Teknik WAN 155-622Mbps Tanpa Telkom & Tanpa Ijin.

Onno W. Purbo

Mudah-mudahan tulisan saya tidak memperkeruh suasana industri pertelekomunikasian di Indonesia yang sudah keruh, karena Telkom tidak mampu memberikan layanan broadband (2-622Mbps) untuk akses Internet & WARNET di sebagian besar tempat di Indonesia. Kalaupun ada, biasanya apa yang di tawarkan oleh Telkom biasanya mahal (kadang-kadang kualitasnya tidak terlalu baik, availability < 99%). Sebagai gambaran biaya leased line Telkom 2Mbps adalah sekitar Rp. 10 juta / bulan; sebagian bahkan menyebutkan US$10.000 / bulan untuk saluran ISDN PRA. Belum lagi kalau kita meminta 10-622Mbps, bisa dipastikan harganya akan sangat aduhai & belum tentu bisa di layani karena kabel tembaga Telkom tidak mampu dipakai pada kecepatan tinggi di atas 10Mbps.

Beruntung sekali kita dengan dalih ketidakmampuan Telkom untuk memberikan infrastruktur data kecepatan tinggi 2-622Mbps bagi masyarakat khususnya masyarakat Internet, maka berdasarkan PP52/2000 pasal 45 maupun berbagai draft KEPMEN terutama RKM Penyelenggaraan Telekomunikasi Khusus (TELSUS) maka kita mempunyai hak untuk membangun jaringan telekomunikasi sendiri. Naskah lengkap PP52/2000 maupun berbagai RKM dapat di download dari Internet di http://www.postel.go.id & http://www.internews.or.id. Kutipan kata-kata PP52/2000 pasal 45 tentang hal ini adalah sbb:

Pasal 45
1.	Penyelenggaraan telekomunikasi khusus untuk keperluan badan hukum sebagaimana dimaksud dalam Pasal 39 huruf d dilaksanakan oleh badan hukum untuk mendukung kegiatan dan atau usahanya. 
2.	Penyelenggaraan telekomunikasi khusus untuk keperluan badan hukum dapat diselenggarakan jika 

a.	keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh penyelenggara jaringan dan atau jasa telekomunikasi; 
b.	lokasi kegiatannya belum terjangkau oleh penyelenggara jaringan dan atau jasa telekomunikasi; dan atau 
c.	kegiatannya memerlukan jaringan telekomunikasi yang tersendiri dan terpisah.

Salah satu contoh nyata perjuangan PP52/2000 pasal 45 adalah perjuangan untuk mempermudah ijin frekuensi 2.4GHz Band yang memungkinkan kita untuk mempunyai akses data pada kecepatan 2-11Mbps. Seperti kita tahu infrastruktur wireless 2.4GHz telah menjamur di kota-kota Bandung, Surabaya, Yogya, Malang dll. Belum lagi dengan semakin murahnya peralatan yang mengikuti standar IEEE 802.11a yang memungkinkan kita untuk bekerja pada kecepatan 54Mbps di frekuensi 5.8GHz yang juga ISM Band, jelas akan membuat kacau peta pertelekomunikasian Indonesia lebih lanjut. Bagi rekan-rekan yang ingin turut berjuang untuk mempermudah perijinan dapat berinteraksi & berdiskusi langsung dengan rekan yang lain maupun dengan pemerintah di mailing list indowli@yahoogroups.com.

Pada kesempatan ini, saya tidak akan mengulas teknologi wireless Internet pada frekuensi 2.4GHz maupun 5.8GHz yang mempunyai kecepatan antara 2-54Mbps. Tapi saya akan mencoba membahas teknologi komunikasi data berkecepatan 2-622Mbps (saya eja - enam ratus dua puluh dua juta bit per detik). Yah kira-kira membutuhkan waktu kurang dari 10 detik untuk mengirimkan satu harddisk 1 Gbyte atau sebuah film VCD format MPEG-1 / MPEG-2 dengan lama tayang 1 jam melalui infrastruktur ini. Semua dapat dilakukan tanpa telkom & tanpa perlu ijin.

Gilanya, infrastruktur ini bekerja pada frekuensi 325THz - 350THz dimana THz /  TeraHertz adalah 1000GHz. Frekuensi tersebut mempunyai panjang gelombang 860-920 nano-meter (nm) di daerah frekuensi cahaya mendekati infra merah. Betul, kita bekerja menggunakan cahaya mendekati infra merah (near infrared) untuk komunikasi pada kecepatan sangat tinggi ini. Cahaya yang digunakan tidak terlihat oleh mata telanjang, oleh karena itu sangat berbahaya jika diarahkan ke mata kita dalam waktu yang lama.

Pemancar yang digunakan biasanya berupa Light Emitting Diode (LED) untuk jarak dekat beberapa ratus meter antar gedung, dan untuk jarak jauh s/d 4-6 km menggunakan semiconductor laser dengan daya sekitar 100mW. Semiconductor laser tersebut biasanya dibuat dari campuran bahan AlGaAs atau InGaAsP. Kira-kira mirip-mirip-lah dengan laser pointer yang sering kita gunakan pada saat melakukan presentasi, hanya saja cahaya infra merah yang dipancarkan dibuat stabil dan bisa di modulasi untuk mengirimkan data berkecepatan tinggi sekali.

Nah, kebetulan sekali POSTEL maupun lembaga regulasi telekomunikasi manapun di dunia yang bernaung di bawah International Telecommunication Union (ITU) seperti Department of Communication (DOC) di Canada atau FCC di US hanya meregulasi frekuensi s/d 400GHz; dan tidak mengatur di atas frekuensi tersebut. Hal ini bisa dibaca di RKM Alokasi Frekuensi di http://www.postel.go.id maupun di naskah ITU S5. Artinya apa? Jelas bahwa peralatan komunikasi menggunakan cahaya dapat digunakan tanpa perlu memohon ijin frekuensi terlebih dahulu ke pemerintah. Tidak perlu bertengkar, tidak perlu pusing dengan birokrasi dll.

Nah saya yakin pembaca sudah mulai penasaran dengan peralatan yang saya maksud. Beruntung sekali, peralatan tersebut saat ini sudah mulai banyak tersedia di dunia. Sebagian besar dapat dilihat di Internet, antara lain yang baik adalah:

•	http://infraredsystems.net
•	http://www.pavdata.com
•	http://www.lsainc.com
•	http://www.silcomtech.com

Berapa harga peralatan tersebut, pada saat saya menulis artikel ini di awal tahun 2001. Peralatan tersebut dapat diperoleh seharga US$6000-8000-an. Untuk peralatan yang sangat baik dengan kemampuan mengatur / mengejar cahaya jika terjadi goyangan gedung karena angin dll, akan membutuhkan biaya beberapa puluh bahkan ratus ribu US$. Memang masih relatif mahal, akan tetapi masih sangat murah dibandingkan solusi yang diberikan oleh Telkom yang 2Mbps saja sudah mendekati US$1000 / bulan. Padahal dengan teknik komunikasi infra merah ini dengan US$6000-8000 sudah mendapat 155-622Mbps! Tanpa biaya bulanan & tanpa ijin. Bukan mustahil di kemudian hari akan semakin jatuh harga peralatan komunikasi cahaya ini.

Karena peralatan ini pada dasarnya transparan terhadap protokol komunikasi data maka memungkinkan untuk mengirimkan data digital, video, internet telepon (VoIP), ATM dll. Aplikasi yang bisa dikembangkan sangat beragam sekali mulai dari sambungan antar gedung seperti Metropolitan Area Network (MAN), Campus Network, Rumah Sakit; Akses Internet dan infrastruktur untuk meningkatkan kapasitas bandwidth, menggantikan leased line, cadangan backbone, servis kecepatan tinggi ke apartemen, rumah, mall & hotel; pengiriman video berkualitas baik seperti pada acara olah raga, penginderaan, monitoring lalu lintas & konferensi video; Sambungan sementara seperti bencana alam, sambungan pengganti saat terjadi kerusakan jaringan fiber optik; mengatasi berbagai masalah yang terjadi karena tidak mungkin untuk memperoleh ijin / kesulitan akses seperti menyeberangi jalan, sungai, danau, menembus hutan / pegunungan, daerah urban / perumahan penduduk.

Peralatan yang dibutuhkan untuk sebuah sambungan infra merah ini terdiri dari dua buah transceiver berikut power supply-nya, yang tersambung melalui kabel fiber optik ke media konverter yang akan mengkonversikan ke standar interface jaringan LAN yang akan digunakan. Penggunaan kabel fiber optik antara media konverter & transceiver menguntungkan untuk menghilangkan gangguan petir maupun interferensi gelombang elektro-magnetik lainnya.

Sistem pemancar infra merah yang digunakan biasanya menggunakan sambungan kabel fiber optik yang dapat terhubung langsung ke berbagai kecepatan data maupun interface jaringan, apakah itu pada kecepatan T1 (1.5Mbps), E1 (2Mbps), T3, E3, Ethernet (10Mbps), Fast Ethernet (100Mbps), Token Ring, Video, dan ATM/OC-3 (155Mbps) beberapa vendor telah menawarkan kecepatan OC-12 (622Mbps) menggunakan konverter media yang ada.

Penempatan transceiver dilakukan di atas atap gedung untuk memperoleh sambungan langsung yang tidak terhalang sama sekali (line of sight). Peralatan untuk penempatan transceiver infra merah cukup banyak ragam-nya mulai dari tripod, pengatur azimuth dan elevasi yang kasar maupun yang halus dll.

Rancangan sistem yang dibuat umumnya mampu untuk bertahan pada berbagai kondisi cuaca karena adanya margin daya di sambungan sebesar 20-30 dB untuk mengatasi fading gelombang cahaya maupun cuaca buruk seperti hujan sangat lebat atau kabut tebal. Sistem transceiver sendiri diperlengkapi peralatan untuk mengatasi hujan, es, salju yang mungkin akan menghalangi jendela muka. Dengan lapisan khusus & filter memungkinkan energy dari cahaya matahari untuk tidak masuk dan unit bekerja dengan baik walaupun mengarah hanya satu (1) derajat dari matahari.

Untuk memudahkan instalasi biasanya peralatan tersebut di sertai dengan peralatan untuk membidik yang memungkinkan proses instalasi dilakukan dalam waktu beberapa menit saja, apalagi di pandu dengan LED diagnostik dibelakangnya dan pengukuran daya yang di terima. Untuk meningkatkan reliabilitas, semiconductor laser yang digunakan di dinginkan sehingga awet untuk aplikasi jaringan telekomunikasi privat.

Dalam komunikasi cahaya ini, hubungan komunikasi lurus & haruslah bersih dari gangguan fisik – istilah keren-nya line of sight. Untuk menghindari perubahan refraksi index cahaya, cahaya di usahakan dilewatkan ke wilayah yang tidak panas & tidak memantulkan cahaya seperti atap gedung yang panas di siang hari. Jika lewat burung atau pesawat terbang, akan terjadi interupsi komunikasi sebentar yang kemudian dinormalkan kembali oleh protokol komunikasi data.

Effek atmosfir di komunikasi laser berbeda dengan komunikasi radio / microwave. Bit Error Rate (BER) yang mengindikasikan banyaknya kesalahan / error pada saat pengiriman data & merupakan parameter kinerja sistem. BER 10-6 artinya ada satu bit data yang salah dalam satu juta data yang kita kirim. BER 10-6 adalah batas tingkat yang baik untuk komunikasi data menggunakan microwave / laser.

Pada komunikasi radio / microwave berkecepatan tinggi di 24, 30, 32 GHz dst. biasanya BER di pengaruhi oleh refleksi & scattering sinyal microwave oleh bangunan, pohon, bukit, kendaraan, danau dsb. Untuk mengatasi hal tsb, biasanya digunakan tower yang tinggi agar sinyal tidak terganggu. Cara lain adalah memampatkan lebar sinyal (beam width) dengan cara menggunakan frekuensi radio yang lebih tinggi, dengan konsekuensi semakin banyak redaman dan kehilangan sinyal pada saat hujan.

Komunikasi data laser juga memiliki batasan BER, tapi penyebabnya berbeda dengan komunikasi microwave. Kesalahan bit dalam komunikasi data laser biasanya disebabkan karena terjadi variasi temperatur di atmosfir sepanjang jalur komunikasi optik karena perbedaan panas di udara, tanah dan bangunan. Perbedaan temperatur ini yang menyebabkan variasi refraksi index udara. Effek ini kira-kira mirip dengan effek udara panas di atas jalan raya di siang bolong / tengah hari yang panas terik dimana pemandangan seperti bergelombang. Oleh karena itu sangat disarankan untuk menempatan peralatan komunikasi infra merah tersebut di ketinggian minimal 10 meter di atas permukaan tanah, atau di atap gedung & diletakan di tempat yang kokoh tidak mudah goyang.

Pada sistem yang tidak terjadi gangguan biasanya kita bisa memperoleh BER < 10-10. Tentunya kenyataan di lapangan bisa berbeda tergantung kondisi instalasi & kondisi lingkungan lokal. 

Secara umum effek BER terhadap kinerja jaringan dapat dilihat terhadap tingkat ketersediaan sistem. Pada rancangan yang baik dengan BER 10-6 maka tingkat ketersediaan ssistem availability / ketersediaan sistem sangat tinggi hampir ideal 99,99%. Untuk komunikasi data paket dengan panjang data 50-5000 byte di jaringan Internet TCP/IP, dengan kondisi BER yang buruk sekitar 10-4 dimana hanya ada 1000 bit yang salah dari 10,000,000 error-free bit. Untuk paket ethernet dengan panjang 1500 byte (12,000 bit) dengan panjang burst 1000 bit maka berarti 99.9% paket tidak perlu di kirim ulang pada BER 10-4.

Untuk pengiriman video / gambar / suara, biasanya kita kita tidak terlalu perduli proses pengiriman ulang data yang cacat. Oleh karena itu hanya dengan BER 10-4 sudah mencukupi untuk pengiriman video / gambar / suara. Dengan kondisi seperti ini maka kita bisa saja memperpanjang cakupan komunikasi data infra merah ini sampai jarak 7.3 km untuk mengirimkan video & suara yang baik termasuk yang di kompres menggunakan pengkodean MPEG-2.

Ketersediaan sambungan & jarak menjadi isu utama dalam komunikasi data kecepatan tinggi. Umumnya sistem komunikasi data kecepatan tinggi seperti ini mempunyai tingkat ketersediaan sambungan yang cukup tinggi sekitar 95-100%. Sambungan radio microwave biasanya sangat terganggu dengan hujan, sedang komunikasi data infra merah ini lebih banyak terganggu karena kabut. Kita cukup beruntung, kabut biasanya hanya ada pada pagi hari dimana aktifitas kita masih belum padat, sehingga sedikit berkurangnya ketersediaan sambungan masih dapat di tolerir.

Jika tingkat ketersediaan sambungan sangat penting, ada baiknya kita membatasi jarak penggunaan sistem untuk jarak yang lebih pendek. Juga sebaiknya disediakan cadangan  sambungan leased line seperti E1 atau sambungan dial-up yang murah sebagai alternatif pada saat cuaca buruk. Tentunya sambungan redundan ini tidak dibutuhkan jika terputus sementara-nya sambungan tidak demikian kritis.

Mudah-mudahan, tulisan ini dapat memberikan inspirasi bagi teman-teman yang ingin membangun jaringan komunikasi data berkecepatan tinggi akan tetapi memperoleh kesulitan leased line data kecepatan tinggi dari operator infrastruktur. Sistem yang dijelaskan di tulisan ini sudah dioperasikan oleh beberapa teman di kota besar di Indonesia.