Generasi ketiga dari ITU-T Multimedia Systems and Terminals

Seperti kita tau, teknologi konferensi multimedia dan Voice over IP (VoIP) atau voice lewat jaringan paket telah dikembangkan oleh ITU-T sejak 1996 dengan dikeluarkannya standar H.323. Teknologi H.323, H.324, dan H.310 merupakan teknologi multimedia system generasi kedua setelah sebelumnya ITU mengembangkan generasi pertamanya yaitu teknologi suara pada jaringan N-ISDN, B-ISDN, ATM dan ISO-Ethernet. Generasi pertama tersebut distandarisasi pada tahun 1992 dalam spesifikasi H.320, H.321, dan H.322

Karena berkembangnya teknologi yang mengerah pada Next Generation network (NGN), ITU-T merasa perlu mengembangkan Multimedia Systems and Terminals generasi ketiga. Untuk itu ITU-T membuat Study Group 16 (SG16) yang menjalankan proyek bernama Advanced Multimedia System (AMS) yang hasilnya akan distandarisasi pada H.325. Tujuan akhir dari AMS adalah

"create a new multimedia terminal and systems architecture that supports distributed and media rich collaboration environments"

AMS yang sudah dimulai sejak tahun 2005 , saat ini masih dalam tahap riset mengumpulkan Call for Proposal on Requirement (CfR) dan membuat response dari CfR. Proyek ini diharapkan akan selesai pada tahun 2010. Lebih lanjut mengenai AMS, SG16 telah membuat dokumen tentang deskripsi proyek AMS, sedangkan update mengenai AMS dan dokumen terkait dapat dilihat di halaman ini.


By the way, H.323 dan SIP merupakan dua teknologi VoIP yang banyak digunakan saat ini dan keduanya bersaing dalam dunia industri. Dengan adanya AMS ini SIP mendapatkan momentum untuk menjadi the third generation multimedia systems and terminals. Tulisan-tulisan tentang SIP pada H.325 (AMS) dapat dilihat pada dokumen presentasi pada workshop "H323, SIP: is H.325 next?"

Kita lihat juga nanti bagaimana arsitektur AMS dibanding dengan IMS/TISPAN ...

Mobile-TV pada jaringan GSM/UMTS

Mobile-TV adalah layanan TV pada perangkat bergerak. Bukan layanan TV biasa dengan cara membawa TV sehingga bergerak seperti TV yang berada didalam mobil. Beberapa teknologi mobile-TV yang sekarang sedang tren saat ini adalah adalah DVB-H (Digital Video Broadcasting for Handheld) dan MBMS (Multimedia Broadcast and Multicast Service).


DVB-H adalah standar mobile TV yang dibuat oleh ETSI. Standar ini merupakan perubahan dari standar digital TV yang sudah ada tetapi dioptimasi untuk keperluan ponsel atau PDA. Vendor yang paling getol mengusung teknologi ini adalah Nokia tau NSN (Nokia Siemens Networks) karena Nokia lah yang mengembangkan teknologi ini. Teknologi DVB-H menggunakan frekuensi yang berbeda dengan GSM/UMTSsehingga tidak dapat digunakan pada jaringan GSM/UMTS.

Layanan mobile TV atau broadcast sebenarnya sudah bisa diberikan pada jaringan 3G saat ini yaitu dengan teknologi point-to-point dimana sebuah streaming server akan memberikan layanan kepada setiap pelanggan. Yang diperlukan hanya sebuah decoder server yang melakukan video coding dari sebuah layanan TV kemudian streaming server yang memberikan layanan broadcast ke setiap pelanggan yang menggunakan layanan. Teknologi poin-to-point ini tidak efektif untuk layanan broadcast karena setiap pengguna layanan maka akan menggunakan resource jaringan sendiri-sendiri mulai dari system pemberi layanan (streaming server) sampai pada pelanggan.

Karena masalah tersebut dikembangkanlah teknologi untuk broadcast/multicast yang efektif yang bisa diterapkan pada jaringan GSM/UMTS yaitu MBMS. MBSM adalah layanan point-to-multipoint (unidirectional) yang berarti pendistribusian data dari satu sumber ke beberapa tujuan dalam waktu yang berbarengan (simultan). Data yang berupa multimedia content didistribusikan dengan menggunakan resource yang sama sehingga tidak membebani jaringan.

MBMS diadopsi pada 3GPP Rel-6 sehingga teknologi ini dapat diterapkan pada jaringan GSM/UMTS. Karena merupakan standar 3GPP, teknologi ini pun cepat diimplementasikan oleh
vendor-vendor (supplier) telekomunikasi seperti Ericsson, ZTE dan Huawei. Percobaan layanan ini sudah dimulai sejak akhir tahun lalu (2007)

Untuk menerapkan MBMS pada jaringan GSM/UMTS maka diperlukan upgrade hardware/software pada elemen jaringan tetapi karena MBMS merupakan bearer service baru maka diperlukan juga chipset baru yang mendukung layanan ini pada handset, dalam kata lain kita perlu handset baru yang mendukung MBSM untuk menerima layanan MBSM.



Dalam MBSM ada dua mode layanan bearer yaitu

- Mode broadcast, dimana semua pengguna dalam sebuah broadcast area dapat menerima layanan broadcast
- Mode multicast, dimana hanya pengguna yang telah terdaftar pada layanan multicast tertentu dan kemudian ikut dalam group mulaticast yang dapat mengerima layanan multicast

Tidak seperti DV-H, MBSM memiliki uplink channel sehingga dapat memberikan layanan interaktif untuk penggunanya. MBDM juga memberikan efisiensi pengiriman data dibanding dengan layanan multimedia poin-to-point seperti live tv streaming menggunakan RTSP.

Dibawah ini adalah spesifikasi 3GPP yang terkait dengan MBSM:

• TS 22.146 Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS)
• TS 22.246 Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) user services
• TS 23.246 MBMS Architecture and functional description
• TS 26.346 MBMS Protocols and codecs
• TS 43.246 Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) in the GERAN

Dari dokumen spesifikasi tersebut kita bisa mempelajari lebih dalam tentang implementasi teknis dari MBSM. Tutorial yang lebih singkat tapi cukup padat bisa dibaca di sini.

Bearer Independent Protocol

Bearer Independent Protocol merupakan istilah untuk interface antara (U)SIM card dengan perangkat bergerak (mobile equipment) yang digunakan untuk mengakses data bearer yang di-support oleh perangkat bergerak misalnya GPRS, bluethoot, SMS, CSD, USSD.

 SIM card <---BIP---> Mobile phone <---GPRS/SMS/dll---> SGSN/SMSC/dll <---> Server

Dengan adanya BIP, layanan seperti Remote File Management (RFM) atau Remote Application Management (RAM) dapat dilakukan dengan mudah oleh (U)SIM Application Toolkit (SAT). Dengan BIP, sebuah SAT dapat melakukan perintah proaktif untuk membuat data channel dengan mobile equiptment yaitu dengna perintah OPEN CHANNEL, CLOSE CHANNEL, SEND DATA, RECEIVE DATA, GET CHANNEL STATUS.

Dokumen spesifikasi yang terkait dengan BIP ini diantaranya:

• 3GPP TS 22.038 (U)SIM Application Toolkit (USAT/SAT); Service description; Stage 1
• 3GPP TS 11.14 Specification of the SIM Application Toolkit for the Subscriber Identity Module - Mobile Equipment (SIM - ME) interface

Di 3GPP TS 11.14 juga dijelaskan perintah-perintah proaktif yang menunjukan kapabilitas dari sebuah SAT/SIM card misalnya membuat pemanggilan (setup call), mengirimkan DTMF, membuka browser, memainkan tone, mengirimkan SMS, mengirimkan USSD dan lain-lain. Dengan perintah tersebut berarti operator dapat membuat menu item yang dipergunakan misalnya untuk shortcut untuk pemanggilan ke customer support atau shortcut untuk melihat website/portal operator.

HSPA Evolution (HSPA+)

Teknologi HSPA dimulai dari 3GPP release 5 yaitu HSDPA untuk downlink dan release 6 yaitu HSUPA untuk uplink. Dengan kedua enhancement tersebut maka didapatkan efisiensi jaringan dan kecepatan (data rate) yang lebih tinggi. Pada 3GPP release 7 dilakukan lagi perbaikan pada teknologi HSPA sehingga disebut HSPA evolution atau HSPA+

Dibawah ini saya tuliskan beberapa teknologi yang diterapkan pada 3GPP release 7 (Rel-7)

• Digunakan teknologi MIMO (multiple input dan multiple output) pada antena sehingga peak data rate dapat ditingkatkan.
  
  
• Orde modulasi yang lebih tinggi yaitu 64 QAM untuk downlink dan 16 QAM untuk uplink. Sebelumnya pada Rel-6 modulasi downlink menggunakan QPSK atau 16 QAM dan modulasi uplink menggunakan BPSK.
  
  
• Disisi mobile terminal digunakan dua antenna equalizer yang memberikan kemampuan adaptasi pada kondisi channel dengan cara mengirimkan infomasi kualitas channel yang disebut channel quality information (CQI). Teknologi yang lebih baik pada mobile receiver ini menjadikan kapasitas transmisi dapat ditingkatkan.
  
  
• Pada sisi arsitektur, di Rel-7 terjadi penyederhanaan arsitektur sehingga jumlah elemen jaringan berkurang dan aristekturnya menjadi flat sesuai dengan aritektur pada LTE.
  
  
• Perbaikan pada konsumsi daya (power) pada saat pengguna menggunakan layanan paket seperti voice-over-IP (VoIP), browsing atau download email. Perbaikan tersebut dicapai dengan discontinuous uplink transmission yaitu menghentikan transmisi physical control channel jika tidak ada transmisi data channel. Selain itu juga dilakukan efisinsi yang sama untuk downling yang disebut discontinuous downlink reception.
  
  
• Optimasi pada protokol di layer 2 yaitu penggunaan ukuran dari RLC (Radio Link Control) yang lebih flexible dan dilakukan segmentasi pada Medium Access protocol (MAC) yang ujung-ujungnya meningkatkan data rate.
  
  
• Pengurangan waktu packet call set up dan waktu alokasi channel dengan cara meperbaiki Forward Access Channel (FACH)
  
  
• Penggunaan sebuah frekuensi saja pada kasus Multimedia broadcast multicast service (MBMS) meningkatkan data rate dan kapasiatas dari layanan broadcast/multicast yang sudah ada sejak Rel-6
  

Flat Architecture

Kalau kita lihat arsitektur dari jaringan telekomunikasi misalnya pada UMTS network, banyak sekali teknologi akses yang digunakan misalnya TDM, ATM dan IP. Selain itu banyak protokol yang digunakan dan elemen yang melakukan konversi protokol. Hal ini disebabkan oleh karena arsitektur jaringan didesain dengan cara hirarkial dan pada awalnya akses data IP (GPRS) merupakan tambahan pada arsitektur jaringan bergerak yang mulanya hanya melayani suara (voice) dan data lewat circuit-switch (CSD). Intinya, arsitektur yang sekarang ada terlalu kompleks.

Hal tersebut diatas menyebabkan tidak efektifnya proses end-to-end dan menambah biaya yang harus ditanggung dari rumitnya proses konversi protokol yang berujung pada mahalnya harga elemen jaringan. Sebagai contoh bisa kita lihat pada arsitektur GPRS saat ini: mulai dari mobile handset hingga ke titik tujuan, paket data dari user (payload) harus melalui Radio Access Network (RAN) kemudian SGSN dan GGSN. Pada perjalanannya payload tersebut dienkapsulasi oleh berbagai macam protokol misalnya PDPC (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Protocol), GTP (GPRS Tunneling Protocol), UDP/IP.

Dengan mulai mengarahnya teknologi jaringan telekomunikasi pada konvergensi dengan Internet dan digunakannya IP pada seluruh jaringan maka kondisi diatas dapat diatasi dengan sebuah arsitektur flat (flat architecture) yaitu yang menggunakan IP. Flat berarti menghilangkan atau meminimalisasi penggunaan protokol yang berbeda sehingga mengurangi effort konversi dengan cara menggunakan protokol IP mulai dari handset hingga ke core network sampai ke handset lagi. Dengan flat IP dimungkinkan juga pengurangan elemen yang sekarang ada sehingga diharapkan pada lapisan user plane, arsitektur mengarah pada two-box architecture yaitu terdiri dari base-station dan access gateways. Initinya, arsitektur akan menjadi semakin sederhana.

Pada artikel "Flat Is Back: Toward the All-IP Mobile Network" dijelaskan bahwa ada 5 teknologi yang menjadi kunci menuju flat architechture. Saya hanya akan tuliskan dua disini, karena sepertinya 2 teknologi ini yang akan menjadi jalur menuju flat architecture untuk jaringan GSM/UMTS/CDMA2000. Teknologi tersebut adalah:

• Base Station Routers
  Secara singkat BSR adalah Base station yang ditingkatkan (enhance) sehingga memiliki fungsionalitas dari beberapa elemen misalnya sebagai wireless base station, radio network controller dan beberapa fungsionalitas dari SGSN sehingga BSR menjadi seperti sebuah IP router.
  
• Direct Tunnel Architecture
  Pada arsitektur ini, Fungsi RNC dibawa atau dipindahkan pada Node-B terkoneksi langsung pada GGSN. Payload atau data dari user akan ditangani oleh Node-B dan GGSN, hanya signaling saja yang akan dialirkan ke SGSN.
  

IP Multimedia Subsystem (IMS)

Saat ini core network suatu operator telekomunikasi masih banyak menggunakan TDM (Time Division Multiplexing) sebagai basis interkoneksi antar elemennya. TDM hampir digunakan pada setiap PSTN dan operator telepon bergerak (GSM/CDMA) di Indonesia. Dalam perkembangannya TDM akan digantikan oleh jaringan yang berbasis IP, hal ini dimulai dengan diadopsinya teknologi IP pada core network operator telepon bergerak UMTS oleh 3GPP.

IP Multimedia Subsystem adalah arsitektur jaringan telekomunikasi yang berbasis pada multimedia IP (internet protocol). IMS mulai diperkenalkan oleh 3GPP pada Release 5 (3GPP Rel-5) yang selesai dispesifikasikan bulan Maret 2003 dan kemudian dikembangkan pada rilis-rilis berikutnya.

Teknologi ini masih belum banyak digunakan oleh operator telepon bergerak tetapi beberapa operator 3G dengan arsitektur Release-4 telah mulai menggunakan IP sebagai basis teknologi pada core networknya. Karena belum sepenuhnya berbasis IP, maka orang sering menyebutnya sebagai Pre-IMS atau IMS R4 karena IMS (jaringan) dicoba diadopsi pada jaringan 3GPP Release 4 yang notabene masih menggunakan TDM pada core network.

Latar belakang diusungnya teknologi ini adalah kemudahan pembuatan service (layanan) baru pada jaringan telekomunikasi terutama layanan multimedia. Selain itu didapatkan juga kemudahan integrasi dengan internet. Survey juga membuktikan akses data dari ponsel GPRS meningkat pesat. Hal ini didukung dengan semakin cepatnya akses data pada perangkat nirkabel dan didorong oleh persaingan teknologi broadband wireless dan internet telephony (VoIP).

Teknologi IMS menggunakan SIP (Session Initiation Protocol) sebagai protocol pengontrol sesi/panggilan multimedia yang dilakukan pengguna dengan pengguna lain atau dengan suatu aplikasi. SIP menggantikan control protocol yang digunakan pada jaringan TDM atau SS7 seperti ISUP. Protokol lain yang berbasis SS7 seperti MAP (Mobile Application Part) diganti dengan Diameter.

Teknologi ini kemudian diperluas oleh ETSI sebagai subsystem dari Next Generation Networks (NGN) yang disebut sebagai arsitektur TISPAN (Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking) yang memberikan kemampuan integrasi dengan jaringan telepon kabel (wireline). 3GPP dan ETSI bekerjasama dalam mengembangkan IMS sehingga riset IMS yang dilakukan ETSI pun diadopsi oleh 3GPP.

Pada prakteknya pengalihan dari jaringan berbasis TDM ke jaringan berbasis IP tidak perlu mengubah semua protokol dan elemen secara drastis. Saat ini sudah mulai banyak digunakan protokol SS7 over IP yaitu SIGTRAN. Pada dasarnya SIGTRAN hanya enkapsulasi paket SS7 sehingga dapat dilewatkan pada protokol IP. Dengan migrasi ke SIGTRAN maka effort yang dibutuhkan tidak terlalu besar karena biasanya suatu elemen yang sudah ada dalam jaringan existing telah mampu menangani SIGTRAN hal ini karena arsitektur elemen yang biasanya memisahkan antara signaling unit dengan core/logic unit. Lihat gambar dibawah ini

                                    +---------------------------------------------------------------+
   +-------------+                  |+----------------+                         +-----------------+ |
   | Elemen lain | <------SS7-----> || Signaling Unit | <-----IP/SIGTRAN------> | Core/Logic Unit | |
   +-------------+                  |+----------------+                         +-----------------+ |
                                    +---------------------------------------------------------------+

Signaling unit dapat berupa signaling gateway misalnya CISCO ITP (IP Transfer Point) sehingga jika elemen lain dalam gambar diatas menggunakan SIGTRAN maka yang diperlukan hanya menghilangkan Signaling Unit.

Issue/teknologi yang lagi hot di bidang telekomunikasi

Kalo dipikir-pikir, apa sih teknologi atau isu yang lagi hot di dunia telekomunikasi? Beberapa isu tersebut sudah ada dikepala saya dan saya ingin tulis disini tapi karena keterbatasa waktu tulisan tersebut belum selesai juga sampai sekarang.

Saya coba tuliskan disini apa saja yang jadi isu hot yang enak dipelajari (dijadikan tulisan)

1. NGN (Next Generation Network) yang mendorong hot issues lainnya
2. Converged Networks, Fixed-Mobile convergence (FMC), convergent service
3. Teknologi 4G seperti LTE, UMB, WiMAX2
3. IMS (IP multimedia Subsystem), TISPAN dan teknologi komunikasi berbasis IP lainnya misalnya VoIP, SIP
4. IPTV, Mobile TV seperti DVB-H, MBMS
5. Teknologi wireless broadband access (WBA) seperti WiMax
6. HSPA (HSDPA/HSUPA)
7. Femtocell
8. SDP (Service Delivery Platform) dan teknologi terkatit seperti SOA, OSA/Parlay/Parlay-X, JAIN SLEE

Apa lagi ya?

Pengenalan Intelegent Network (IN) - 2

Saya baru saja memperbarui tulisan tentang Pengenalan Intelegent Network (IN) dengan menambahakan bagian sejarah IN yang juga membahas mengenai beberapa standard IN, realisasi IN dalam jaringan telekomunikasi, dan menyinggung sedikit mengenai ETSI INAP yang menjadi dasar standar CAMEL yang digunakan pada jaringan GSM/UMTS.

Lebih detil mengenai CAMEL saya sudah tuliskan tapi belum selesai. Saya selalu ingin menulis dengan cukup jelas dan sedikit komprehensif jadi banyak tulisan yang belum saya post disini.

Konektifitas antar operator (PLMN) untuk GPRS roaming

Ada beberapa cara koneksi agar GPRS roaming dapat terjadi, yaitu PLMN roaming dan ISP roaming.

-1- PLMN roaming
Pada PLMN Roaming hubungan antar PLMN dilakukan lewat backbone khusus yang disebut GPRS Roaming Exchange (GRX).

Pemberi layanan GRX (GRX service provider) bertindak sebagai penghubung (hub) dengan operator-operator lain sehingga operator tidak perlu melakukan koneksi terpisah ke setiap partner roaming-nya. Hal ini mempermudah operator sehingga proses penyambungan untuk operator partner baru menjadi lebih cepat. GRX service provider biasanya juga bertindak sebagai broker dalam perjanjian (agreement) antar operator yang akan melakukan hubungan.

GSM Association (GSMA) merekomendasikan untuk menggunakan GRX untuk roaming antar PLMN (inter-PLMN) dan International Roaming Expert Group (IREG) yang merupakan bagian dari GSMA mengkoleksi 'potential GRX provider' yang kemudian dipulikasikan dalam sebuah dokumen. Dokumen-dokumen tersebut berisi tentang detil layanan dan hal-hal teknis yang diberikan dari GRX provider. Dokumen tersebut dapat diperoleh di sini.


Beberapa keuntungan dari penggunakan GRX service provider:

• Menggunakan layanan DNS (Domain Name System) terpisah dari Internet dan menggunakan root domain tersendiri yaitu .gprs
• Adanya QoS (Quality of Service) yang dibeberikan GRX provider
• Lebih aman karena menggunakan VPN dan adanya jaminan keamanan dari GRX provider
• Mendukung routing menggunakan BGP-4

-2- ISP roaming
ISP roaming adalah koneksi yang menggunakan layanan dari Internet Service Provider. artinya paket GPRS antar operator dilewatkan ke jaringan Internet (publik). Karena koneksi GPRS antar operator haruslah aman (secure) maka biasanya koneksi ini menggunakan koneksi leased line atau VPN. Dengan cara ini kesepakatan roaming dilakukan hanya antar dua operator yang saling berhubungan.

Metode roaming GPRS

Jika kita memiliki SIM card dari operator X dan pergi ke negara lain dimana ada cakupan sinyal radio dari operator Y, kita masih dapat menggunakan nomor dari operator X jika operator X dan Y bekerjasama untuk saling terinterkoneksi. Tentu saja layanan yang masih dapat dilakukan tergantung dari kesepakatan kedua operator tersebut. Kemampuan untuk dapat menggunakan jaringan operator lain seperti itu disebut roaming.

Layanan yang masih dapat digunakan pada saat roaming tergantung dari kesepakatan antar kedua operator tersebut. Biasanya perjanjian roaming yang paling umum adalah untuk layanan suara (call) dan SMS. Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akses data pada pelanggan telepon nirkabel (selular) maka kebutuhan roaming untuk akses data pun semakin dibutuhkan. Selain itu perkembangan teknologi jaringan telekomunikasi yang mengarah pada jaringan yang berbasis Internet protocol (IP) juga semakin mendorong operator untuk melakukan kerjasama roaming untuk layanan akses data atau GPRS.

GPRS roaming diperlukan agar pelanggan masih dapat melakukan koneksi GPRS jika menggunakan jaringan operator lain. Ada dua macam cara koneksi roaming untuk GPRS, yaitu

-1- Home GGSN roaming yaitu menggunakan GGSN yang dimiliki oleh operator asal.

Pada contoh operator X dan Y diatas, cara koneksi ini berarti pelanggan menggunakan jaringan radio (BTS/Node-B, BSC) dan SGSN operator Y, tetapi tetap menggunakan GGSN operator Y. SGSN operator Y (Visited SGSN) mengetahui kemana paket data harus dikirimkan dari APN yang ada di ponsel pengguna.


Gambar yang disederhanakan dari proses Home GGSN roaming adalah sebagai berikut

                    VPLMN   :   HPLMN                                
                            :
                            :
      A --1--> SGSN --(interkoneksi)--2--> GGSN --3--> BG --4--> (Internet/Intranet)
                            :                                        
                            :                                        
                            : 
                           

-2- Visited GGSN roaming yaitu menggunakan GGSN yang dimiki oleh operator dimana pengguna sedang berada (Visited GGSN)

Pada proses roaming ini, pelanggan yang melakukan roaming perlu memiliki profile wild card APN (*) yang berarti pelanggan dapat menggunakan default GGSN dari Vistited SGSN. Hal ini dituliskan dalam sebuh dokumen dari 3GPP:

"The APN field in the HLR may contain a wild card APN if the HPLMN operator allows the subscriber to access any network of a given PDP Type. If an SGSN has received such a wild card APN, it may either choose the APN Network Identifier received from the Mobile Station or a default APN Network Identifier for addressing the GGSN when activating a PDP context"

Gambar yang disederhanakan dari proses roaming menggunakan Visited GGSN adalah sbb

                                VPLMN   :   HPLMN                                
                                        :
                                        :
      A --1--> SGSN --2--> GGSN --(interkoneksi)--3--> BG --4--> (Intranet)
                             |          :
                             3          :                                       
                             |          :                                        
                             v          : 
                        (Internet)
                       

Dari kedua cara diatas, cara yang paling umum yang biasanya terjadi pada kasus GPRS roaming adalah menggunakan Home GGSN.