WNDW: Studi kasus: Implementasi Komersial di Afrika Timur

From OnnoCenterWiki
Jump to: navigation, search

Menjelaskan implementasi komersial jaringan nirkabel di Tanzania dan Kenya, bab ini menggaris bawahi solusi teknis yang memberikan 99,5% ketersediaan sambungan Internet dan data yang solid di negara berkembang. Berbeda dengan proyek-proyek yang dikhususkan untuk akses di mana-mana, kami berfokus pada memberikan pelayanan kepada organisasi, biasanya yang kritis dengan kebutuhan komunikasi internasional. Saya akan menjelaskan dua pendekatan komersial yang radikal untuk sambungan nirkabel, merangkum pelajaran lebih dari sepuluh tahun di Afrika Timur.


Tanzania

Pada tahun 1995, dengan Bill Sangiwa, saya mendirikan CyberTwiga, salah satu ISP pertama di Afrika. Layanan komersial, terbatas untuk lalu lintas e-mail dialup yang dijalankan melalui sambungan SITA 9,6 kbps (biaya lebih dari $4000/bulan!), yang dimulai pada pertengahan 1996. Kecewa dengan layanan PSTN yang tidak baik, dan terbuai oleh implementasi yang sukses dari jaringan 3-node point-multipoint (PMP) untuk Authoritas Pelabuhan Tanzania, kami melakukan negosiasi dengan perusahaan selular lokal untuk menempatkan base stasion PMP di tower pusat mereka. Menyambungkan segelintir perusahaan menggunakan sistem WiLan di 2,4 GHz pada akhir tahun 1998, kami memvalidasi pasar dan kemampuan teknis kami untuk menyediakan layanan nirkabel.

Para pesaing semena-mena menggelar jaringan 2,4 GHz, dua fakta muncul: ada pasar yang sehat untuk layanan nirkabel, tetapi kenaikan noise RF di 2,4 GHz menjadikan kualitas jaringan berkurang. Merger kami dengan operator selular, pada pertengahan tahun 2000, termasuk rencana untuk membangun jaringan nirkabel nasional pada infrastruktur selular yang ada (menara dan sambungan transmisi) dan menggunaan alokasi spektrum RF proprietary.

Prasarana telah ada (menara selular, saluran transmisi, dll) sehingga disain jaringan data nirkabel maupun implementasinya menjadi mudah. Dar es Salaam sangat datar, dan karena mitra operator selular mengoperasikan jaringan analog, menara yang ada sangat tinggi. Sebuah perusahaan sejenis di Inggris, Tele2, telah mulai beroperasi dengan Breezecom (sekarang Alvarion) peralatan di 3.8/3.9 GHz, sehingga kami diikuti kepemimpinan mereka.

Dengan akhir 2000, kami telah cakupan di beberapa kota, menggunakan sirkuit transmisi dengan kapasitas sebagian E1 untuk backhaul. Dalam banyak kasus sebuah kota berukuran kecil cukup untuk sebuah base station dengan PMP omnidirectional; hanya di ibu kota komersial, Dar es Salaam, diinstalasi base station 3-sektor. Pembatas bandwidth dikonfigurasi langsung pada radio pelanggan; klien biasanya di berikan sebuah alamat IP publik. Router ujung di setiap base stasiun mengirim trafik ke alamat IP statis di lokasi klien, dan mencegah trafik broadcast yang akan mencekik trafik jaringan. Pasar menekan agar harga menjadi rendah ke sekitar $100/bulan untuk 64 kbps, tetapi pada waktu itu (pertengahan / akhir 2000) ISP dapat beroperasi dengan mengesankan, sangat menguntungkan, dengan rasio pertarungan yang ada.

Aplikasi lapar bandwidth seperti file sharing peer-to-peer, suara, dan ERP sama sekali tidak ada di Afrika Timur. Tingginya biaya PSTN internasional, membuat organisasi cepat berpindah dari fax ke trafik email, walaupun mereka membeli peralatan nirkabel biaya berkisar dari $2000-3000.

Kemampuan teknis dikembangkan di lokasi, membutuhkan pelatihan staf ke luar negeri dalam mata pelajaran seperti SNMP dan UNIX. Selain meningkatkan kemampuan perusahaan, kesempatan pelatihan meningkatkan loyalitas staf. Kami harus bersaing dalam pasar tenaga kerja TI yang sangat terbatas dengan perusahaan pertambangan emas internasional, PBB, dan lembaga internasional lainnya.

Untuk memastikan kualitas lokasi pelanggan, sebuah stasiun radio lokal dan kontraktor telekomunikasi terbaik di kontrak untuk melaksanakan instalasi, kemajuan di perhatikan secara ketat menggunakan kartu pekerjaan. Temperatur yang tinggi, sinar matahari khatulistiwa yang keras, hujan lebat, dan petir adalah sebagian dari serangan dari lingkungan yang akan membuat gosong peralatan di luar ruangan; integritas kabel RF adalah penting.

Pelanggan sering kekurangan staf TI yang kompeten, membebani karyawan kami dengan tugas mengkonfigurasi banyak hardware dan topologi jaringan. Infrastruktur dan kendala peraturan sering menyulitkan operasional. Kontrol menara perusahaan selular yang sangat ketat, sehingga jika ada masalah teknis di base station butuh berjam-jam atau berhari-hari sebelum kami bisa masuk. Meskipun ada cadangan generator dan sistem UPS di setiap lokasi, listrik selalu bermasalah. Untuk perusahaan selular, pasokan listrik utama di base station tidak kritis. Bagi pelanggan seluler cukup mengkaitkan diri ke base station yang berbeda; sayangnya bagi pelanggan nirkabel data mau tidak mau harus putus sambungan / offline.

Di sisi peraturan, kekacauan terbesar terjadi saat authoritas telekom memutuskan bahwa jaringan kami yang bertanggung jawab kepada gangguan pada operasi satelit C-band untuk seluruh negara dan memerintahkan untuk mematikan jaringan kami.

Meskipun bukti menunjukkan bahwa kami tidak bersalah, regulator melakukan penyitaan peralatan kami dan dipublikasikan secara besar-besaran. Tentu saja gangguan tetap berlangsung, kemudian hari di temukan bahwa interferensi terjadi dari radar kapal rusia, yang terlibat dalam aktifitas pelacakan udara. Kami melakukan negosiasi secara diam-diam dengan regulator, dan akhirnya diberikan 2 x 42 MHz spektrum di band 3.4/3.5 GHz. Pelanggan perlu beralih ke dialup selama satu bulan lebih saat kami mengkonfigurasi ulang base station dan menginstalasi CPE baru.

Pada akhirnya jaringan tumbuh melayani sambungan bagi 100 node, meskipun tidak besar, menyambungkan 7 kota dengan sambungan lebih dari 3.000 km. Hanya dengan cara merger dengan operator seluler yang dibuat jaringann ini menjadi mungkin – untuk skala Internet / bisnis data tidak memungkinkan untuk menjustifikasi pembuatan jaringan data pada ukuran besar dan membuat investasi yang diperlukan untuk frekuensi proprietary. Sayangnya, operator selular mengambil keputusan untuk menutup bisnis internet di pertengahan 2002.


Nairobi

Pada awal 2003, saya di dekati oleh perusahaan Kenya, AccessKenya, dengan dukungan bisnis dan teknik dari Inggris yang kuat untuk mendisain dan menyebarkan sebuah jaringan nirkabel di Nairobi dan sekitarnya. Dengan nilai tambah sebagai profesional jaringan dan bisnis yang baik, perbaikan perangkat keras nirkabel, kemajuan di teknologi internet, dan pasar yang lebih besar kami merancang jaringan dengan ketersediaan tinggi sejalan dengan batasan peraturan.

Dua peraturan yang mendasari disain jaringan kami. Pada saat itu di Kenya, layanan Internet memperoleh lisensi yang berbeda dari operator jaringan public data, dan sebuah perusahaan tidak dapat mempunyai kedua lisensi sekaligus. Membawa trafik dari beberapa jaringan, baik ISP pesaing atau perusahaan pengguna, membuat jaringan beroperasi secara netral. Selain itu, frekuensi proprietary, yaitu 3.4/3.5 GHz, tidak secara eksklusif diberikan lisensi untuk satu operator, dan kami khawatir akan gangguan interferensi dan kemampuan teknis / political will dari regulator untuk melakukan penegakkan. Selain itu, spektrum 3.4/3.5 GHz adalah mahal, biaya sekitar USD1000 per MHz per tahun per base station. Oleh karenanya, sebuah base station menggunakan 2 x 12 MHz akan di tarik biaya lisensi lebih dari $10.000 per tahun. Karena Nairobi merupakan tempat yang berbukit-bukit dengan banyak pohon tinggi mauoun lembah, jaringan broadband nirkabel memerlukan banyak base station. Overhead perizinan sangat tidak masuk akal. Sebaliknya, frekuensi 5.7/5.8 GHz hanya membutuhkan membayar ongkos tahunan sekitar USD 120 per radio yang di gelar.

Untuk memenuhi persyaratan peraturan pertama kami memilih untuk memberikan layanan menggunakan jalur-jalur VPN Tunnel, tidak melalui rute jaringan IP statis. Sebuah ISP akan memberikan sebuah alamat IP publik untuk jaringan kami di NOC mereka. Jaringan kami melakukan konversi IP publik ke IP private, dan trafik transit ke jaringan kami yang menggunakan IP private. Di lokasi pelanggan, konversi IP private ke IP publik dilakukan lagi untuk memberikan alamat IP yang dapat di routing secra global di jaringan pelanggan.

Keamanan dan enkripsi ditambahkan untuk menambahkan netralitas jaringan, dan fleksibilitas, sebagai cara penjualan yang unik dari jaringan kami. Bandwidth dibatasi di tingkat VPN tunnel. Berdasarkan pengalaman operasi saudara perusahaan Inggris, VirtualIT, kami dipilih Netscreen (sekarang berada di bawah Juniper Networks) sebagai vendor untuk VPN firewall router.

Kami kriteria untuk peralatan broadband nirkabel menghapuskan pipa besar dan kaya-fitur, lebih kepada peralatan berkinerja tinggi. Faktor bentuk, keandalan, dan kemudahan instalasi dan manajemen yang lebih penting daripada throughput. Semua sambungan Internet internasional ke Kenya pada tahun 2003, dan saat tulisan ini ditulis, dibawa oleh satelit. Dengan biaya 100X lebih besar dari serat optik global, sambungan satelit menset plafon keuangan pada jumlah bandwidth dapat dibeli oleh user. Kami menilai bahwa sebagian besar populasipengguna akan membutuhkan kapasitas sekitar 128 sampai 256 kbps. Kami dipilih platform Canopy yang baru-baru ini diperkenalkan oleh Motorola baru-baru ini dengan model bisnis dan model jaringan.

Perusahaan Broadband Access mulai hidup pada bulan July 2003, meluncurkan jaringan “Blue”. Kami mulai kecil, dengan sebuah base station. Kami ingin mendorong expansi jaringan kami, daripada menggunakan strategi membangun pipa besar dan berhadap agar kami dapat mengisinya. Canopy, dan pengembangan perangkat pihak ketiga seperti base station omnidirectional, mengijinkan jaringan kami untuk tumbuh sebagaimana pertumbuhan trafik, hal ini memperingan pengeluaran modal awal. Kami tahu bahwa ada kesulitan perluasan jaringan, kami akan harus membuat sektor pada jaringan dan mengarahkan ulang radio klien. Kurva belajar yang perlahan dari sebuah jaringan kecil akan memberikan keuntungan yang besar di kemudian hari. Staf teknis menjadi nyaman untuk mensupport pelanggan dalam lingkungan jaringan yang sederhana, daripada harus berurusan dengan mereka di atas sebuah jaringan RF dengan keranga logis yang kompleks. Staf teknis mengikuti sesi training Motorola selama dua hari.

Sebuah desain khas PMP, dengan base station terhubung ke pusat melalui microwave backbone Canopy berkecepatan tinggi, jaringan digelar di atap bangunan, tidak pada menara. Semua sewa memungkinkan akses 24x7 untuk staf, listrik dan yang penting perlindungan eksklusif bagi frekuensi radio kami.

Kami tidak ingin membatasi pemilik untuk memberikan ruang di atap untuk kompetitor, kami hanya ingin memperoleh jaminan bahwa layanan kami tidak akan terputus. Instalasi di atap memberikan banyak keuntungan. Akses fisik tanpa batas, tidak di halangi oleh malam atau hujan, membantu memenuhi target dari 99,5% ketersediaan jaringan. Bangunan besar biasanya merupakan tempat tinggal banyak klien besar, dan memungkinkan untuk menghubungkan mereka langsung ke jaringan microwave utama kami. Lokasi atap juga memiliki kelemahan karena lebih banyak lalu lintas manusia - pekerja pemeliharaan peralatan (a/c) atau penambal kebocoran kadang-kadang merusak kabel. Akibatnya semua base station dibuat dengan dua set kabel jaringan untuk semua unsur jaringan, sebuah yang utama dan sebuah cadangan.

Site survey mengkonfirmasi ketersediakan jalur radio dan persyaratan klien. Survei staf akan mencatat posisi GPS untuk setiap klien, dan membawa range-finder laser untuk untuk menentukan ketinggian halangan. Setelah menerima pembayaran untuk hardware, kontraktor di bawah pengawasan staf teknis melakukan instalasi. Canopy memiliki keuntungan yaitu CPE dan base station yang ringan, sehingga kebanyakan instalasi tidak memerlukan pekerjaan sipil atau perkabelan. Perkabelan Canopy juga sederhana, dengan menyambungkan langsung UTP outdoor di radio ke jaringan pelanggan. Perencanaan yang baik memungkinkan penyelesaian banyak instalasi dalam waktu kurang dari satu jam, petugas kontraktor juga tidak perlu pelatihan maupun peralatan yang rumit.

Setelah kami mengumpulkan ratusan posisi GPS pelanggan kami mulai bekerja sama dengan perusahaan survey lokal untuk untuk melihat lokasi di atas peta topografi. Hal ini menjadi alat utama untuk perencanaan penempatan base station. Ingat bahwa kita menggunakan arsitektur VPN tunnel point-to-point, karena keterpisahan jaringan fisik maupun logik, klien perlu membeli sekaligus peralatan broadband nirkabel dan VPN hardware. Untuk mengontrol kualitas, kami menolak mengizinkan klien untuk menyediakan sendiri hardware - mereka harus membeli dari kami untuk memiliki jaminan kelayanan dan perangkat keras. Setiap klien mempunyai paket hardware yang sama. Biaya instalasi rata-rata sekitar USD 2500, bandingkan dengan tagihan $500-600 per bulan untuk bandwidth 64-128 kbps.

Sebuah keuntungan dari pendekatan VPN tunnel, kami dapat mencegah lalu lintas klien untuk menyeberangi jaringan logik (yaitu jika mereka jaringan mendapat serangan worm atau jika mereka tidak membayar tagihan) sementara lapisan radio tetap utuh dan terkendali.

Semasa dia tumbuh dari satu base station menjadi sepuluh, dan layanan diperluas ke Mombasa, disain jaringan RF berkembang dan sedapat mungkin elemen jaringan (router) dikonfigurasi dengan fallover atau redudansi hot swap. Investasi utama adalah di inverter dan peralatan dual konversi UPS di setiap base station yang diperlukan untuk menjaga kestabilan jaringan yang harus berhadapan dengan listrik yang sangat tidak stabil. Setelah jumlah pelanggan komplain (karena putusnya sambungan VPN) karena putusnya listrik, kami menambahkan UPS kecil sebagai bagian dari paket peralatan.

Menambahkan portabel spektrum analizer untuk modal awal kami adalah investasi yang mahal, tetapi kami sangatlah mendukung karena kami mengoperasikan jaringan. Penelusuri operator yang tidak baik, membenarkan karakteristik operasi peralatan, dan memverifikasi cakupan RF meningkatkan kinerja kami.

Perhatian untuk memonitor secara terus menerus memungkinkan kami untuk mentuning kinerja jaringan, dan mengumpulkan data historis. Penggambaran grafis melalui MRTG atau Cacti (seperti yang dijelaskan dalam bab enam), parameter seperti jitter, RSSI, dan peringatan traffik akan adanya operator yang nakal, potensi kerusakan kabel / konektor, dan keberadaan worm pada jaringan klien. Tidak jarang klien mengklaim bahwa layanan ke lokasi mereka telah terputus untuk beberapa jam / hari meminta penggantian / kredit. Pemantauan historis memperlihatkan dan membatalkan klaim tersebut. Jaringan Blue menggabungan sejumlah pelajaran dari Tanzania dengan peningkatan teknologi RF dan jaringan.


Pelajaran Yang Diperoleh

Untuk beberapa tahun ke depan sirkuit satelit akan menyediakan semua sambungann Internet internasional di Afrika Timur. Beberapa kelompok telah menyodorkan proposal untuk sambungan serat optik bawah laut, yang akan memberikan semangat pada dunia telekomunikasi bila itu terjadi. Dibandingkan dengan daerah yang mempunyai sambungan serat optik, biaya bandwidth di Afrika Timur akan tetap sangat tinggi.

Jaringan broadband nirkabel untuk pemberian layanan Internet sehingga tidak perlu fokus pada throughput. Sebaliknya, penekanan harus ditempatkan pada kehandalan, redudansi, dan fleksibilitas. Kehandalan untuk jaringan nirkabel kami merupakan selling point utama. Pada sisi jaringan ini diterjemahkan pada investasi infrastruktur substitution yang cukup besar, seperti cadangan daya, dan perhatian ke detil kecil seperti crimping dan kabel yang baik. Alasan yang paling sering dari pelanggan yang putus sambungannya adalah masalah perkabelan dan crimping. Kegagalan radio hampir tidak pernah terdengar.

Kunci keuntungan kompetitif dari proses instalasi pelanggan adalah kami mendorong kontraktor untuk mematuhi spesifikasi yang ketat. Oleh karena sangat biasa pada sebuah lokasi customer yang di managed dengan baik untuk tetap tersambung selama ratusan hari dengan nol unscheduled downtime. Kami mengontrol sebagai besar infrastruktur kami (yaitu atap bangunan).

Walaupun sangat menarik kemungkin beraliansi dengan provider selular, pengalaman kami menunjukan lebih banyak masalah daripada memecahkan masalah. Di Afrika Timur, Internet bisnis menghasilkan pendapatan yang jauh lebih kecil dari telepon mobil, dan sangat tidak terasa bagi sebuah perusahaan selular. Mencoba untuk menjalankan di atas jaringan infrastruktur yang bukan milik anda, yang dari sudut pandang penyedia selular, hanya merupakan sikap baik saja, akan membuat tidak mungkin untuk memenuhi komitmen layanan.

Mengimplementasi sepenuhnya jaringan yang redundan, dengan fail-over dan hotswap adalah proposisi yang mahal di Afrika. Namun demikian router inti dan hardware VPN kami di titik Point of Precence sepenuhnya redundan, dikonfigurasi untuk fail-over, dan diuji secara rutin. Untuk base stasion kami mengambil keputusan untuk tidak menginstal dual router, tapi menyimpan router dalam stok. Kami memutuskan bahwa downtime 2-3 jam adalah yang terburuk (sebuah kegagalan pada jam 1 dini hari di hari Minggu dalam keadaan hujan) akan diterima untuk klien.

Demikian anggota staf untuk akhir pekan mempunyai akses untuk keadaan darurat pada lemari berisi cadangan peralatan untuk di lokasi pelanggan, seperti radio dan power supply. Fleksibilitas direkayasa ke dalam disain jaringan logis dan RF. Arsitektur VPN tunnel point-to-point yang di gelar di Nairobi sangat luar biasa fleksibel dalam memberikan layanan bagi klien maupun kebutuhan jaringan. Sambungan klien dapat diset untuk memanfatkan maksimal pada jam tidak sibuk untuk mengaktifkan backup di offsite, sebagai satu contoh. Kami juga dapat menjual beberapa sambungan untuk tujuan yang berbeda, untuk meningkatkan laba atas investasi atas jaringan kami sambil membuka layanan baru (seperti pemantauan kamera CCTV) untuk klien.

Di samping sisi RF kami sudah memiliki spektrum yang cukup untuk perencanaan perluasan, serta mempersiapkan alternatif desain jaringan radio jika ada gangguan. Dengan meningkatnya jumlah base station, mungkin 80% dari pelanggan kami mempunyai kemungkinan untuk tersambung ke dua base station yang line of sight sehingga juga sebuah base station rusak kita dapat memulihkan pelayanan dengan cepat.

Pemisahan lapisan logis dan RF pada jaringan Blue menyebabkan tambahan tingkat kompleksitas dan biaya. Mempertimbangkan kenyataan jangka panjang bahwa teknologi radio akan naik lebih cepat dibandingkan teknik Internetwork. Pemisahan jaringan, secara teori, memberikan kami fleksibilitas untuk menggantikan jaringan RF yang ada tanpa membuat risak jaringan logik. Atau kita boleh memasang jaringan radio yang berbeda sejalan dengan perkembangan teknologi (Wimax) atau kebutuhan klien, sambil mempertahankan jaringan logis.

Akhirnya, kita harus menyerah pada sebuah titik yang sangat jelas bahwa jaringan yang kami gelar akan tidak berguna tanpa komitmen untuk layanan pelanggan. Sesudah semua yang kami lakukan.

Informasi lebih lanjut

-- Adam Messer, Ph.D


Pranala Menarik