Teknologi IMS (IP Multimedia Subsystem) Pada Jaringan 3G

1. Jaringan Internet dan Jaringan Seluler

Jaringan 3G bertujuan menggabungkan 2 paradigma sukses dalam komunikasi yaitu internet dan komunikasi seluler. IP Multimedia Subsystem (IMS) adalah elemen kunci dalam arsitektur 3G yang memungkinkan tersedianya akses seluler di manapun ke seluruh layanan internet yang tersedia. IMS memugkinkan anda dapat browsing web favorit, membaca email, menonton film atau ikut videoconference di manapun anda berada dengan hanya mengeluarkan perangkat 3G anda. Inilah visi dari layanan IMS.

Standar IP Multimedia Subsystem (IMS) mendefinisikan arsitektur umum yang menawarkan layanan VoIP dan multimedia. Merupakan internasional yang pertama kali dispesifikasi oleh Third Generation PartnershipProject (3GPP/3GPP2) dan sekarang dikembangkan oleh badan standarisasi lainnya seperti ETSI/TISPAN. Standar IMS mendukung banyak teknologi akses jaringan termasuk GSM, WCDMA, CDMA2000, akses pita lebar jaringan tetap dan WLAN.

Internet mengalami pertumbuhan dramatis dalam beberapa tahun terakhir. Internet telah berkembang dari jaringan kecil yang pada awalnya menghubungkan beberapa situs penelitian hingga menjadi sebuah jaringan yang sangat besar. Alasan utama pertumbuhan ini adalah kemampuannya untuk menyediakan sejumlah layanan yang berguna dan variatif bagi jutaan penggunanya. Layanan yang paling dikenal adalah world wide web dan email, tetapi selain itu ada pengiriman pesan singkat, presence, messenger, serta layanan komunikasi antar client seperti VoIP (Voice over IP), videoconference, dan shared whiteboards. Internet mampu menyediakan banyak layanan baru karena penggunaan protokol yang terbuka dan tersedia di web untuk digunakan para pengembang layanan atau pemrogram. Ditambah lagi, perangkat yang digunakan untuk menciptakan layanan internet banyak diajarkan di universitas dan diterbitkan pada banyak buku.

Semakin banyaknya orang yang memiliki pengetahuan luas tentang tentang tentang teknologi protokol internet (IP) menghasilkan implikasi penting dan kenyataan bahwa orang yang mengembangkan layanan baru adalah orang yang juga akan menggunakannya. Dapat dibilang orang yang tertarik catur tentu akan tertarik bermain catur di internet. Pengguna ini akan mampu membuat program aplikasi catur dan membuatnya bekerja pada internet menggunakan protokol transport yang sudah ada. Di satu sisi, jika protokol yang digunakan tidak terbuka maka akan sedikit orang yang mampu mengaksesnya, orang yang memprogram aplikasi catur adalah orang yang memiliki pengetahuan dalam akan protokolnya tetapi tidak pada catur. Mudah sekali untuk menebak siapa yang akan membuat program catur terbaik: pemain catur yang mengerti apa yang diharapkan dari program catur dan/atau sebagai ahli protokolnya. Faktanya, inilah yang diraih internet. Jumlah ahli protokol sangat tinggi sehingga hampir selalu ada seseorang dalam suatu komunitas (contoh komunitas catur) yang mengerti kebutuhan komunitasnya dan protokol yang terlibat untuk membuat programnya.

Saat ini, jaringan telepon seluler memberikan layanan kepada hampir 1 milyar pengguna di seluruh dunia. Layanan ini tidak terbatas pada panggilan telepon saja. Jaringan seluler modern menyediakan layanan pengiriman pesan dari pesan teks sederhana (contoh SMS) sampai pesan multimedia yang menarik, seperti pesan video, audio, dan teks sekaligus (MMS). Pengguna seluler mampu menjelajah internet dan membaca email menggunakan koneksi data, dan dan beberapa operator bahkan memberikan layanan lokasi yang memberitahu pengguna ketika ada teman atau kolega di dekatnya. Namun demikian, jaringan seluler tidak menjadi begitu menarik ketika penggunanya aksesnya terbatas pada layanan yang operator tawarkan. Jaringan utamanya harus bisa memberikan coverage layanan di mana pun. Di dalam sebuah negara; pengguna dapat menggunakan terminalnya tidak hanya di kota, tetapi juga di pedesaan. Tambahan lagi, perjanjian roaming internasional yang sudah dilakukan antar operator yang memberikan akses layanan seluler kepada pengguna ketika mereka di luar negri. Ukuran terminal yang mengecil juga membantu penyebaran jaringan seluler. Terminal modern dapat bekerja beberapa hari tanpa baterainya harus diisi ulang. Hal ini membuat pengguna dapat membawa terminalnya tanpa kesulitan yang berarti.

2. Konsep dan Latar Belakang IMS

Dari penjelasan ini timbul pertanyaan di benak kita, ”Kenapa kita perlu IMS?” Konsep IMS adalah memberikan layanan internet di mana pun dan kapan pun menggunakan teknologi seluler. Pada sisi lain, jaringan seluler juga membrikan layanan dengan jangkauan yang luas, yang termasuk layanan interent yang paling sukses seperti pengiriman pesan instan. Kenyataannya, pengguna seluler mana pun dapat mengakses internet menggunakan koneksi data dan dengan cara ini layanan internet dapat tersedia. Lalu kenapa kita memerlukan IMS?

Bagi operator, IMS mengambil konsep arsitektur berlapis lebih jauh dengan mendefinisikan arsitektur horizontal, di mana fungsi umum seperti OSS dan pelayanan dapat digunakan pada banyak aplikasi. Arsitektur horizontal pada IMS juga menyediakan interoperabilitas dan roaming, dan mampu mengontrol bearer sebagai pembawa informasi, termasuk pembebanan dan keamanan jaringan. IMS mengintegrasikan layanan suara dan data, sementara mengadopsi keunggulan-keunggulan teknologi pada sisi IT-nya. Dengan demikian IMS menjadi kunci menuju konvergensi jaringan tetap dan bergerak (Fixed-Mobile Convergence). Oleh karena alasan ini, IMS banyak ditawarkan para vendor sebagai solusi jaringan untuk operator yang menyelenggarakan bisnis layanan multimedia sekaligus untuk akses jaringan bergrak dan tetap.

IMS mampu mengirimkan layanan lebih berstandarisasi, dan terstruktur yang merupakan ciri khas kebanyakan arsitektur berlapis. Pada saat yang sama, IMS menyediakan arsitektur yang mampu menyederhanakan dan mempercepat penciptaan layanan dan proses aktivasi dan administrasi layanan (provisioning), sekaligus tetap mendukung layanan dari jaringan eksisting. Untuk memudahkan pemahaman akan konsep arsitektur berlapis, kita dapat mengambil contoh pada jaringan internet. Seperti yang sudah dijelaskan pada bagian pendahuluan, Internet mampu menyediakan banyak layanan baru karena penggunaan protokol yang terbuka dan tersedia di web untuk digunakan para pengembang layanan atau pemrogram. Penciptaan layanan melalui internet adalah hal yang sangat berbeda: dengan meng-upgrade server dan software dari klien tanpa perlu memodifikasi node-node pada jaringan inti. Untuk menambahkan layanan baru pada internet, hanya perlu mendefinisikan protokol lapisan aplikasi dan memberitahu pelanggan untuk meng-upgrade softwarenya. Dalam mode web, pengguna hanya perlu menginstall browser yang universal. Oleh karena itu internet secara konstan mulai melakukan penetrasi layanan telekomunikasi seperti VoIP, Instant Messaging, dsb

Melihat penetrasi internet yang semakin pesat, perusahaan telekomunikasi tradisional sekarang menghadapi masalah seperti penurunan ARPU (Average Revenue Per User) dan pertumbuhan pelanggan yang lambat. Kuncinya adalah untuk menyediakan layanan yang lain daripada yang lain yang dapat membantu operator semakin kompetitif dan mampu meningkatakan ARPU. Tidak diragukan lagi, operator sering menawarkan produk yang serupa pada PSTN ataupun PLMN tradisional lainnya. Selain itu, sangatlah sulit untuk memperkenalkan layanan baru ke dalam jaringan karena karakterisktik jaringan yang mengharuskan modifikasi node-node pada jaringan inti untuk menciptakan dan mengimplementasikan layanan baru.

Arsitektur IMS yang horizontal memudahkan operator untuk mengimplementasikan layanan baru, mengeliminasi struktur jaringan tradisional yang kompleks dan boros. Bagi operator jaringan bergerak dan tetap, untuk jangka panjang IMS menyediakan jalur migrasi yang lebih aman menuju arsitektur yang total berbasis IP yang mampu menyediakan permintaan user akan layanan baru yang lebih variatif, menarik dan berguna.

Arsitektur IMS yang horizontal memudahkan operator untuk mengimplementasikan layanan baru, mengeliminasi struktur jaringan tradisional yang kompleks dan boros. Bagi operator jaringan bergerak dan tetap, untuk jangka panjang IMS menyediakan jalur migrasi yang lebih aman menuju arsitektur yang total berbasis IP yang mampu menyediakan permintaan user akan layanan baru yang lebih variatif, menarik dan berguna. IP Multimedia Subsystem (IMS) menyediakan pola sukses internet pada jaringan telekomunikasi, yang akan menyelesaikan masalah-masalah tersebut yang menganggu operator telekomunikasi. IMS adalah subsistem pengendali pada layer yang lebih tinggi, tidak tergantung pada akses teknologi tertentu. Perlu lebih jauh diklarifikasi apa yang dimaksud dengan menggabungkan dunia internet dan seluler dan di mana letak keuntungannya. Untuk itu, diperlukan pengenalan domain-domain yang berbeda pada jaringan 3G berbasis IMS, yaitu domain circuit-switched dan packet-switched.

Domain circuit-switched adalah evolusi dari teknologi yang digunakan pada jaringan 2G. Sirkuit pada domain ini dioptimasikan untuk mengangkut video dan suara, meskipun domain ini jauga dapat digunakan untuk mengangkut pesan pendek. Meskipun teknologi circuit-switched telah digunakan sejak kelahiran telepon, tren yang ada adalah untuk menggantikannya dengan teknologi packet-switched yang lebih efisien. Jaringan seluler juga mengikuti tren ini dan, jaringan 3G menggunakan domain packet-switched.

Domain packet-switched menyediakan akses IP ke internet. Sementara terminal 2G bertindak sebagai modem untuk membawa paket IP melalui sebuah sirkuit, terminal 3G menggunakan teknologi packet-switched yang khusus untuk melakukan komunikasi data. Dengan cara ini, transmisi data bisa lebih cepat dan bandwidth untuk akses internet yang tersedia juga meningkat. Pengguna dapat menelusuri web, membaca email, men-download video, dan secara maya pengguna dapat melakukan apapun melewati koneksi internet broadband, seperti ISDN (Integrated Service Digital Line Network) atau DSL (Digital Subscriber Line). Hal ini berarti pengguna mana pun dapat menginstalasi klien VoIP dalam terminal 3G-nya dan membuat panggilan VoIP melalui domain packet-switched. Pengguna tersebut dapat mengambil keuntungan dari seluruh layanan yang ditawarkan internet, seperti voicemail layanan videoconference.

3. Keunggulan Layanan Berbasis Teknologi IMS

Sekali lagi kenapa diperlukan IMS, jika semua kelebihan internet sudah tersedia pada pengguna 3G melalui domain paket. Jawabannya adalah QoS (Quality of Service), pembebanan, dan integrasi layanan yang berbeda-beda. Problem utama dengan domain paket dalam memberikan layanan real-time multimedia adalah domain ini memberikan layanan yang bersifat best effort tanpa ada QoS. Jaringan tidak memberi jaminan jumlah bandwith yang didapat pengguna untuk suatu koneksi khusus atau mengenai waktu tunda yang dialami paket. Oleh karena itu, kualitas percakapan VoIP dapat berubah secara dramatis selama urasinya. Pada titik tertentu suara seseorang pada ujung telepon yang lain dapat terdengar jelas, beberapa waktu kemudian sudah tidak terdengar demngan jelas lagi. Mencoba menjaga percakapan (atau sebuah videoconference) dengan QoS yang kurang adalah tidak baik.

Jadi, salah satu alasan terciptanya IMS adalah untuk menyediakan QoS yang diperlukan untuk dinikmati pada sesi multimedia. IMS memperhatikan pembuatan sesi multimedia yang sinkron dengan QoS yang ditentukan sehingga pengguna terpuaskan.

Alasan lainnya adalah IMS dibuat untuk melakukan pembebanan pada sesi multimedia dengan layak. Pengguna yang terlibat dalam sebuah videoconference melalui domain paket biasanya memindahakan sejumlah informasi (yang terdiri dari audio dan video yang sudah dikodekan). Bergantung pada operator 3G, pemindahan sejumlah data dapat mengakibatkan biaya yang besar bagi pengguna, karena biasanya operator melakukan pembebanan berdasarkan jumlah byte yang dikirimkan. Operator dari pengguna tidak dapat mengikuti model bisnis yang berbeda untuk melakukan pembebanan kepada pelanggan karena operator tidak memperhatikan konten dari byte-byte tersebut: bisa saja byte tersebut berasal dari sesi VoIP, pesan singkat, halaman web, atau sebuah email.

Pada sisi lain, jika operator memperhatikan layanan aktual yang sedang digunakan pengguna, operator dapat menyediakan skema alternatif pembebanan yang mungkin lebih menguntungkan bagi pengguna. Sebagai contoh, operator dapat melakukan pembebanan pada jumlah yang tetap untuk setiap pesan singkat, tanpa peduli akan ukurannya. Selain itu, operator dapat melakukan pembebanan untuk sesi multimedia bedasarkan durasinya, tidak tergantung jumlah byte yang dikirimkan. IMS tidak mengacu pada model bisnis tertentu. Namun, IMS membiarkan operator melakukan pembebanan selayaknya. IMS menyediakan informasi mengenai layanan apapun yang diinginkan pengguna, dan dengan informasi ini operator memutuskan apakah akan menggunakan tarif yang flat, berdasarkan waktu, berdasarkan QoS, atau tipe pembebanan lainnya

Penyediaan layanan yang terintegrasi untuk pengguna adalah alasan ketiga akan eksistensi IMS. Meskipun peralatan vendor dan operator yang besar akan turut mengembangkan layananmultimedia, operator tidak mau membatasi untuk laayanan ini. Operator berkeinginan agar pihak ketiga yang mengembangkan layanan ini, mengkombinasikannnya, mengintegrasikannya, dengan layanan yang sudah mereka dapat. Sebagai contoh, sebuah operator memiliki layanan voice mail yang mampu menyimpan pesan suara dan kemudian pihak ketiga mengembangkan layanan konversi text-to-speech. Jika operator membeli layanan text-to-speech dari pihak ketiga ini, maka operator dapat menyediakan versi suara dari pesan teks yang masuk bagi pengguna yang tunanetra. IMS mendefinisikan standar antar muka untuk digunakan pengembang layanan. Dengan demikian operator dapat mengambil keuntungan dari industri kreasi layanan yang dari multi-vendor yang sangat kuat., yang mencegah ketergantuan terhadap satu vendor untuk menghasilkan layanan baru. Bagi user, layanan berbasis IMS mendukung komunikasi person-to-person dan person-to-content dalam berbagai mode layanan termasuk suara, teks, gambar dan video, atau kombinasi kesemuanya dengan cara yang lebih terkontrol dan pelayanan yang lebih personal.

Lebih jauh lagi, tujuan IMS tidak hanya untuk menyediakan layanan baru tetapi untuk menyediakan seluruh layanan, sekarang dan yang akan datang, yang disediakan internet. Untuk mencapai tujuan ini, IMS menggunakan teknologi internet dan protokolnya (IP). Jadi, sesi multimedia antara dua pengguna IMS, antara sebuah pengguna IMS dengan sebuah pengguna internet, dan antara dua pengguna internet dibangun dengan menggunakan protokol yang tepat sama. Dalam hal ini, protokol pensinyalan yang digunakan dalam IMS adalah SIP (Session Initiation Protocol). Selain itu, antar muka untuk penegembang layanan juga berdasarkan IP. Dari sini dapat disimpulkan IMS menggabungkan internet dengan dunia seluler: IMS menggunakan teknologi seluler untuk menyediakan kemudahan akses dan teknologi internet untuk menyediakan layanan yang menarik. Telah dijelaskan bahwa IMS dibutuhkan untuk menyediakan layanan internet (termasuk layanan multimedia real time) dengan QoS yang dapat diterima dengan harga yang dapat diterima pula. Sebelumnya, sudah banyak layanan yang dapat disediakan diluar IMS. Dua pengguna dapat melakukan videoconference melalui domain circuit-switched dan saling mengirim pesan multimedia dengan MMS. Pada saat yang sama mereka dapat menelusuri web dan mengecek dan mengecek email melalui domain paket (contohnya GPRS). Mereka bahkan dapat mengakses layanan presence pada internet untuk mengetahui status orang lain sehingga dapat ikut diajak videoconference.

Jika semua layanan itu dapat tersedia dengan QoS yang baik tanpa IMS, lalu apa yang sesungguhnya disediakan IMS? Pertama kali, IMS menyediakan semua layanan menggunakan teknologi paket, yang secara umum lebih efisien dibandingkan dengan teknologi sirkuit. Namun demikian, kekuatan utama dari IMS ketika dibandingkan dengan layanan-layanan tersebut adalah IMS menciptakan lingkungan layanan di mana layanan apapun dapat mengakses segala aspek dari sesi apapun. Hal ini mengizinkan pengembang layanan untuk menciptakan layanan yang lebih menarik di dalam sebuah lingkungan di mana semua layanan tidak saling tergantung.

Sebagai contoh, sebuah layanan dapat memasukkan pengumuman dalam sebuah konferensi berdasarkan pada sebuah event yang terjadi di internet, seperti perubahan status kehadiran seseorang dari sibuk menjadi tersedia. Contohnya lagi, menampilkan halaman web orang yang memanggil seorang user pada layarnya itu setiap kali panggilan masuk. Tambahan lagi, layanan yang sama dapat secara otomatis mengatur status kehadiran pengguna yang sibuk untuk meneruskan panggilan masuk ke sebuah alamat email di samping voicemail. Ketika semua layanan dapat mengakses segala aspek dari sebuah sesi, mereka dapat melakukan banyak operasi (contohnya, mengubah status kehadiran pengguna) tanpa mengirim data apapun melalui udara ke terminal yang dituju. Hal ini dikenal juga dengan istilah multisession-multiconcurrent. Kapasitas radio yang kosong dapat digunakan untuk menyediakan QoS yang lebih tinggi kepada pengguna atau untuk mengakomodasi pengguna lainnya dengan QoS yang sama.

Keuntungan utama lain IMS adalah ia tidak tergantung pada domain sirkuit. Dengan demikian, interworking dengan perangkat yang tidak memiliki akses ke domain ini, seperti laptop yang terhubung ke internet dengan memakai software videoconference, menjadi tidak masalah. Hal ini akan meningkatkan pengguna IMS di mana mereka dapat berkomunikasi dengan menggunakan tipe media apapun.

Berikut ini adalah contoh skenario pemanfaatan layanan IMS bagi end-user dalam kegitatan sehari-hari.

Sementara di dalam taksi, Yusron, yang baru saja pulang dari Norwegia setelah mengikuti pertemuan bisnis yang ditugaskan dari kantornya, menelepon koleganya Andri untuk mendiskusikan masalah yang terkait dengan proyek pembangunan jaringan 3G di pulau sumatra. Yusron kemudian mengaktifkan mode videophone-nya sehingga dia dapat menjelaskan permasalahan yang dia hadapi kepada Andri. Andri yang sedang di jalan melihat gambar di terminal mobile-nya sambil berdiskusi. Keduanya memutuskan untuk meminta sedikit bantuan dari kolega mereka di kantor cabang di Medan. Yusron melihat daftar kolega (buddy list – istilah pada yahoomessenger) di terminalnya yang sedang On-line dan available, dan memulai mengaktifkan sesi grup push to talk. Dari situ yang merespon ternyata Ani dan Sita yang siap membantu Yusron dan Andri dengan data-data yang ada di kantornya.

Ketika Yusron sampai di hotel peristirahatan, dia mulai menyalakan laptopnya dan mengalihkan panggilan ke laptopnya, mengaktifkan videoconference dan mengundang Andri, Ani dan Sita untuk bergabung dalam videoconference. Pada saat itu Ani membuka file atau data yang berkaitan dan men-share-nya dengan kolega-koleganya. Pada saat videoconference dimulai, Andri masih berjalan menuju ke kantor dan mengikuti videoconference itu di terminal mobile-nya, setelah ia sampai di kantor dia mengalihkan komunikasi ke PC di kantornya.

4. Tantangan Untuk Implementasi IMS

IMS memerlukan terminal cerdas yang kompatibel dan mendukung SIP. Terminal semacam ini memerlukan kapasitas prosesor lebih kuat dari terminal tradisional, tentunya desain terminal lebih rumit dan lebih memakan daya. Saat ini belum ada terminal IMS. Dalam beberapa tahun terakhir selama layanan 3G mulai diperkenalkan, bottleneck terbesar ada pada terminal. Jadi, jika desain terminal sudah mulai banyak dengan harga terjangkau, maka pengembangan terminal dapat dipercepat.

Saat ini, IMS harus diposisikan untuk memberi layanan VAS non-real time seperti PoC, IM, Presence, dsb. Ketika membangun jaringan mobile berbasis softswitch, penekanan utama pada layanan suara. Pengembangan softswitch mobile berarti IMS dapat dikembangkan bersamaan. Lebih jauh lagi, bagian dari VAS dapat dikembangkan dalam IMS. VAS mengacu pada layanan non real time seperti PoC, IM, Presence, videosharing, dsb. Selain itu, operator dapat menambahkan layanan yang tidak terkait dengan kanal suara seperti network address book, VOD dan streaming. Dengan melanjutkan pengembangan jaringan dan layanan, harus ada usaha lebih jauh untuk menggapai pelanggan tingkat tinggi dan memperkenalkan VoIP pada jaringan IMS, dalam rangka memperkaya layanan suara. Bagaimanapun juga, saat ini suara mendominasi pelanggan tingkat menengah dan rendah yang masih diimplementasikan dalam jaringan sirkuit dengan diperkuat oleh softswitch.