Modul Openbts

5/22/2018 Modul Openbts

1/14

Bengkel Jaringan dan Multimedia

Laboratorium Jaringan Akses(N111)

Institut Teknologi Telkom 2013

Accessnet.Lab 1

MODUL OPENBTS

Tujuan Praktikum

Praktikan mengenal istilah openbts dan cara kerjanya. Praktikan mengetahui kebutuhan hardware dan software openbts. Praktikan bisa membuat openbts open source sederhana.

Alat-alat praktikum

Software:

GNU Radio (untuk mengendalikan USRP) Asterisk (untuk softswitch dan sentral

telepon)

OpenBTS (untuk menjalankan fungsiBTS)

Hardware:

Komputer

USRP

Antena

Kabel USB

A. DASAR TEORI

1. Sistem GSM (Global System for Mobile Communication)

GSM (Global System for Mobile communication) adalah suatu teknologi yang

digunakan dalam komunikasi mobile dengan sistem digital dan jaringan yang sudah

bersifat global. Dengan menggunakan sistem digital dalam transmisi datanya,

membuat kualitas dan bit ratenya lebih baik dibanding dengan sistem analog.

Handphone adalah contoh aplikasi teknologi GSM yang paling populer. GSM telah

dikembangkan menjadi tiga kelompok, yaitu GSM 900, 1800 dan 1900. Yang

membedakannya adalah lokasi band frekuensi yang digunakan.


2/14




Accessnet.Lab 2

2. OpenBTS

OpenBTS adalah aplikasi BTS (Base Transceiver Station) yang berjalan pada

platform linux dan merupakan perangkat lunak terbuka. OpenBTS menggunakan

sebuah perangkat keras yang bernama USRP (Universal Software Radio Peripheral).

Perangkat inilah yang menghubungkan openBTS dengan jaringan standar telepon

selular (GSM). OpenBTS juga menggunakan perangkat lunak terbuka asterisk untuk

menginterkoneksikan dengan jaringan telepon lainnya seperti PSTN (Public Switched

Telephone Network) ataupun operator telekomunikasi lainnya dengan menggunakan

VoIP (Voice over IP).

OpenBTS mengganti infrastruktur tradisional operator GSM, dari Base

Transceiver Station (BTS) ke belakangnya. Dari yang biasanya trafik diteruskan ke

Mobile Switching Center (MSC), pada OpenBTS trafik diterminasi pada box yang

sama dengan cara meneruskan data ke Asterisk PBX melalui SIP dan Voice-over-IP

(VoIP). Jantung OpenBTS itu sendiri sebenarnya adalah aplikasi GNU Radio,

berfungsi sebagai pengendali USRP. Untuk manajemen dan lalu lintas suara (voice)

digunakan aplikasi Asterisk (protokol VoIP SIP). Fungsi dari Asterisk mirip dengan

perangkat (hardware) MSC (Mobile Switching Centre) pada sistem GSM. Karena itu

Asterisk disebut juga softswitch karena berbasis piranti lunak.

Manfaat dari pengembangan OpenBTS ini adalah untuk mengurangi biaya

layanan GSM di wilayah rural negara berkembang, sebagaimana yang dijalankan oleh

Harvind Samra dan David A. Burgess (2009). Kemudian di tahun 2010 sebuah sistem


3/14




Accessnet.Lab 3

OpenBTS dipasang secara permanen di Nieu yang merupakan instalasi pertama yang

tersambung dan dicoba oleh perusahaan telekomunikasi di sana.

3. Keuntungan OpenBTS:

Memungkinkan pengguna jasa untuk dapat bertelpon dan mengirim sms secaragratis.

Sangat berguna untuk daerah terpencil yang belum ada infrastrukturtelekomunikasinya.

Solusi untuk daerah pasca bencana. Relatif murah, dan instalasi sangat cepat dan mudah. Kualitas suara dan transmisi datanya sama baiknya dengan operator seluler. Software mudah didapatkan.

4. USRP

Universal Software Radio Peripheral (USRP), merupakan salah satuperangkat

yang dipergunakan untuk membangun sebuah OpenBTS, di dalam USRP sendiri

dibagi menjadi 2 bagian yaitu :


4/14




Accessnet.Lab 4

- Mother Board ( Main Board )- Daughter Board ( Child Board )

USRP diproduksi oleh Ettus Research LLC serta perusahaan dibawahnya, tujuan

dari USRP ini sendiri adalah untuk menfasilitasi pengembangan perangkat lunak radio

yang murah. Cara kerja dari USRP ini adalah menghubungan komputer host melalui

USB maupun Gigabit Ethernet yang berkecepatan tinggi. Koneksi ini memungkinkan

perangkat lunak untuk mengontrol USRP dan menyiapkan signal untuk mengirim dan

menerima data.

5. AsteriskAsterisk adalah suatu open source software yang biasanya digunakan untuk

membangun suatu sistem layanan komunikasi atau dengan kata lain bertindak sebagai

sentral telpon jaringan telekomunikasi. Asterisk dapat melakukan koneksi dengan

semua standar telephoni, dengan menggunakan hardware yang tidak begitu mahal

sebagai gateway-nya. Protokol yang digunakan adalah SIP (Session Initiation

Protocol) yang merupakan penyempurnaan dari VoIP (Voice Over Internet Protocol).

Jadi Asterisk ini digunakan sebagai softswitch dan sebagai sentral telepon.

6. GNU Radio

GNU radio adalah perangkat software yang bisa digunakan untuk membuat

sebuah software-defined radio. Software defined radio adalah radio yang bagian

signal processingnya dijalankan secara software. GNU Radio merupakan salah satu

perangkat lunak yang akan digunakan dalam mengoperasikan OpenBTS.

Salah satu kelebihan GNU Radio adalah perangkat lunak dengan kode sumber

terbuka dan merupakan perangkat lunak bebas. GNU radio untuk berbagai hal, mulai

dari akuisisi data GPS, transmitter DVB, komunikasi data, perancangan wimax, radar,

dan bahkan untuk membuat sebuah BTS.

7. Software OpenBTS

Software OpenBTS merupakan software yang menjalankun fungsi base


5/14




Accessnet.Lab 5

stasion di PC agar dapat berkomunikasi dengan handset salularan. Software ini

digunakan untuk mengontrol operasi BTS.

8. Topologi OpenBTS:

GNU Radio OpenBTS Asterisk

USRPLAPTOP / Linux

Computer

RFX900/

1800RFX900/

1800

Switch

Client VoIP

Client VoIP

MS OpenBTS

MS OpenBTS

MS OpenBTS

B. Langkah-langkah praktikum

1. Instalasi dan Konfigurasi Sisitema) GNU Radio

Install Library# apt-get -y install libfontconfig1-dev libxrender-dev libpulse-dev

swig g++ automake libtool python-dev libfftw3-dev libcppunit-dev

libboost-all-dev libusb-dev fort77 sdcc sdcc-libraries libsdl1.2-dev

python-wxgtk2.8 subversion git-core guile-1.8-dev libqt4-dev

python-numpy ccache python-opengl libgsl0-dev python-cheetah

python-lxml doxygen qt4-dev-tools libqwt5-qt4-dev libqwtplot3d-

qt4-dev pyqt4-dev-tools libpcre3 libpcre3-dbg libpcre3-dev

libpcrecpp0


6/14




Accessnet.Lab 6

Install WxWidget

Install SWIG

Install QWT

# nano /etc/apt/sources.list

Lalu copy-kan :

debhttp://apt.wxwidgets.org/DIST-wx main

deb-srchttp://apt.wxwidgets.org/DIST-wx main

# apt-get update

# apt-get install python-wxgtk2.8 python-wxtools wx2.8-i18n

# sudo apt-get install python-wxgtk2.8 python-wxtools wx2.8-i18n

libwxgtk2.8-dev libgtk2.0-dev

Download darihttp://sourceforge.net/projects/swig/files/swig/

# cp swig-2.0.4.tar.gz /usr/local/src/

# cd /usr/local/src/

# tar zxvf swig-2.0.4.tar.gz

# cd /usr/local/src/swig-2.0.4/

# ./configure

# make

# make install
http://apt.wxwidgets.org/http://apt.wxwidgets.org/http://apt.wxwidgets.org/http://apt.wxwidgets.org/http://apt.wxwidgets.org/http://apt.wxwidgets.org/http://sourceforge.net/projects/swig/files/swig/http://sourceforge.net/projects/swig/files/swig/http://sourceforge.net/projects/swig/files/swig/http://sourceforge.net/projects/swig/files/swig/http://apt.wxwidgets.org/http://apt.wxwidgets.org/


7/14




Accessnet.Lab 7

Handling USRPUbuntu menggunakan udev untuk menangani hotplug devices, dan secara

default tidak memberikan akses non-root ke USRP. Script berikut akan

memberikan akses bagi user untuk menghandel USRP via USB baik secara live

atau hot-plug:

Pada titik ini, Ubuntu telah di konfigurasi untuk tahu apa yang harus di

kerjakan jika medeteksi USRP di USB tapi "udev" perlu me-reload rules untuk

memasukan rules yang baru kita buat. Langkah berikut dapat dilakukan sehingga

kita tidak perlu me-reboot komputer.

# udevadm control --reload-rules

Download darihttp://sourceforge.net/projects/qwt/files/

# cp qwt-6.0.1.tar.bz2 /usr/local/src/


# tar jxvf qwt-6.0.1.tar.bz2

# cd /usr/local/src/qwt-6.0.1/

# qmake

# make

# make install

# addgroup usrp

# usermod -G usrp -a # echo 'ACTION=="add", BUS=="usb", SYSFS{idVendor}=="fffe",

SYSFS{idProduct}=="0002", GROUP:="usrp", MODE:="0660"' >

tmpfile

# chown root.root tmpfile

# mv tmpfile /etc/udev/rules.d/10-usrp.rules
http://sourceforge.net/projects/qwt/files/http://sourceforge.net/projects/qwt/files/http://sourceforge.net/projects/qwt/files/http://sourceforge.net/projects/qwt/files/


8/14




Accessnet.Lab 8

Kita dapat mencek jika USRP telah dikenali dengan mengamati /dev/bus/usb

setelah USRP di pasang menggunakan perintah :

# ls -lR /dev/bus/usb | grep usrp

Seharusnya akan keluar :

# crw-rw---- 1 root usrp 189, 1 2012-23-09 17:38 002

Install GNU Radio

Verifikasi USRPSelanjutnya kita perlu memverifikasi apakah GNURadio dapat bekerja dengan

USRP. Untuk tahapan ini kita perlu menyambungkan USRP ke komputer. Cek

kecepatan sambungan USB ke USRP :

Maka keluarannya :

Download darihttp://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio/Download

# cp gnuradio-3.3.0.tar.gz /usr/local/src/


# tar zxvf gnuradio-3.3.0.tar.gz

# cd /usr/local/src/gnuradio-3.3.0/

# ./configure

# make clean

# make all

# make

# make check

# make install

# ldconfig

# cd /usr/local/src/gnuradio-3.3.0/gnuradio-examples/python/usrp

# ./usrp_benchmark_usb.py
http://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio/Downloadhttp://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio/Downloadhttp://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio/Downloadhttp://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio/Download


9/14




Accessnet.Lab 9

Testing 2MB/sec... usb_throughput = 2M

ntotal = 1000000

nright = 999918runlength = 999918

delta = 82

OK


ntotal = 2000000

nright = 1999492

runlength = 1999492

delta = 508

OK


ntotal = 4000000

nright = 3998860

runlength = 3998860

delta = 1140

OK


ntotal = 8000000

nright = 7997680

runlength = 7997680

delta = 2320

OK


ntotal = 16000000

nright = 15995986

runlength = 15995986

delta = 4014

OK

Max USB/USRP throughput = 32MB/sec


10/14




Accessnet.Lab 10

b) OpenBTS Install Library

Install OpenBTS

c) AsteriskIntegrasi OpenBTS ke Asterisk sangat sederhana secara prinsip. Setiap SIM akan

di konfigurasi sebagai SIP user menggunakan IMSI sebagai username. Proses

memasukan pelanggan OpenBTS melalui dua tahap:

Dapatkan IMSI dari SIM. Cara nya pilih jaringan OpenBTS, maka otomatisakan mendapatkan sms berisikan nomor IMSI

Daftarkan di sip.conf dan extension.conf untuk mendapatkan nomor pelangganbaru OpenBTS

# apt-get install libortp8 libortp-dev libosip2-4 libosip2-dev

Download darihttp://sourceforge.net/projects/openbts

# cp openbts-2.6.0Mamou.tar.gz /usr/local/src/


# tar zxvf openbts-2.6.0Mamou.tar.gz

# cd /usr/local/src/openbts-2.6.0Mamou/

# ./configure

# make clean

# make all

# make

# make install
http://sourceforge.net/projects/openbts/http://sourceforge.net/projects/openbts/http://sourceforge.net/projects/openbts/http://sourceforge.net/projects/openbts/


11/14




Accessnet.Lab 11

Cek nomer IMSI

Maka akan muncul:

Lalu ketikkan: tmsis

Maka akan muncul:

Nomor-nomor 510XXXXXXXXXXXX adalah nomor SIM card yang terdaftar

di OpenBTS yang kita operasikan.

Konfigurasi sip.conf

# cd /usr/local/src/openbts-2.6.0Mamou/apps

# ./OpenBTS

Welcome to OpenBTS. Type "help" to see available commands.

OpenBTS>

TMSI IMSI IMEI age used

0x4f309ebf 510890929069598 ? 22h 22h

0x4f309ec0 510112410440152 ? 22h 5s

0x4f309ec1 510110301694405 ? 22h 22h

0x4f309ec2 510104725431198 ? 22h 22h

0x4f31da5b 510110026566622 ? 15s 15s

# nano /etc/asterisk/sip.conf

Lalu isikan :

[IMSI510890929069598]

callerid=1000

canreinvite=no


12/14




Accessnet.Lab 12

Konfigurasi extension.conf

d) Menjalankan OpenBTS Cek sambungan USRP ke OpenBTS

Maka akan muncul:

type=friend

allow=gsm

context=default

host=dynamic

[IMSI510112410440152]

callerid=1111

canreinvite=no

type=friend

allow=gsm

context=default

host=dynamic

# nano /etc/asterisk/extension.conf

Isikan :

exten => 1000,1,Dial(SIP/IMSI510890929069598,60,rt)

exten => 1000,2,Hangup

exten => 1001,1,Dial(SIP/IMSI510112410440152,60,rt)

exten => 1001,2,Hangup

# cd /usr/local/src/openbts-2.6.0Mamou/Transceiver

# ./USRPping


13/14




Accessnet.Lab 13

Jalankan Asterisk

Jalankan OpenBTS

1291894660.4831 FORCE 3078457040 Logger.cpp:194:gLogInit:

Setting initial global logging level to INFO

1291894660.4834 INFO 3078457040

USRPDevice.cpp:142:USRPDevice: creating USRP device...

1291894660.4834 INFO 3078457040 USRPDevice.cpp:158:make:

making USRP device..

1291894660.8221 INFO 3078457040

USRPDevice.cpp:528:setTxFreq: set TX: -4000000.0000 actual

TX: -4000000.0000

1291894660.8365 INFO 3078457040 USRPDevice.cpp:224:start:

starting USRP...

1291894660.8449 INFO 3078457040 USRPDevice.cpp:245:start:

TX pgas: 0.0000, 0.0000

1291894660.8502 INFO 3078457040 USRPping.cpp:55:main:

Looping...

1291894660.9474 INFO 3078457040 USRPping.cpp:78:main: rcvd.

data@:19000


data@:19512


data@:20024


data@:20536

# /etc/init.d/asterisk restart

# asterisk -r


14/14




Accessnet.Lab 14

Bila baru pertama kali menjalankan, copy file OpenBTS.cnfig.examples terlebihdahulu.

Setelah itu, baru jalankan OpenBTS

# cd /usr/local/src/openbts-2.6.0Mamou/apps

# cp OpenBTS.config.example OpenBTS.config

./OpenBTS

Documents

Modul Openbts