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!

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 video 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  mengikuti sistem Eropa (ada juga sistem Amerika dan Jepang) memakai GSM, dengan sistem alokasi yang digunakan yaitu TDMA.  Dimana setiap pengguna dibedakan menurut waktu (TS=Time Slot). Frekuensi bisa sama, namun waktu pemakaiannya digilir, misalkan frekuensi “kuning” dipakai 8 pengguna bergiliran dalam rentang waktu yang “sama”.  Jika dalam rentang waktu yang “sama” ini ada pengguna lain yang  ingin 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.