BAB II DASAR TEORI BACKHAUL GSM MELAUI SATELIT, TINJAUAN TEORI PORTER S 5 FORCE

BAB II DASAR TEORI BACKHAUL GSM MELAUI SATELIT, TINJAUAN TEORI PORTER S 5 FORCE 2.1 TEKNOLOGI BACKHAUL GSM MELALUI SATELIT 2.1.1 Arsitektur system GSM Tipikal Arsitektur Jaringan GSM yang telah disederhanakan hanya pada komponen-komponen yang akan dibahas diilustrasikan pada gambar 1.3. Jaringan GSM dapat dibagi menjadi 3 bagian pokok yaitu: MSC (Mobile Switching Center), BSC (Base Station Controller), dan BTS (Base Transceiver Station). Fungsi utamanya adalah: Mobile Switching Center (MSC): Mengontrol call setup untuk panggilan masuk dan panggilan keluar. Interface ke PSTN dan ke jaringan mobile lainnya (PLMN), biasanya hanya ada satu MSC disetiap kota besar, semua panggilan harus melalui MSC. Base Statsion Controller (BSC): Mengalokasikan channel radio bagi setiap panggilan. Malakukan hand-offs antara BTS di dalam BSC yang sama. Subsistem BSC juga melakukan kompresi voice. Satu BSC dapat mempunyai beberapa BTS untuk melayani wilayah yang luas. Base Transceiver Station (BTS): Menerima signal dari perangkat pelanggan melalui saluran transmisi udara. BTS biasanya di letakan di atas tower untuk menjangkau area cakupan yang luas. BTS dapat mempunyai satu atau lebih radio GSM (TRX). 2.1.2 Interface GSM Untuk menghubungkan satu subsistem dengan subsistem di dalam jaringan GSM ada beberapa interface yang digunakan yaitu: 11

Interface E1 E1 atau sirkuit E-1 adalah format transmisi digital dengan 30 kanal suara digital berkecepatan 2,048 mega bit per detik. E1 merupakan standar yang digunakan di eropa dan Indonesia. Standar E1 ekivalen dengan standar T1 yang dipakai di Amerika, dengan perbedaan T1 menggunakan 24 kanal suara digital dengan kecepatan 1,554 mega bit per detik. Data rate E1 2,048 Mbsp full duplex yaitu 2,048 Mbps downstream dan 2,048 Mbps upstream yang dibagi kedalam 32 timeslot, setiap timeslot mengirim dan menerima 8 bit PCM sampling, dengan 8000 kali per detik sampling. ( 8 x 8000 x 32 = 2.048.000). Ini ideal untuk panggilan suara telepon yang di sampling kedalam 8 bit, dan di penerima di rekonstruksi kembali menjadi suara. Semua interface antara bagian di dalam jaringan GSM menggunakan standar E1 untuk memudahkan transmisi melalui microwave, fiber optik atau satelit. Gambar 2.1 memperlihatkan diagram dari berbagai interface ini. Gambar 2. 1 Interface pada jaringan GSM Interface E Interface E digunakan sebagai interface antara MSC dan PSTN atau antar MSC, Interface E adalah standar E1 yang umum digunakan dalam PSTN untuk 12

membawa signal percakapan dan traffik data. Interface E terdiri dari 2,048 Mbps membawa 32 timeslot untuk 30 channel voice masing-masing 64 kbps, satu channel signaling SS7 dan satu timeslot untuk framing dan alarm. Interface A Interface A digunakan untuk menghubungkan MSC dan BSC, terdiri dari maksimum 30 channel voice plus channel signaling setup call GSM untuk BSC dan handset pelanggan. Format E1 sama seperti interface E dan mempunyai transmisi dan kompresi yang sama antara Interface A dan interface E. Interface Abis Interface Abis digunakan untuk menghubungkan BSC dan BTS. Karena dalam satu jaringan mempunyai lebih banyak BTS dibandingkan dengan komponen lain Interface Abis adalah interface yang lebih umum di jaringan GSM dan sering di-implementasikan melalui satelit. Interface Abis adalah interface PCM 30 dengan kecapatan data 2,048 Mbps terdiri dari 32 channel masing-masing 64 kbps, Interface Abis tidak terlalu spesifik sehingga bukan suatu interface yang standar dengan demikian satu vendor BTS tidak akan bisa beroperasi dengan BSC vendor lain. sehingga BSC dan BTS harus dari vendor yang sama. Format interface Abis dapat dilihat pada tabel 2.1, ada delapan channel radio pada interface Abis, setiap chanel radio menggunakan dua timeslot 64 kbps. Ada lima timeslot yang selalu tidak digunakan bahkan jika Interface Abis terisi penuh. Selain itu jika channel yang digunakan kurang dari delapan radio akan ada tiga timeslot yang tidak digunakan untuk masing-masing radio chanel yang tidak digunakan yaitu dua timeslot pada setiap radio chanel dan satu timeslot radio signaling yang tidak digunakan, dengan demikian akan ada lebih banyak time slot yang sebaiknya tidak di transmisikan melalui satelit 13

Tabel 2. 1 Format Interface Abis Transmisi yang digunakan untuk menyalurkan interface GSM dapat menggunakan cara fixed-line atau teknologi wireless. Teknologi backhaul menggunakan fixed-line Kabel tembaga: Sederhananya saluran E1 di bangun menggunakan kabel tembaga melintasi kota kota, saluran ini biasanya disewa sehingga dapat menghilangkan biaya pembangunan awal dan instalasi, biaya sewa tergantung dari jarak. Kekurangan teknologi ini adalah jika diperlukan kapasitas yang lebih banyak maka biaya sewa akan naik secara linear. Fiber optik: Fiber Optik adalah media transmisi yang sangat baik untuk mentransmisikan interface GSM karena kemampuannya menyalurkan trafik dengan kapasitas yang besar dengan kualitas yang sangat baik. Kekurangan 14

teknologi Fiber Optik adalah biaya pengelaran yang mahal karena diperlukan pekerjaan sipil untuk menggelar kabel fiber optik. Teknologi backhaul menggunakan Wireles. Infrastruktur kabel baik kabel tembaga maupun fiber optik belum menjangkau wilayah rural yang menjadi target wilayah layanan baru bagi operator GSM, dengan demikian teknologi wireles menjadi pilihan yang tepat untuk digunakan. Microwave: teknologi ini beroperasi pada frekuensi 2, 4 dan 5 GHz frekuensi lebih tinggi juga digunakan yaitu 6, 11, 15, 18, 23 GHz, transmisi mikrowave ini dapat digunakan jika satu titik dengan titik yang akan dihubungkan tidak ada halangan (clear line of sight). Teknologi backhaul menggunakan microwave dapat digunakan untuk jarak sampai 60 km dan operator dapat menambahkan radio untuk menaikan kapasitas, dengan demikian microwave sangat fleksibel dan teknologi backhaul dengan biaya yang efisien. Satelit: Dibanyak area dimana infrastruktur terestrial terbatas maka satelit menjadi pilihan utama untuk menyalurkan layanan suara dan data. Dengan komunikasi satelit satu lokasi menerima gelombang radio dari lokasi lain dan mengirim gelombang radio ke lokasi lain menggunakan transponder. Dengan menggunakan komunikasi satelit tidak ada lagi daerah yang tidak terjangkau bahkan di pulau terpencil sekalipun. Perusahaan pemilik satelit biasanya menyewakan transponder kepada perusahaan penyedia layanan satelit yang akan menjual paket layanan kepada operator GSM. Perusahaan pemilik satelit menyewakan setiap unit transponder yang mempunyai bandwidth 36 MHz, jika digunakan untuk transmisi E1 dengan 2,048 Mbps menggunakan SCPC tanpa kompresi setiap E1 memerlukan bandwidth 2.4 MHz, dengan diameter antena 2,4m dan EIRP minimal 39 dbw. Di bagian statsiun bumi terdiri dari Very Small Aperture Terminal (VSAT) yang terdiri dari modem SCPC, Transceiver atau Out Door Unit (ODU) dan antena parabola berdiameter 1.2m sampai 4.5m yang menghubungkan BTS dengan 15

satelit, dari satelit diteruskan ke BSC dengan pasangan modem SCPC (satu antena untuk satu remote) atau jika menggunakan TDMA satu statsiun bumi dapat dibagi untuk beberapa remote ini disebut HUB. Sistem komuikasi satelit mulai dari statsiun bumi pengirim, satelit, dan statsiun bumi penerima digambarkan pada gambar 2.3. Gambar 2. 2 Sistem komunikasi satelit 2.1.3 Teknik Mengurangi Penggunaan Bandwidth Satelit Terdapat Teknik-teknik untuk mentranmisikan data menggunakan satelit yang efisien dengan mengkompresi suara, menghilangkan timeslot yang tidak terpakai dan optimalisasi kanal signaling. Kompresi Suara Signal suara biasanya dikirim melalui E1 yang menggunakan PCM 64 kbps, ini adalah format yang tidak di kompresi sehingga memerlukan 64 kbps secara 16

penuh untuk setiap panggilan suara. Kompresi suara yang paling luas digunakan adalah standar G.729 yang dapat memberikan kualitas suara dengan kualitas yang baik pada 8 kbps. Algoritma lain juga tersedia dengan tingkat kompresi yang lebih besar akan tetapi tidak banyak digunakan didalam jaringan publik karena kualitasnya kurang baik. Codec G.729 memberikan kualitas yang baik pada data rate yang rendah. Standar ini secara luas digunakan pada beberapa produk yang menyediakan kompresi suara pada E1. Teknik yang lain adalah silent suppression yaitu dengan menghilangkan transmisi pada frame ketika pengguna tidak bicara. Teknik ini kadang disebut Digital Speech Interpolation (DSI). Di dalam group trunk yang besar dimungkinkan penghematan bandwidth sampai 60%, akan tetapi teknik ini tidak tepat di gunakan pada group trunk yang kecil. Time Slot Eliminating Interface E1 sering mempunyai timeslot yang tidak dipakai, terutama saat link tidak digunakan pada kapasitas penuh. Efisiensi yang cukup berarti bisa diperoleh dengan tidak mengirimkan melalui satelit time slot yang tidak dipakai ini. Proses ini disebut sebagai drop-and-insert. Timeslot yang kosong di hilangkan pada sisi transmisi dan di masukan di bagaian penerima. Konfigurasi ini dapat digambarkan pada gambar 2.4 17

Gambar 2. 3 Operasional Drop and Insert Multiplexer Drop and Insert biasanya diintegrasikan kedalam modem satelit yang kompatible dengan IDR/IBS yang dapat mentransmisikan link E1. Optimasi Kanal Signaling Kanal signaling dan O&M membawa paket pesan untuk call setup, monitor dan kontrol. Kanal ini tidak secara penuh digunakan, bagian kanal yang tidak digunakan biasanya diisi dengan frame-frame yang kosong agar kanal mencapai 64 kbps. Dimungkinkan untuk mengurangi bandwidth kanal ini tanpa kehilangan informasi dengan cara menghilangkan frame yang idle dan mentransmisikan hanya yang ada pesannya saja melalui satelit. Proses ini disebut Statistical Multiplexing sering digunakan untuk mengkombinasikan beberapa kanal menjadi satu kanal. Kanal ini dapat mengurangi 10% sampai 20% dari sebelumnya. Karena kanal signaling unik untuk setiap GSM dan unik untuk setiap vendor perangkat GSM sehingga peralatannya perlu di rancang khusus untuk aplikasi ini. 18

Interface Abis melalui satelit Transmisi interface Abis melalui satelit adalah paling umum digunakan dan paling sering digunakan sebagai perpanjangan layanan di lokasi baru dengan biaya infrastruktur yang minimal. Konfigurasi ini digambarkan dalam gambar 2.5, jika trafik terus bertambah pada suatu lokasi remote dimungkinkan menambah BTS atau BSC untuk melayani beban trafik dan cakupan area yang lebih luas. Gambar 2. 4 Interface Abis melalui satelit Konfigurasi ini mempunyai keuntungan yaitu diperlukan biaya yang minimal untuk membangun layanan GSM yaitu menggunakan eksisting MSC dan BSC yang dapat mendukung koneksi satelit dan dapat menangani beberapa lokasi remote. Kekurangan adalah lokasi remote tergantung pada peralatan di lokasi HUB dengan demikian hand-off dan panggilan dari pelanggan ke pelanggan harus melalui link satelit. Contoh konfigurasi digambarkan pada gambar 2.6, untuk lebih jelasnya hanya digambarkan satu ujung pada link, di sisi ujung satunya lagi (far end) mempunyai konfigurasi yang sama. Pada contoh ini suatu interface Abis dengan 19

32 kanal voice akan di transmisikan melalui satelit. Mux drop & Insert digunakan untuk menghilangkan kanal kosong dan menurunkan bandwidth link. Karena interface Abis sudah mengkompresi voise, maka tidak diperlukan lagi peralatan pengkompresi suara. Awalnya E1 2,048 Mbps dengan 32 kanal voice GSM di kurangi menjadi 560 kbps Gambar 2. 5 Konfigurasi peralatan interface Abis melalui satelit Link duplex memerlukan 1.1 MHz bandwidth satelit dibandingkan jika tidak menggunakan drop&insert yaitu seluruh kanal E1 ditransmisikan 3.7 Mhz, ini penghematan 70%. Biaya paling mahal dari penyediaan bisnis backhaul GSM melalui satelit adalah biaya sewa satelit (transponder), terutama di wilayah yang ketersediaan satelitnya terbatas. Biaya sewa transponder sateit Palapa D extended C band saat ini sekitar USD 975.000 per transpnder 36 MHz per tahun atau USD 2.257 per bulan per 1MHz, karena backhaul GSM melalui satelit sangat diperlukan pada saat backhaul terestrial tidak tersedia, mahalnya biaya sewa transponser menjadi tantangan bagi para penyedia layanan backhaul GSM melaului satelit agar dengan kondisi ini dapat tetap memperoleh keuntungan, pendapatan dari biaya 20

sewa (revenue) dapat menutupi biaya investasi dan biaya operasional. Dengan kemajuan teknologi vendor dapat membuat peralatan yang dapat menghemat penggunaan bandwidth. Keuntungan Backhaul GSM melalui satelit: Alasan utama bagi operator GSM menggunakan backhaul satelit adalah untuk mengatasi keterbatasan infrastruktur yang ada. Jaringan fiber optik saat ini hanya menghubungkan antar kota besar belum sampai ke daerah-derah terpencil, dalam hal microwave sangat tergantung pada line of sight, signal microwave tidak dapat menembus pegunungan untuk mengatasinya diperlukan beberapa hop atau repeater ini artinya diperlukan membangun beberapa tower bersama ketersediaan bahan bakar sebagai catu daya radio disetiap repeater. Alasan kedua yang penting kenapa operator GMS menggunakan backhaul melalui satelit adalah untuk mengatasi wilayah geografi yang sulit. Jaringan terestrial tidak mungkin untuk membangun jaringan sampai kepulauan terpencil atau daerah berbukitan sebaliknya dengan satelit dimungkinkan operator untuk membangun VSAT di lokasi BTS di daerah terpencil sekalipun. Alasan ketiga yang paling penting adalah bagi operator GSM yaitu backhaul menggunakan satelit dapat dengan cepat di bangun. Banyak operator GSM menggelar layanan di wilayah baru sebelum dibangun oleh kompetitor. Selain cepat dibangun backhaul satelit tidak memerlukan investasi yang besar untuk pembangunannya sampai beroperasi. Kemampuan menggelar jaringan dengan cepat menggunakan satelit menjadi alat strategis bagi operator GSM sebagai salah satu cara untuk meningkatkan jumlah pelanggan. Sangat sulit untuk memperkirakan dengan tepat trafik suatu wilayah layanan baru, dengan backhaul satelit dapat digunakan untuk men test suatu 21

potensi trafik di suatu wilayah baru sebelum dilaksanakan ekspansi layanan yang menyeluruh. Teknologi satelit telah digunakan sejak bertahun tahun, akan tetapi pengembangan dan penggunaan satelit bagai kebanyakan operator menjadi kendala dari segi biaya. Biaya sewa Bandwidth cukup mahal dan pengembalian investasi yang sulit bagi sebagian operator terutama dalam hal pengembangan teknologi satelit di daerah remote dimana jumlah pelanggan yang masih kecil. Ada dua tipe utama dalam teknologi satelit yaitu SCPC dan TDMA keduanya mempunyai keunggulan masing masing yang dapat digunakan dalam menyalurkan trafik pada backhaul GSM. SCPC: Single Channel Per Carrier menggunakan link khusus yang memberikan operator sejumlah bandwidth terus menerus. Dengan SCPC satu link E1 menempati satu carrier pada link satelit yang sudah siap dengan traffik pada kapasitas penuh satu E1 full duplex. Sistem SCPC dapat dengan mudah dibangun karena peralatan yang simple akan tetapi biaya sewa akan lebih mahal karena menggunakan bandwidth yang dedicated. TDMA: Time Division Multiple Access dengan metoda ini beberapa BTS dapat berbagi kapasitas dari satu bandwidth yang telah dialokasikan. Setiap BTS telah dialokasikan sejumlah time slot dari total bandwidth yang telah dialokasikan dengan demikian akan mengurangi bandwidth dan mengurangi biaya. Tabel 2.1 berikut perbandingan antara SCPC dan TDMA 22

Tabel 2. 2 Perbandingan SCPC dengan TDMA 2.2 PORTER 5 FORCES Pada tahun 1979 Michael Porter mengembangkan sebuah kerangka berpikir untuk manajemen bisnis. Metode ini mengarah pada analisa industri dari luar perusahaan dan mencoba untuk melihat potensi kedalam perusahaan untuk menganalisa tingkat ketertarikan industri. Porter five Forces adalah metode yang sederhana akan tetapi sangat baik untuk dapat memahami situasi dimana kekuatan suatu bisnis. Ini sangat berguna karena akan membantu pemahaman kondisi kekuatan bisnis saat ini dan kekuatan apa yang perlu dicari untuk mencapai tujuan bisnis yang diinginkan. Dengan pemahaman yang baik mengenai dimana kekuatan bisnis saat ini, akan diperoleh keuntungan dari situasi ini, memperbaiki kelemahan dan menghindari tahapan yang menyebabkan kesalahan. Ini akan menjadi bagian yang penting dari metoda- untuk metoda perencanaan. Sederhananya metode Porter 5 force ini digunakan mengidentifikasi apakah suatu produk atau jasa atau bisnis mempunyai potensi menguntungkan. Porter mengatakan, di industri manapun, baik domestik atau internasional, kompetisi terbentuk secara alami di dalam lima tekanan kompetitif, yaitu threat of new entrants, threat of subtitute products, bargaining 23

power of supplier, bargaining power of buyers dan the rivalvy among the existing competitors. Lima tekanan menentukan ketertarikan pasar. Porter merujuk kelima tekanan ini sebagai lingkungan mikro (microenvirontment). Untuk melakukan analisa lingkungan usaha, Michael Porter mengembangkan metode yang meliputi tinjauan dari sisi produk dan jasa substitusi (substitutions), sisi pendatang baru (new entrants), sisi pembeli (buyers), sisi pemasok (suppliers), dan sisi pemain bisnis yang sudah ada di pasar (industry rivalry). Lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.7. [6] Gambar 2. 6 Model Porter's 5 Forces 2.2.1 Produk Substitusi Dalam model Porter, produk substitusi adalah produk lain yang mempunyai fungsi dan kegunaan sama dalam industri tersebut. Harga sebuah produk dipengaruhi oleh produk substitusi yang tersedia. Semakin banyak 24

produk substitusi yang tersedia maka harga akan menjadi semakin berfariatif karena akan ada banyak pilihan untuk pengguna. Kompetisi juga mengalami ancaman dari produk subsitusi yang berasal dari teknologi yang berbeda. Contohnya komunikasi satelit dapat digantikan dengan komunikasi fiber optic atau microwave dengan kelebihan dan kekurangannya, untuk lokasi diperkotaan atau di lokasi yang line of sight produk substitusi ini cukup kompetitif untuk diimplementasinya dibandingkan dengan komunikasi satelit. 2.2.2 Kekuatan Pembeli Kekuatan pembeli adalah dampak yang akan dirasakan oleh penjual pada indsutri. Bila kekuatan pembeli sangat kuat, pembeli dapat mengatur harga produk. Sisi pembeli berpengaruh pada pasar terutama dari sisi harga. Harga dapat menjadi lebih murah karena pembeli dapat membuat terjadinya persaingan antar produsen. Selain itu persaingan itu juga dapat membuat kualitas setiap produk yang ditawarkan meningkat. 2.2.3 Kekuatan Pemasok Industri membutuhkan bahan baku. Kebutuhan ini membuat adanya hubungan antara pembeli dengan pemasok antara industri dan perusahaan yang menyediakan bahan baku untuk menghasilkan produk. Pemasok dapat sangat berpengaruh pada industri dengan cara menjual bahan baku dengan harga yang tinggi, sehingga akan mempengaruhi harga jual produk atau jasa ke pasar. Jumlah pemasok yang terbatas akan memberikan tekanan yang tinggi kepada industri. 2.2.4 Pendatang Baru Pendatang baru dapat masuk dan keluar dari pasar, hal ini akan mempengaruhi kompetisi dalam industri yang sudah berjalan. Dalam kenyataannya industri memiliki karkteristik akan melindungi tingkat keuntungan perusahaan dan mencoba untuk menghalangi adanya pesaing baru dalam pasar yang sudah ada. Hal inilah yang disebut hambatan untuk masuk. 25

Hambatan ini bervariasi tergantung dari industrinya. Dengan adanya hambatan ini perusahaan yang sudah ada dapat mempertahankan tingkat keuntungan yang sudah dicapainya. Hambatan-hambatan ini dapat juga diciptakan sebagai bagian dari strategi perusahaan. Beberapa sumber dari hambatan ini adalah: 1. Hambatan yang diciptakan pemerintah. Pemerintah memiliki peran yang sangat penting sebagai pengatur kompetisi. Pemerintah dapat mengatur kompetisi yang ada dengan membuat peraturan. Pemerintah dapat menerapkan monopoli dalam sebuah industri untuk kepentingan masyarakat banyak. Untuk mencegah eksploitasi dari monopoli yang sudah terjadi, pemerintah mencoba membatasinya dengan peraturan lainnya. 2. Penggunaan hak paten dan kekayaan intelektual untuk membatasi masuknya pesaing baru ke dalam industri. Pembatasan ini dimungkinkan untuk penerapan teknologi dan pengetahuan baru dalam industri. 3. Keterbatasan aset untuk masuk ke sebuah industri. Keterbatasan aset disini adalah aset yang akan digunakan untuk membuat sebuah produk. 26