karbon-karbon, yang menggetarkan amplitudo listrik, yang kemudian dialirkan melewati seutas kawat menuju sebuah kumparan kawat di ujung satunya, yang menghasilkan medan magnet yang “bergetar” menarik-narik sebuah membran, yang bergetar menghasilkan suara lagi. Dan kemudian lebih bagus lagi, mereka mencoba menciptakan alat yang tidak membutuhkan kawat diantara dua ujung ini, yaitu dengan menebarkan saja medan/gelombang elektromagnetik di udara. Jadi kawat penghubung tadi sekarang digantikan medan/gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dan ditangkap oleh antena. Sekarang marilah kita berterimakasih kepada Bell atas penemuan telepon dan Hertz atas penemuan transciever radio/gelombang elektromagnetik.

Bisnis Telekomunikasi

Penemuan-penemuan luar biasa ini barangkali membuat pengusaha merpati pos kala itu benar-benar gigit jari tengah, karena dengan segera berdirilah perusahaan telegram dan telepon. Siapa sih yang gak mau pesannya sampai dalam waktu cepat? Semua orang pasti mau, tapi yang jelas harus bayar dong..  Itulah beda orang yang suka berteori dan orang yang suka coba-coba, yang disebut belakangan menghasilkan uang lebih banyak (kesimpulan sangat sekenanya).

Kawat-kawat dari tiap rumah yang membeli jasa perusahaan telepon, terkumpul disuatu titik yang akan disambungkan secara manual oleh operator jika seorang pelanggan ingin berbicara dengan seorang pelanggan lainnya. Bayangkan semakin banyak pelanggan, semakin banyak pula operator yg sibuk menyambungkan kawat-kawat. Sang ahli kubur Almon Brown Strowger ambil bagian disini dalam pengembangan sistem sentral telepon Strowger step by step. Entah dia mendapat bisikan dari mana, benar-benar suatu alih keterampilan yang dramatis. Berkat temuannya tenaga operator manusia bisa dikurangi menuju sistem penyambungan telepon yang otomatis.

Thanks to War?

Dalam perang, selain senapan mesin dan tank, penyampaian informasi yang cepat, efisien dan diam-diam tentu penting sekali. Tidak pake kawat tentu lebih efisien, maka radio banyak dipakai. Sifat diam-diam atau rahasia bisa dengan menerapkan metode enkripsi/penyandian. Di jaman perang dunia II enkripsi ini dilakukan agar pesan tidak bisa dibaca musuh, jadi Hitler misalnya bisa mengirimkan pesan lewat radio kepada para jenderalnya tanpa takut bisa dimengerti oleh Churchill atau Eisenhower . Kekalahannya dalam perang tank masif pasukannya melawan pasukan Rusia antara lain karena sandi komunikasi enigma mereka terpecahkan. Sifat rahasia tadi bisa juga diperoleh dengan cara memakai frekuensi yang melompat-lompat acak yang pertama dikembangkan sang artis kontroversial Hedy Lamarr untuk penggunaan pengendali torpedo,  sehingga gelombang radio pengendali susah dipantau atau dijamming musuh. Bisa juga dengan menyamarkan spektrum frekuensi radio hingga menjadi seperti derau noise belaka bagi musuh.

Tapi sekarang ini di jaman damai era digital, enkripsi lebih dimaksudkan untuk melawan/mengontrol bit error. Karena itu ketika sebuah pesawat tak berawak luar angkasa yang sudah melewati planet Jupiter tapi pesan radio kirimannya berhasil didekripsi lagi di Bumi setelah mengalami kondisi bit error tinggi, para ilmuwan bersulang atas kemenangan teori penyandian/enkripsi. Begitu juga dengan frequency hopping tadi, kini lebih dimaksudkan untuk melawan interference yang menyebabkan bit error. Selain bikin sengsara ternyata perang juga membantu memaksa percepatan pengembangan teknologi termasuk teknologi telekomunikasi.

Era Telekomunikasi Digital Tanpa Kabel

Radio semakin berkembang dalam kehidupan sipil dan banyak memakai model yang sudah dipakai dalam dunia militer sebelumnya. Dimulai dari jaman radio CB lalu pager dan telepon bata. Btw, kronologi teknologi bisa ditelusuri juga dari lagu-lagu hit pada jamannya, contohnya lagu Five Minute dengan “tit-tit begitu bunyinya” atau lirik “bang, sms siapa ini bang” .

Sistem digital memang betul-betul efisien dan efektif dalam banyak hal. Sistem digital cuma memiliki dua kemungkinan yaitu “ya” atau “tidak”, “1” atau “0”. Contoh sederhana cara kerja prinsip digital misalkan ada dua lampu morse┬á A dan B di suatu pelabuhan, dua-duanya padam misalnya diartikan “maju”, cuma lampu A nyala “belok kiri”, cuma lampu B nyala “belok kanan”, dua-duanya nyala artinya “stop”. Jadi gabungan 2 kemungkinan kondisi 2 lampu, bisa mewakili 4 pesan, atau sama dengan 2 kondisi pangkat 2 lampu. Ada 3 lampu berarti ada 2 pangkat 3 = 8 kemungkinan pesan, dstnya 4 lampu berarti 2^4= 16 kemungkinan pesan. Sangat tidak efisien jika jumlah pesan sebanyak jumlah lampu bukan?

Dalam Telekomunikasi digital semua pesan dikonversi menjadi bit-bit 0 atau 1 tadi. Misalnya disetujui memakai 8 bit digitalisasi (setiap kombinasi 8 bit mewakili suatu nilai) maka ada 2^8 =256 kemungkinan nilai. Misalkan amplitudo suara akan didigitalisasi maka , misalkan rentang amplitudo 0-10 Volt, maka ada 10Volt/256 kombinasi=step 0.04 V/kombinasi bit, contoh: 00000000=0V, 00000001=0,04V, 00000010=0,08V dst.nya. Di penerima kemudian bit-bit ini di konversi lagi menjadi amplitudo suara.

Prinsip pengiriman bit-bit ini tepat seperti lampu tadi, jika lampu nyala berarti artinya bit┬á “1” sebaliknya artinya “0”. Kalau 2 lampu setiap kombinasi kondisi mewakili 2bit. Sekarang misalkan ada 4 lampu berjajar, lebih susah kan mata melihat lampu mana tepatnya yang menyala? Kiri tengah atau kiri luar? Coba lebih banyak misalkan ada 6 lampu! Lebih susah lagi melihat kombinasi nyala padamnya.

Begitulah prinsip yang dipakai pada sistem selular. Sekarang lampu digantikan gelombang radio. Kondisi lampu digantikan fase atau amplitudo gelombang radio, dan kecepatan mati hidupnya lampu digantikan frekuensi gelombang radio pesat bit. Semakin banyak lampu beserta kondisinya dan semakin cepat pergantian nyala padamnya makin banyak pesan bisa disampaikan bukan? 2G memakai 1 lampu, 2 kondisi, 1 bit per kondisi (GMSK). 2,5 memakai 2 lampu, 4 kondisi, 2 bit per kondisi (QPSK). 3G memakai memakai 2 lampu tapi mati hidupnya lampu lebih cepat. Sekarang coba bayangkan 3,5 G memakai 2 lampu, tapi ada 16 kondisi kemungkinan (16QAM). Caranya yaitu setiap lampu punya 8 kondisi intensitas cahaya diantara yang paling gelap dan paling terang (amplitudo). Susah amat! Bisa kebayang kalau ada kabut. 4G memakai 2 lampu tapi bersamaan paralel di beberapa alam berbeda, dan mati hidupnya lampu lebih cepat (susah banget analoginya hahahaha..) Jadi kalau di alam yang satu berkabut di alam yg lain mungkin cerah.

Yah kira-kira seperti itulah, kita bisa pake banyak kondisi lampu tergantung keadaan, berkabut atau gak. Dalam telekomunikasi, keadaan disini misalnya interferens, situasi perambatan radio, dst.nya. Dalam contoh lampu kita baru bicara masalah frekuensi pesat bit, fase, amplitudo, dan situasi perambatan gelombang radio. Dalam evolusi 2G ke 4G masih ada faktor lain seperti enkripsi untuk error control, frequency hopping, penyebaran frekuensi, sandi orthogonal dan sebagainya yang membuat pengalaman bertelekomunikasi benar-benar semakin baik. Generasi-generasi evolusi telekomunikasi selanjutnya bakalan semakin kompleks tapi yang jelas akan makin memanjakan customer..

Udah selese belom mogok kerjanya ya??

Dari sinyal asap hingga sinyal 4G

Perkembangan pasar teknologi telekomunikasi selular luar biasa pesat berkat dukungan perkembangan microchip yang semakin mini namun kemampuan meningkat sampai dua kali lipat dari versi sebelumnya. Belum juga selesai menikmati 3G sudah ada teknologi  4G yang sudah siap dinikmati.

Pernah seorang teman bertanya “HP mas sudah 3G ya?”

“Iya” jawab saya.

Sesudah mengamati handphone saya kemudian dia berkata “Wah gak ada kamera mana bisa┬ávideo call berarti blom 3G ini mas..” dengan nada sedikit mengejek dan senyum tipis.

Akhirnya kami terlibat dalam perdebatan, antara seorang anak elektro telekomunikasi dengan seorang anak ekonomi dimana tidak ada titik temu karena teman saya tetap berpendapat bahwa handphone itu kalau 3G berarti harus bisa video call.

Dengan harapan teman saya itu ikut membaca blog ini, maka saya ingin menulis ringkasan perkembangan generasi telekomunikasi selular. Dan bahwa handphone 3G itu tak harus bisa video call untuk bisa dibilang handphone 3G.

1G

FDMA

FDMA

Telekomunikasi selular generasi pertama masih menggunakan sistem analog. Setiap pengguna akan mendapatkan satu alokasi frekuensi pada waktu ingin melakukan panggilan. Misalkan Pengguna 1 menggunakan frekuensi “kuning”, pengguna 2 mendapatkan alokasi frekuensi “biru”, dstnya. Sistem alokasi ini disebut FDMA.

Kelemahan sistem ini (sistem analog) antara lain boros daya dan koreksi error kurang bagus.

Layanan yang ditawarkan cuma voice.

2G

GSM

TDMA

Generasi kedua sudah menggunakan sistem digital. Di Indonesia yang sebagian besar ┬ámengikuti sistem Eropa (ada juga sistem Amerika dan Jepang) memakai GSM, dengan sistem alokasi yang digunakan yaitu TDMA. ┬áDimana setiap pengguna dibedakan menurut waktu (TS=Time Slot). Frekuensi bisa sama, namun waktu pemakaiannya digilir, misalkan frekuensi “kuning” dipakai 8 pengguna bergiliran┬ádalam rentang waktu yang “sama”. ┬áJika dalam┬árentang waktu yang “sama” ini ada pengguna lain yang ┬áingin melakukan panggilan juga, maka dia akan mendapatkan frekuensi “biru” di TS pertama dstnya.

Layanan yang ditawarkan yaitu voice dan message.

2.5 G

Tahap ini dinamakan GPRS yang merupakan pengembangan GSM ke arah layanan data (tidak untuk voice). Sistem alokasi yang digunakan masih TDMA, namun kali ini seorang pengguna bisa menggunakan lebih dari satu TS pada saat bersamaan. Perbedaan lain, pada sistem GPRS pengguna tidak terhubung kontinyu (Circuit Switched) tapi berdasarkan prinsip Packet Switched (layanan data selalu menggunakan cara ini).

2.75 G

Tahap ini dinamakan EDGE yang merupakan pengembangan GPRS lebih lanjut. Dengan cara kerja yang masih sama, kecepatan data ditingkatkan menggunakan modulasi 8PSK (sebelumnya GSM dan GPRS menggunakan modulasi GMSK). Jika GMSK membawa informasi 1 bit per symbol, maka 8PSK membawa informasi 3 bit per symbol.

Ingatlah bahwa selalu ada kompensasi. Untuk kondisi jalur perambatan sinyal radio yang sama susahnya, koreksi error berjalan lebih baik (baca : kualitas lebih baik) pada pesat bit yang lebih rendah (GPRS) dibanding pada pesat bit lebih tinggi (EDGE). Contoh bisa dilihat ketika sedang hujan, jika sebelumnya handphone menggunakan EDGE, secara otomatis akan berganti menggunakan GPRS.

3G

CDMA

WCDMA

Generasi ketiga dari GSM disebut UMTS, di Indonesia bahasa pasarnya cukup 3G saja. Sistem alokasi yang digunakan disini adalah WCDMA, dimana semua pengguna bisa menggunakan seluruh lebar frekuensi yang sama, dengan masing-masing pengguna dibedakan menurut code. Pengguna 1 menggunakan code hijau, pengguna 2 code biru, pengguna 3 code ungu dstnya. Bagaimana mungkin menggunakan frekuensi yang sama tanpa interferensi? Bisa, karena setiap code saling orthogonal, jika dikalikan akan menghasilkan nol atau dengan kata lain antar code tidak saling berkorelasi.

Sistem ini menggunakan modulasi QPSK (2 bit per symbol).

3G menggunakan bandwidth yang lebih lebar (5 MHz) dibanding generasi sebelumnya, sehingga sistem ini bisa menawarkan kecepatan yang lebih tinggi. Ya, pesat bit yang tinggi membutuhkan pita frekuensi yang lebih lebar pula. Seperti sudah saya sebut tadi, pesat bit pun mempunyai kompensasi, jika ingin kualitas (QoS) lebih bagus pakailah pesat bit rendah (kecepatan data rendah), sebaliknya jika ingin kecepatan data tinggi (pesat bit tinggi) maka kompensasinya adalah kualitas menurun. Kenapa pesat bit rendah mempunyai kualitas lebih baik? Karena pesat bit rendah memiliki energi bit lebih banyak sehingga kemungkinan bit error lebih kecil. QoS buat voice dan buat data berbeda, jadi pemilihan pesat bit tergantung layanan apa yang ingin dipakai. Perbandingan pesat bit ini disebut Spreading Factor. Perlu diperhatikan bahwa perbandingan ini tidak linear, pada kondisi tertentu pesat bit rendah dan tinggi mempunyai kualitas sama baiknya karena penggunaan sistem koreksi error.

Pada sistem 3G, video call adalah salah satu jenis layanan yang ditawarkan selain voice dan data. Jadi handphone 3G tidak harus punya kamera untuk video call.

3.5G

Masih belum puas, kecepatan layanan data pada 3G masih bisa digenjot lagi pada sistem yang dinamakan HSDPA ini. Seperti pada 2.5G, modifikasi dilakukan dengan mengganti modulasi (tentu saja ada penambahan juga pada layer channel). HSDPA menggunakan modulasi QPSK bahkan 16 QAM (4 bit per symbol) atau malahan 64 QAM (6 bit per symbol) tergantung kondisi jalur perambatan sinyal radio.

Kenapa pemilihan modulasi berdasarkan kondisi perambatan radio? Karena jika kondisi perambatan radio jelek maka pada sistem yang memakai modulasi dengan bit per symbol lebih banyak (contoh 64 QAM) akan mengalami kesulitan di penerima untuk men-decode bit yang benar dari pengirim (baca : bit error). Karena itu jika kondisi perambatan radio jelek, lebih baik memakai modulasi dengan bit per symbol lebih kecil (contoh QPSK).

3.75G

Jika pada HSDPA kecepatan downlink dinaikkan, pada tahap ini kecepatan uplink juga ditingkatkan (HSUPA). Gabungan HSDPA dan HSUPA ini dinamakan HSPA.

4G

OFDM

OFDM

Generasi keempat kelanjutan pengembangan dari GSM dan UMTS disebut LTE. Sistem alokasi yang dipakai lebih kompleks. LTE melakukan alokasi dalam frekuensi dan waktu. Sistem OFDM ini mengalokasikan pita frekuensi yang kecil (subcarrier) namun banyak (total lebar pita adalah 20 MHz) bagi seorang pengguna. Dalam penggunaannya pun pita frekuensi ini berganti-ganti dengan pengguna lain atau dengan kata lain saling bertukaran dalam waktu. Setiap subcarrier saling orthogonal satu dengan yang lainnya untuk menghindari interferensi.
Kelihatan repot memang, namun ini menguntungkan. Jika melewati jalur perambatan radio, lebar tertentu pita frekuensi mengalami karakteristik pelemahan yang sama (coherence bandwidth). Lebarnya berbeda tergantung jalur perambatan sinyal radio (contoh: Indoor, Dense Urban, Rural, dstnya). Pada LTE diambil yang terkecil yaitu 15 kHz. Jadi dengan membagi lebar pita sebesar 20 MHz kedalam subcarrier sebesar 15 kHz yang saling bertukaran antar tiap pengguna dalam waktu maka diversity frekuensi sangat bagus. Ada subcarrier yang mengalami pelemahan, namun akan lebih banyak yang tidak mengalami pelemahan baik dalam waktu (karena saling bertukaran) dan dalam frekuensi (karena sudah dipecah-pecah). Dengan bantuan koreksi error, bagian kecil yang sudah dilemahkan itu pun bisa dipulihkan lagi.
LTE menggunakan modulasi QPSK, 16QAM, atau 64 QAM tergantung kondisi jalur perambatan radio. Lebar pita total hingga 20 MHz itu juga menawarkan kecepatan data yang lebih tinggi lagi atau layanan broadband yang bisa simultan.
Perubahan ke arah model IP pada generasi keempat ini adalah semua layanan menggunakan packet switched termasuk layanan voice.
Hidup di jaman digital ini memang semakin mudah, jaman dulu orang Indian mau mengirim pesan saja harus pakai sinyal asap, sekarang tinggal pencet nomor sudah bisa. Dulu masih pakai pager sekarang bisa akses YouTube di handphone. Sebentar lagi online game, TV internet, akses internet cepat, bakalan menjadi hal biasa yang bisa dilakukan perangkat handphone. Semoga perkembangan teknologi ini tidak membawa kompensasi fatal dalam kehidupan bermasyarakat umat manusia.