ANALISIS PERFORMANSI VSAT IP-KU BAND
SEBAGAI BACKHAUL LAYANAN FEMTOCELL
Deon Marico', Rendy Munad;', Daduk Merdika'
I"Fakultas Elektro dan Komunikasi, Institut Teknologi Telkom
'PT, Telekomunikasi Indonesia
'deon.marico@gmail.com, 'rnd@ittelkom.ac.id, 'daduk@telkom.co.id
Abstrak
Femtocell merupakan teknologi dengan base station berdaya rendab dengan basis nirkabel untuk akses seluler indoor. Dalam implementasinya, jaringan femtocell menggunakan beberapa backhaul diantaranya, xDSL, FTTH, BWA dan VSAT-IP. Pada pada penelitian ini telab dilakukan kegiatan trial atau pengetesan dan konfigurasi dari jaringan femtocell menggunakan backhaul VSA T-IP yang dilnstall di STO Jalan Cagak, Subang sebagai remote site nya.Dilokasi ini sudab tidak bisa lagi dinikmati jaringan internet karena sinyal 2G atau 3G sudab tidak ada lagi karena termasuk daerab yang blank spot. Dari basil penelitian ini menunjukkan nilai EslNo saat pengukuran 8,5 dB sedangkan basil perhitungan link budget EslNo didapatkan 8,92 dB. Untuk pengukuran bandwidth voice saat kondisi idle didapatkan bandwidth sebesar 1.5 Kbps -4.5 Kbps, saat voice kondisi connected didapatkan bandwidth sebesar 55 Kbps -60 Kbps. Pada pengukuran Bandwidth 4 voice didapatkan range antara 240 Kbps - 250 Kbps, Pada pengukuran Bandwidth I Video call didapatkan range antara 230 Kbps - 240 Kbps, Pada pengukuran layanan download dengan 4 user paralel didapatkan bandwidth maksimum yang didapatkan sebesar 1.8 Mbps, bandwidth minimum sebesar 651.5 kbps dan bandwidth rata-rata 1.2 Mbps serta troughput sebesar 1 Mbps, Dan pada layanan upload didapatkan range antara 400 kbps ± 500 kbps Bandwidth dan troughput didapatkan nilai rata-rata troughput sebesar 450 Kbps. Untuk SMS didapatkan SSR (SMS Success Rate) 100 % dan MMS Success Rate 100% Dari pengukuran parameter transmisi, link budget, dan Layanan
femtocell, backhaul femtocell menggunakan VSAT-IP dapat dikatan baik dan memenuhi standart yang dibutuhkan FAP untuk melakukan layanan-Iayananfemtocell.
Kata kunci : VSAT-IP , Femtocell, Backhaul, Performansi
Abstract
Femtocell technology is low-power base station that based on wireless for indoor cellular access. In implementation, femtocell network
using various backbaul such of them, xDSL, FTTH, BWA and VSAT-IP. In this final project has been carried out trial or testing activities and configuration femtocell network using VSAT-IP backhaul installed on STO Jalan Cagak Subang, as a remote site. This location can't access Internet because 2G or 3G signal is not exist anymore because it includes a blank spot areas. The result of this research show the value of EsI
No -is 8.5 dB in current measurement, while in link budget calculations EsINo obtained 8.92 dB. The available bandwidth is 1.5 Kbps - 4.5 Kbps while measure voice bandwidth in idle condition, and 55 Kbps ± 60 Kbps while the voice is connected. In 4 voice (voice channels maximum) bandwidth measurement obtained bandwidth range 240 Kbps - 250 Kbps. On a video call bandwidth measurements obtained range 230 Kbps - 240 Kbps. In the measurement bandwidth for download service with 4 parallel user obtained maximum bandwidth 1.8 Mbps, minimum bandwidth 651.5 Kbps, and avarage bandwidth 1.2 Mbps and troughput obtained 1 Mbps. In upload services obtained range between 400 Kbps - 500 Kbps and troughput obtained 450 Kbps. In SMS and MMS measurement obtained SSR (SMS Success Rate) 100 % dan MMS Success Rate 100%. From measurements of transmission parameters, link budget, and femtocell serviee, femtocell backhaul using VSAT-IP can be said has good performance and appropriate with FAP required standard for femtocell services.
Keywords: VSAT-IP, Femtocell, Backbaul, Performance.
I. Pendahuluan.
Femtocell merupakan reknologi dengan base station berdaya rendah dengan basis nirkabel untuk akses seluler indoor, Tujuan dari pengembangan femtocell agar akses data menjadi cepat ketika mobile station (MS) berada di dalam mangan. Femtocell dikembangkan sebagai antisipasi peningkatan kebutuhan kapasitas jaringan selular masa depart. Femtocell dipercaya dapat menawarkan tidak hanya untuk memperbaiki kualitas indoor narnun juga sebagai altematif pengalihan beban trafik macrocell di suatu daerah yang sudah sangat
padat penggunanya, sehingga performansi akses data di lokasi tersebut menurun drastis.
Dalam implementasinya, umumnya jaringan femtocell menggunakan beberapa backhaule diantaranya, xDSL, FTIH, BWA dan VSAT -IP. VSAT (Very Small Aperture Terminal) adalab suatu istilab yang digunakan untuk menggambarkan terminal-terminal stasiun bumi satelit kecil yang digunakan untuk melakukan pengiriman data, gambar maupun suara via satelit. Penggunaan VSAT sendiri bertujuan agar akses femtocell bisa dilakukan juga di daerah rulal.
Pada uji coba kali ini akan dilakukan pengukuran perfonnansi dari femtocell dengan backhaule VSAT IP yang diinstall di STO Jalan Cagak, Subang. Di lokasi ini sudab tidak bisa lagi dinikmati jaringan internet karena memang sinyal 2G atau 3G sudab tidak ada lagi karena tennasuk daerab yang blank spot. Pada pada penelitian ini telab dilakukan kegiatan trial atau pengetesan dan konfigurasi dari jaringan femtocell menggunakan backhauleVSA T IP.
Data yang diolab pada penelitian ini didapatkan dari ROC (Reserach and Development Center) selaku lembaga riset PT Telekomunikasi Indonesia yang berkewajiban untuk mengkaji implementasi VSAT-Ip yang diimplementasikan sebagai bachaule femtocell. Dibarapkan basil pengukuran dalam penelitian ini mempunyai kualitas dan performansi yang baik sehingga dapat dijadikan rekomendasi oleh PT Telekomunikasi Indonesia agar VSAT-IP dapat diimplementasikan sebagai backhaule dari jaringanfemtocell.
2. Landasan Teori
2.1. Pembagian Frekuensi pada Komunikasi Satelit.
Sistem komunikasi satelit menggunakan bermacam-macam frekuensi dalam menyampaikan informasi dari stasiunpengirimke stasiun penerima. Pembagian frekuensi dan alokasi penggunaannya herdasarkan ITU-R (International
Telecommunication Union - Radiocommunication Sector) pada komunikasi satelit adalab sebagai berikut:
a. L-band: 1.5 to 1.65 GHz: Mobile, audio broadcast radiolocation
b. S-band: 2.4 to 2.8 GHz; Mobile navigation c. C-band: 3.4 to 7.0 GHz; Fixed
d. X-band: 7.9 to 9.0 GHz; Military
e. Ku-band: 10.7 to 15.0 GHz; Fixed video broadcast
f. Ka-band: 18.0 to 31.0 GHz; Fixed, audio broadcast, intersatellite
g. Q-band: 40 to 50 GHz; (belum digunakan) h. V-band: 60 to 80 GHz. (belum digunakan).
Di dunia Internasional, KU-Band adalab band frekuensi yang populer. KU-Band dapat mendukung
120
trafik dengan ukuran antena yang lebih kecil dibandingkan C-Band atau Ext-C-Band. Tapi Ku-Band tidak tahan terhadap curab hujan tinggi sehingga tidak sesuai untuk digunakan di daerab Asia Tenggara.
2.2. FemtocelL
Femtocell Access Point merupakan simpul utama dalam jaringan femtocell yang berada di sisi pengguna misalnya rumah atau kantor. FAP ini mengimplementasikan fungsi Base Station dan Base Station Controller yang menghubungkan ke jaringan operator melalui Internet.
Femtocell Access Point dapat diperkenalkan kerumah dalam berbagai cara yaitu misaloya sebuab FAP mandiri dapat langsung dihubungkan ke router rumah. Pada beberapa aplikasi, termasuk juga built-in router, yang berguna dalarn memprioritaskan lalu lintas suara FAP melalui trafik internet lain di jaringan rumah. Femtocell ini terhubung ke penyedia jaringan melalui broadband (DSL ataukabel). Sebuahfemtocellmembantu penyedia layanan untuk memperluas jangkauan di area indoor, terutarna di area dengan layanan terbatas atau babkan tidak mendapat layanan. Konsep femtocell ini dapat diaplikasikan untuk semua standar termasuk GSM, CDMA 2000, TD-SCMA (Time Division Synchronous Multiple Access) dan WiMAX. Femtocellmerupakan access point nirkabel berdaya rendah yang beroperasi menggunakan spectrum frekuensi berlisensi untuk menghubungkan telepon seluler standar ke sebuah jaringan operator seluler menggunakan DSL atau koneksi pita lebar kabel di perumahan.
ru
interface
,.-Interla:e
--Garnbar 1. Arsitektur femtocell 3. Model Sistem.
3.1. Model Sistem Kerja.
Pada penelitian ini akan dilakukan pengukuran dan analisis perfonnansi VSAT-Ip sebagai backahaule darifemtocell. Untukjaringan VSAT-Ip sendiri menggunakan link VSAT IPslar yang terdiri dari Remote site yang berada di Jalan cagak, Subang, dan IPstar Gateway (master earth station) di Cikarang. Untuk jaringan Femtocell , FAP (
femtocell Access Poit} dihubungkan dengan remote site VSAT-IP Jalan cagak, Subang. Setelah FAP terhubung dengan jaringan VSAT-Ip, maka untuk melakukan pelayanan data dan komunikasi, maka IPstar gateway dihubungkan ke Security Gateway (SeGW) yang berada di Telkom RDC, Geger Kalong yang sebelumnya dihubungka dahulu dengan jaringan Metro Ethernet PT .Telkom yang sudah ada. Untuk lebih je1askan akan ditunjukkan oleh gambar berikut ini:
,g "" -
~ ~
":,"'"
~ ~~~I-Y l-~.
'<III"" ~~Clo% ... le.e<i>'tl:lln)",~; "'~' ~: Gambar 2. Arsitektur Jaringan
3.2. Perangkat di Lapangan.
Pada dasamya perangkat yang ada di lapangan pada penelitian ini terdiri dari perangkat remote site VSAT-IP dan FAP (Femtocell Access Point). Setelab pemasangan VSAT-IP selesai kemudian dilanjutkan dengan pemasangan perangkat femtocell ke modem VSAT-IP.
Dalam penelitian ini hanya mengukur yaitu link Remote site Jalan Cagak Subang. Kemudian link tersebut dianalisis apakah link tersebut sesuai dengan kebutuhan minimum pada Femtocell Access Point (FAP). Kemudian dilakukan analisis performansi berdasarkan parameter yang ada.
Outdoor Unit, Indoor Unit), IPstar Gateway Cikarang serta Satelit.
3.2.2. Perangkat Femtocell.
3.2.2.1. FAP(FemtocellAccess Point}.
Kapasitas pelanggan per femto Access Point (FAP), demikian perangkat femto ini sering disebut, adalab sekitar 4-8 pengguna secara simultan. Perangkat ini dapat dipasang di rumah-rumah dan gedung perkantoran, dimana pelanggan yang dilayani adalah yang sudah terdaftar dalam perangkat FAP tadi.
Femtocell dapat di setting menggunakan metode open dan close akses. Closed akses bertujuan agar user/pengguna yang didaftarkan saja yang dapat masuk ke area femtocell. Sedangkan open akses memungkinkan semua pengguna (operator A) dapat masuk ke area tersebut. Femtocell menggunakan antenna jenis omni-directional sehingga sinyal/daya yang dipancarkan femtocell dapat terpancar ke segala arah. Dinding dan furniture ruangan merupakan redaman yang dapat mempengaruhi sinyal di sisi penerima. Semakin banyak dinding atau penghalang semakin besar juga redamannya
Femtocell memiliki fitur Self Organizing Network yang memungkinkan femtocell terkoneksi secara otomatis dengan gateway-oya setelah tersambung ke jaringan internet. Fitur ini sangat membantu dalam proses instalasi dan aktivasi femtocell yang mungkin dilakukan oleh pelanggan sendiri. Operator hanya perlu memberikan panduan tentang cara instalasifemtocell
Berikut tabel kebutuhan dari FAP femtocell. Tabel I. Requirement FAP Femtocell
(
(
Tolemb.,..r
•
Parameter Keeeranean
Tvne Femlocell Residential
Frequency 3G1HSDPA, 2100 Mhz (DL: 211G-2170MHz, UL 1920-(OUUL) '980MHz' Transmitted Upto10dBm Power Frequency
One carrier tiap Femtocen (5MHz) Carrier
Simultaneous
-,ser Upto4user (residential)
IDalWoice
Accessmethod Open andclosed access Antenna Omnidirectional
Band>M\h D:lwn~k(1.2Mbps), Uplink (500
Maximum Kbps)'
Gambar 3. Peta Lokasi Trial 3.2.1. Perangkat VSAT.
Secara umurn link Vsat-Ip terdiri dari duo, yaitn link Remote site Jalan Cagak Subang dan link IPstar Gateway (master earth station) di Cikarang. Terdiri dari Remote Site Jalan Cagak (antena,
3.2.2.2. Hand set user.
Terdiri dari smart phone, laptop, atau perangkat lainnya yang memiliki IP address sehingga dapat menggunakan layanan yang ada seperti calling, SMS, download, upload
3.3. Pengukuran di Lapangan.
Berdasarkan Gambar 3, Proses pengukuran di lapangan pada penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hasil dari performansi dari vsat ip EsfNo dan bandwidth yang digunakan. Kemudian dilakukan analisis apakah parameter tersebut eoeok berdasarkan kebutuhan dari jaringan femtoeel!. Karena VSAT yang digunakan berbasis IP maka keluaran parameter tersebut diukur pada output modem IDU nya.
Dalam menentukan lokasi untuk jaringan femtoeell haruslah memiliki beberapa karakteristik Remote Area, berikut merupakan karakteristik area trial:
a. Tipe akses ataupun backhaul xDSL dan FTTX tidak tersedia, backhaul yang memungkinkan adalab VSAT IP.
b. Makrosel 3G tidak ada (tidak ada interferensi) e. Lingkungan scatter dimana rural ,terdapat
banyak pohon, rumah jarang serta Iistrik terbalas
d. Tingkatkepadatanfemtoeel! rendah dan terpisah jarak yang eukup jauh.
Terkaitbackhaul dari PT.Telkom didapatkan beberapa poin penting sebagai berikut:
a. Femtocell , mernbutuhkan bandwidth koneksi minimum untuk dapat melayani Iayanan-layanan dasarfemtocel! seperti voice, http, ftp, video maupun layanan data lainnya.
b. Berdasarkan hasil observasifemtoeel! dengan baekhaul xDSL dibutuhkan I ±1.2 Mbps (arah downlink) agar dapat mendnkung layanan
voice,http,ftpmaupunvideo streaming.
e. Berdasarkan hasil observasifemtocell dengan baekhaul ethernet dibutuhkan 1.2 Mbps bandwidth untukfemtocel! 4 (empat) panggilan simultan (15% load HSDPA), 2.4Mbps untuk femtoeel! 8 (delapan) panggilan simultan (30% load HSDPA), dan 3.6 Mbps untuk femtocell 16 panggilan simultan (45% load HSDPA). 3.4. Analisis Performansi.
Analisis performansi dilakukan setelah perangkat terpasang. Pada penelitian ini dilakukan analisis hasil pengukuran, perhitungan link budget, dan kebutuhan minimum yang harus dimiliki VSAT-IP agar menjadi baekhaul dari sebuah jaringan femtoeell berdasarkan Requirement FAP Femtoeel!.
Untuk satelit IPSTAR memilki beberapa parameter berikut.
Tabel2.Datasheet satelit Ipstar(2)
DATASATELITIPSTAR
PosisiSalet~ 119.5" Bub.rTImur
EtRPsatelit 57.4dBW
GITsatellt 7dBIK
OBO 3dB
IBO 5dB
SFD -100 dB
122
Untuk melakukan perhitungan link budget dibutuhkan beberapa parameter dari masing-masing site baik dari remote site maupun dari IP star gateway.
Berikut ini adalab spesifikasi data sheet satelit dan parameter pada remote site jalan eagak dan Ipstar gatewat eikarang.
Tabel3.DataSheet Stasiun Bum;!']
PARAMETER DATAREMOTE SITE DATAIPSTAR
JAlAN CAGAK GATEWA}CIKARANG
Posisj Stasiun Bumi 6.405'lSI107,415' BT 6.354'LS /107.139' BT
Diameter Antena 1,2Meter 4,5Meier
Bit Rale 3375 Kbos 3375 Kbos
FEe 01·Feb ~ Mod~asj QPSK QPSK Eflsensi Anlena 65% 65% Tentena 30' K 30' K T receiver 4S"K 45' K Frekuensi Uolink 14,5Ghz 14~Ghz Frekuensi Dwonlink 12~5Ghz 12,25 Ghz 4. Analisa Pengukuran. 4.1. AnalisaLink budget
Pada sistern komunikasi satelit biasanya digunakan suatu rumusan untuk menghitung kebutuhan dan rugi dari sistem seeara keseluruhan dan sistem perhitungan tersebut dimulai dari perhitungan pada satelit , stasiun pemanear dan stasiun penerima. Sistem perumusan atau
perhitungan tersebut biasanya disebut dengan link budget satelit. Perhitungan link bertujuan untuk mengukur kualilas link agar dieapai desain sistem yang handal
Analisa dilakukan dengan membandingkan hasil perhitungan link budget dengan hasil pengukuran langsung dilapangan.
4.1.1, Hasil Perhitungan.
Perhitungan dilakukan berdasarkan parameter-parameter yang terdapat pada tabel 3 dan tabel 4 sehingga didapatkan nilai pada tabel-tabel berikut:
Tabel4. perbandingan hasil perhitungan antara Ipstar Gateway Cikarang dan remote site di Jalan
eagak, Subang.
Parameter Ipstar Gateway remote siti!Ji Saluan
C'lkarana Jalan~k
EIRP UD 50,52 50,52 dBw
GAIN 53,35611 43.34 dB
EIRPdown 30,65 30,65 dBw
GIT 34,6055 23,12487 dB
Sedangkan untuk kulitas link pada Remote site jalan eagak didapatkan
Tabe! 5. Hasil perhitungan link quality Remote sire, Jalan Cagak Subang
Parameter Satuan
EslNo 8,92 dB
PTX 10,68 dBw
IEblNo) 4,46dB
(GINtnI8l Clear Sky) 72,76159288 dB
Berdasarkan hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai akhir dati Es/No ~ 8,92 dB. Nilai Es/No merupakan parameter yang menunjukkan performansi dati kualitas link pada VSAT IP di remote site jaIan cagak subang. Hasil Es/No ini akan di bandingkan dengan hasil pengnkran langsung di lapangan.
4.2. Analisa Pengukuran Lapangan. 4.2.1. IP Config VSAT IP.
Untuk memastikan apakah remote site sudah terhubung dengan Gateway maka perlu diIaknkan setting IP Address terlebih dahulu untuk modem nya. Dapat diIihat settingan yang dilaknkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 4. IP config pada Modem VSAT. Dati gambar diatas dapat dilihat bahwa modem di setting menggunakan IP class C dengan setting 192.168.5.2. dengan default gateway 192.168.5.100. 4.2.2. Connection Test.
Setelah proses berhasil rnaka IP config berhasil selanjutnya dilakuan proses Ping untuk melihat apakah remote site sudah terhubung dengan Gateway. Ping juga dilaknkan untnk Mengetahui responsifitas komunikasi sebuah jaringan. Besamya nilai delay atau latency yang dilaporkan oleh PING menjadi indikasi seberapa responsif komunikasi terjadi dengan komputer yang dituju. Semakin besar nilai delay menunjukkan semakin lamban respons yang diberikan, Sehingga nilai delay ini juga bisa digunakan sebagai indikator kualitas jaringan.
Berikut ini merupakan hasil keluaran dati PING dari remote site ke gateway pada VSAT IPstar.
Gambar 5. proses PING dari Remote site Cagak lee IPstar Gateway
Gambar 6. proses PING dari Remote site Cagak ke Se Gateway RDC Gerlong
Dati kedua gambar diatas dapat dapat dilihat bahwa Remote site Cagak sudah terhubung ke IP Star gateway dan SeGateway femtocell PT. Telkom. Hal ini dapat dilihat dari sudah adanya reply dari hasil ping dari Remote site ke IP Star gateway dan SeGateway Femtocell PT. Telkom.
Untuk me!ihat hasilnya dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel6. Hasil Ping dati dati Remote site ke IP Star gateway dan SeGateway Femtocell PT. Telkom.
From Packet
Sent Received Loss Round trio(ms]
Cagak to Size Min M", A,g
GW 32 100 100 0 515 1430 681
S.oW 32 100 100 0 530 2097 711
Dari tabel di atas terlihat bahwa tidak terjadi packet loss, tetapi round trip terlihat agak besar. Hal ini disebabkan oleh delay propagasi pada sistem satelit akibat jarak yang jauh danconnection set-up karena banyakuya perangkat dan jumlah hop yang terjadi selama melawati jaringan metro ethemet PT.Telkom dan juga pengaruh lingkungan sekitar. 4.2.3. Parameter Transmisi Hasil Keluaran IDU.
Pengukuran paramater transmisi dilakukan secara langsung dilapangan dengan cara memonitor parameter Rx pada modem IOU. Karena VSAT IP berbasis TCPIIP maka dalam pengukuran hanya perlu liat keluran modemnya. Dapat dilihat hasilnya seperti gambar 7.
Gambar 7. Hasil Keluaran IDU
Es/No yang dimonitor merupakan Es/No dari link jalan cagak- Ipstar gateway cikarang. Agar daat diketabui besamya Es/No dariremote site subang, maka dilakukan pengukuran secara langsung dengan memonitor layar !DU keluaran modemnya.
Dengan Pix
=
10,68 dbW , dengan melihat hasil perhitungan dan hasil pengukuran terdapat perbedaan Es/no yang didapatkan yaitu:Eslno Perhitungan =8,92dB Es/no pengukuran
=
8,5 dBSelisih yang dihasilkan disebabkan oleh loss atau redaman total yang terjadi di lapangan melebihi loss perhitungan. Loss yang terjadi dilapangan Jika dilihat pada parameter link budget yang telah dihitung terdapat beberapa parameter yang sangat dipengaruhi oleh lingkungan yaitu nilai figure oj merit (Gff) dimana nilainya bergantung pada suhu antenna (Tox) yang bisa berubah dan menurunkan level daya di penerima. Nilai yang mempemgaruhi output juga diakibatkan pengaruh dari atmosfer karena mengingat bahwa frekuensi ku-band sangat rentan pada kondisi cuaca (awan tebal). Perbedaan sebesar 0,4 dB pada prinsipnya tidak begitu berpengaruh pada performansidatiVSAT -IP karena untnk melaknkan komunikasi dengan baik dati IPSlar memiliki standart minimum yaitu sebesar 7db.
Pada sistem VSAT-IP sendiri dilengkapi oleh sistem pengarnanan apabila terjadi pengurangan Es/No yang sangat significan ( dibawah 7dB). Ada 2 metode yang digunakan yaitu:
0 ..····•· -~--,.
....
_---
..~"
kondisi remote. Oulroute FEC coding rate dan tipemodulasi dapat secara dinamis berubah berdasarkan feedback dari remote. Dengan begitu teknik ini akan meningkatkan throughput 40-50%.
Remote site mengukur kualitas outroute yang diterima, dalam situasi tertentu seperti hujan atau letak satelit pada satellite footprint yang tidak bagus, maka sebuah remote akan mengirimkan permintaan perubahan MODCOD (MODulation-CODing) pada Gateway.
Gateway akan menggunakan oulroute dengan modulasi dan FEC coding yang baru pada lrafik ke remote. Kemudianremote site dengan otomatis akan menerima outroute dengan modulasi dan coding yangbaru.
4.2.4. lJasil Pengukuran Bandwidth.
Setelah dilakukanconnection set-up dan dilihat parameter lransmisi nya sesuai dengan standart dati IPstar (Minimal EslNo= 7 dB) maka bisa dikatakan link VSAT-IP sudah siap. Langkah selanjutnya adalah dengan menghubungkan modem Vsat dengan Femtocell Access point sehingga dapat dilihat bandwidth pada masing-masing service Jemtocell nya. Ada beberapa skenario untuk pengukuran badwidth pada penelitian ini.
4.2.4.1. Pengukuran Bandwitdh 1 Suara.
Pengetesan pertama dilaknkan dengan menggunakan satu calling saja. Kemudian dilihat berapa bandwitli yang didudnki oleh I kanal voice tersebut. Panggilan dilaknkan dari handset user FAP trial ke handset user pada FAP lainnya (Telkom Gerlong). Pengukuran dilakukan pada kondisi idle dan juga pada saat pendudukan kanal suara.
Hasil pengnkuran dpat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel7. Pengukuran Bandwidth Kondisi Idle dan I voice
a. Automatic Uplink Power Conlrol (AUPC) Sistem VSAT IP menerapkan AUPC yang bisa mengkopensasi redaman sampai dengan 3 dB. Sistem akan secara otomatis akan meniugkatkan power transmit sehingga power uplink dinaikkan. Dengan menambah power transmit maka akan memperbaiki nilai Es/No yang didapat.
b. Adaptive Code Modulation (ACM)
System VSAT IP juga menerapkan ACM yang bisa redaman mengkompensasi sampai dengan 7 dB. ACM merupakan sebuah teknik dimana metode coding dan modulasi yang digunakan menyesuaikan
124
Pada tabel di alas terlihat bahwa besar bandwidth yang dialokasikan untuk kondisi idle berada pada range 1,5 kbps sampai 4,5 kbps dan 64 Kbps untnk paket I voice. Besar bandwidth yang dialokasikan untnk I voice pasti lebih besar daripada kondisi idle karena paket yang dikirim jumlahnya lebih banyak.
Untnk human hearing pada headset user nya dalam kondisi baik dan jelas. Kondisi pengnkuran tidak menggunakan Mean Opinion Score (MOS) untuk mengukur tingkat kejemihan suara dan nkuran
Gambar 8. Bandwidth 4 Voice
Gambar 9. Bandwidth 1 Video Call
4.2.5. nasil Pengiriman SMS dan MMS. Layanan dasar lainnya pada komunikasi femtocell yaitu SMS ( Short Message Service) dan MMS (multimedia Message Service). Proses trial dilakukan pada MS yang ada di satu SeGW saja, belum bisa dilakukan ke Commersial Mobile Base yang ada. Kedua layanan ini berhasil dan pesan yang dikirim di terima oleh MS lainnya.
Untuk menunjukkan performansi pengiriman dan penerimaan berhasil maka dilakukan pengujian beberapa kali pengiriman dari user FAP satu ke FAP Iainnya, Masing-masing user pada FAP terdiri dari 4 user pengguna sesuai dengan spesfikasi maksimal jumlah user pada FAP. Jumlah karakter yang dikirimkan yaitu 160 karakterlSMS.
Pada gambar 9, di atas terlihat bahwa besar bandwidth yang dialokasikan untuk paket video berada pada range 230 kbps sampai 240 kbps Besar bandwidth yang dialokasikan untuk video lebih besar daripada voice karena besar paket video Iebih besar daripada voice sehingga membutuhkan bandwidth yang lebih besar pula.
Besamya bandwidth yang dibutuhkan dalam pengiriman data video call tergantung dengan jumlah frame video call yang dikirimkan yang sebelumnya hams di enkode terlebih dahulu. Hasil keluaran encode tergantung jenis decoding yang digunakan. Proses pengiriman paket video call pengujian kali ini dilakukan menggunakan codec H264. Pada codec H264 memiliki standarisasi untuk pengkodean video jenis Qcif yang menggunakan bandwidth hasil kompresi maksimal 256 Kbps untuk output encodingnya, Hasil keluaran codec ini tidak akan melebihi standarisasi saat pengiriman paket data terjadi, Pada gambar 4.7 terlihat bandwidth hasil keluaran sebesar 240 Kbps dimana nilai ini masih termasuk bandwidth hasil kompresi maksimal pada codec H246. Perubahan nilai yang berpengaruh pada proses decoding ini diakibalkan tiap frame yang di encode tiap waktunya berbeda sehingga terjadi fluktuasi nilai tiap waktunya yang terlihat pada gambar 9.
Terdapat perbedaan nilai antara nilai bandwidth pengukuran pada voice dan video call. Hal ini disebabkan perbedaan jenis codec yang digunakan, Pada voice meggunakan codec standar G.711 yang menggunakan teknik Pulse Code Modulation (PCM) dimana sinyal suara diolah dari analog diubah ke digital dengan 3 proses yaitu sampling, quantizing, dan coding. Hasil kelauran coding ini menggunakan bandwidth hasil kompresi maksimal I voice 64 Kbps. Dari gambar 4.5 terlihat bahwa nilai I voice bandwidth yang terukur sesuai dengan codec G.711 dan begitu juga bila dilakukan pengukuran 4 voice didapalkan bandwidth sebesar 255 dimana masih termasuk bandwidth hasil kompresi maksimal pada G.711 sebesar maksimum 64Kbps X 4 ~256 Kbps.
pengukuran bandwidth call menggunakan aplikasi Pengukuran service selanjutoya adalah dengan video call. Disini pengetesan video call menggunakan aplikasi skype. Kondisi pengukuran sama dengan voice yaitu dari handset (PC) user FAP trial ke handset user pada FAP lainnya (PC) (Telkorn Gerlong).
Berikut hasil menggunakan I video skype.
Dari gambar terlihat bahwa besar bandwidth yang dialokasikan untuk kondisi idle berada pada range 240 kbps sampai 255 kbps untuk paket voice. Besar bandwidth yang dialokasikan untuk 4 voice pasti lebih besar daripada I voice sebelumnya karena paket yang dikirim jumlahnya lebih banyak. Jika rata-rata bandwidth 4 voice dibagi 4 , maka hasilnya akan sama dengan bandwidth pada I voice saja yaitu sekitar 64 kbps.
Berikut hasil pengukuran bandwidth menggunakan 4 voice chanel secara bersamaan.
4.2.4.3. Pengukuran Bandwidth 1 Video Call.
I
r"""
4.2.4.2. Pengukuran Bandwidth 4 Suara.
karena keterbatasan human source yang ada
dilapangan,
Pengetesan selanjutnya dilakukan dengan melakukan pengkuran dengan menggunakan 4 voice langsung. Sesuai spsesifikasi femtocell dimana user maksimal terdapat 4 voice chanel.
Tabel S. Pengirirnan SMS Antar FAP Subang Tabe! 12. Pengiriman MMS Antar FAP Subang
From FAP To FAP Subann
Subang User 1 User2 User 3 User 4
User 1 sent sent Sent
User2 Sem sent Sent
User 3 Sent sent
-
SentUser 4 Sent sent sen'
From FAP To FAP SubaflQ
Subang User 1 User2 User 3 User 4
User 1
-
sam sen' sentUser 2 Sent sent sent
User 3 Sent sent sent
User4 Sent sent sent
Tabel9. Pengiriman SMS Antar FAP Gerlong TabelI3. Pengiriman MMS Antar FAP Gerlong
From FAP To FAP Gerlon(l
Genong User 1 User2 User 3 User 4
User 1 sent sent Sent
User 2 Sent sent sent
User 3 Sent sent sen'
User 4 Sont 'em sent
From FA? To FAP GerIono
Gerlong User 1 User2 User 3 User 4
User 1 sent sent sent
User 2 sent sent sent
User 3 sent sent sent
User 4 sen' sent sent
Tabel 10. Pengiriman SMSdariFAP Subang ke FAP gerlong
Tabel14. Pengiriman MMS dari FAP Subang ke FAP gerlong
FromFAP To FAP Gerlonn
Subang User 1 User2 User 3 User 4
User 1 Sem sent ,em sent
User 2 Sent sent sent sent
User 3 Sent sent ,ent sem
User 4 Sent sent sen' sent
From FAP To FAP Gerlono
Subang User 1 User2 User 3 User 4
User 1 sent sent sent sent
User 2 sent sent sent sent
User3 sent sent sent sent
User 4 sent sent sent sent
Tabelll. Pengiriman SMS dari FAP gerlong ke FAPSubang
Tabel l S. Pengiriman MMS dari FAP gerlong ke FAPSubang
From FAP To FAP Subann
Gerlong User 1 User2 User 3 User 4
User 1 sam sent sent sam
User 2 Sent sent sent sent
User 3 Sent sent sent ,em
User 4 Sen' sent sent 'em
From FAP To FAP Subana
Gef10ng User 1 User2 User 3 User 4
User 1 sent sent sent sent
User 2 Sen, sent sent sent
User 3 Sent sent sent sent
User 4 Sent sent sent sent
Jika menggunakan rumus Dari data yang didapatkan pada SeGW maka untuk SMS Success Rate (SSR) pengirimannya jika menggunakan rumus SSR maka diperoleh:
Berdasarkan perhitungan, nilai SSR yang didapatkan 100% dan mengakibatkan nilai probabilitas blockingnya 0 %, dimana nilai sukses pengiriman SMS nya sangat sempuma. Hal ini disebabkan karena user yang mengakses SeGW masih terbilang sedikit sehingga mengakibatkan trafik pengiriman SMS bisa terlayani semua oleh gateway dan tidak ada background traffic dari user yang di blok oleh sistem pada gateway, sehingga semua terlayani degan sukses.
layanan selanjutnya yaitu pengukuran layanan MMS ( Multi Media messages). Proses pengukuran MMS sama dengan SMS dimana dilakukan antar user di masing-masing FAP ( Subang dan Gerlong) dan antar FAP. Tiap user mengirimkan saln MMS yang metniliki kapasitas sebesar300KBIMMS.
4.2.6. Hasil Pengukuran Upload dan Download Data.
Layanan Upload dan Download merupakan layanan dasar yang musti dilihat bagaimana performansinya pada sutu jaringan. Pada
a:
MMS Success Sent" lOOx(1 » ~I MMS _Failure _Sent,!. a56° lOOx«-p, 100% ~6~ MMS _ Success _ Rate(%)Berdasarkan perhitungan, nilai MMS Success Rate yang didapatkan 100% dan mengakibatkan nilai probabilitas blockingnya 0 %, dimana nilai sukses pengiriman MMS nya sangat sempurna. Hal ini disebabkan karena user yang mengakses SeGW masih terbilang sedikit sehingga mengakibatkan trafik pengiriman MMS bisa terlayani semua oleh gateway dan tidak ada background traffic dari user yang di blok oleh sistem pada gateway, sehingga semua lerlayani degan sukses.
Jika meoggunakan rumus Dari data yang didapatkan pada SeGW maka untuk MMS Success Rate pengirimannya jika menggunakan rumus maka diperoleh: aI SMS Success Sent0 lOOx«'
»
~: SMS_ Failure_ Sent'!4 a56° lOOx«-t> 100% "66V. SSR(%)pengukuran kali ini dilakukan pengukuran pada 4 user mendownload dan mengupload data secara bersamaan. Kemudian dilihat penggunaan bit rate dan trouhgputnya.
4.2.6.1. Hasil Pengukuran Bandwidth dan Throughput Download.
Pengukuran kecepatan laju bandwidth pada prosesdownload dilakukan secara simultan langsung bersarnaan oleh 4user kemudian dilihal berapa besar nilai dari rata-rata bandwidthnya. Berikut gambar pengukuranbandwidth data nya.
sebesar 1 Mbps dimana ukuran file yang di download oleh 4 user lotalnya 337,01 Mega bit.
Throughput walaupun memiliki satuan dan rumus yang sarna dengan bandwidth, tetapi throughput lebih menggambarkan bandwidth yang sebenamya (aktual) pada suatu waktu di jaringan yang digunakan untuk mendownload suatu file. Berikut adalah rumus pembanding throughput dengan bandwidth:
t terbaik~ukuran lolal file/bandwidth rata-rata I real
=
ukuran total file /throughput rata-rataDengan hanya mempergunakan rumus diatas maka didapatkan waktu real/ aktualnya untuk proses download.
Waktu terbaik=337,01 Mega bit / 1.2Mbps = 280, 84 detik
Waktu real
=
337,01 Mega bit / I Mbps = 337,01detik •
Selanjutnya adalah pengukuran bandwidth dari layanan upload pada FAP. Dari pengukuran didapatkan hasil sebagai berikut.
Gambar 10. Pengukuran Bitrate Download Soot 4 user melakukan proses download bersamaan maka bandwidthyang dilewatkan meningkat seperti terlihat pada gambar 10. bandwidth maksimum yang didapatkan sebesar 1.8 Mbps, bandwidth minimum sebesar 651.5 kbps dan bandwidth rata-rata sebesar 1.2 Mbps dengan lotal ukuran file yang di download oleh 4 user adalah 337,01 Mega bit. Bila disajikan dalam bentuk tabel maka bisa dilihal sebagai berikut.
7
Gambar 12. Pengukuran upload
is.,.'
Tabel 16. Bandwidth download
Jumlah PenggufUllUr User BandwiJllt 1 1.8Mbos 2 1.2Mbps 3 1Mbps 4 651 Kbos
Sarna seperti pengukuran pada layanan download, proses pengukuran upload juga dilakukan dengan 4 user sekaligus seecara bersama-sama . Gambar diatas bila disajikan dalam tabel bisa dilihal sebagai berikut.
Jumlah User Pen'fllmaan Bandwidth
1 400±500 kbps
2 400±500kbos
3 400±500kbos
4 4OO±500k
Berbeda dengandownload, pada proses upload bandwidth yang diukur memiliki nilai sama mulai dari I hingga 4user, yaitu 400 ±.500 kbps.dan rata-rata bandwidth upload didapatkan 450 Kbps. Bandwidth download juga sangat jauh lebih besar dari bandwidth jika dibandingkan denganBandwidth upload. Hal ini disebabkan manajemen bandwidth pada FAP membagi rata semua bandwidth upload untuk setiap user sehingga bandwidth yang ada bisa dimaksimalkan untuk bandwidth download karena penggunaan layanan upload relatif lebih jarang dariapa penggunaan layanandownload.
Tabel 17. Bit Rate Upload
-=---,
'-I
"-1
:l-~---Dari label terlihat bahwa makin banyak user maka bandwidth makin berkurang. Hal ini disebabkan karena makin banyak juga bandwidth yang terpakai dan lerjadi sharing bandwidth sehingga kecepatan laju data berkurang.
Setelah mengukur bandwidth maka langkah selanjutnya adalah mengukur troughput yang dikirimkan oleh 4 user tersebut. Berikut hasil keluaran pengukuran troughpulnya.
Gambar II. Pengukuran Troughput Download Dari gambar II, pengukuran troughput yang dilakukan didapatkan nilai rata-rala troughput
Analisis Performansi Vsat IP-KU Band sebagai Beckhaul Layanan Femtocell [Dean Marico] 127
i
Sama seperti download, setelah mengukur bandwidth maka langkah selanjutnya adalah mengukur troughput yang dikirimkan oleh 4 user tersebut. Berikut hasil keluaran pengukuran troughputnya.
Gambar 13. Pengukuran troughput upload Dari gambar di atas pengukuran troughput yang dilakukan dipatkan nilai rata-rata troughput sebesar 450 Kbps dimana ukuran file yang di upload oleh 4 user totalnya 337,01 Mega bit.
Dengan hanya mempergunakan rumus diatas maka didapatkan waktu reall aktualnya untuk proses upload.
Waktu terbaik
=
337,01 Mega bitI450 Kbps=
748, 91 detikWaktu real
=
337,01 Mega bitI450 Kbps=
748, 91 detikDari hasil perhitungan diatas ternyata hasil waktu terbaik dan waktu real sama. Hal ini dikarenakan manajemen bandwidth pada FAP membagi rata sernua bandwidth upload sehingga didapatkan hasil yang sama
Berdasarkan pengukuran bandwidth upload maupun download didapatkan hasil yang sesuai dengan spesifikasi pada FAP femtocell sehingga proses terjadinya upload maupun download berjalan dengan baik.
5. Penutup. 5.1. Kesimpulan.
Kesimpulan yang dapat diambil dari Penelitian ini adalah sebagai berikut :
I. Pada link remote site di Jalan cagak - Ipstar Gateway Cikarang hasil perhitungan dan hasil pengukuran di lapangan terdapat perbedaan yaitu :
Es/ No Perhitungan : 8,92 dB Esl No Pengukuran : 8,5 dB
Selisih yang dihasilkan kemungkinan disebabkan oleh loss total yang terjadi di lapangan melebihi loss perhitungan, sehingga diperlnkan power transmit yang lebih besar agar mencapai EslNo yang sama.
2. Pada pengukuran Bandwidth I voice dalam kondisi idle didapatkan range antara 1.5 Kbps -4.5 Kbps. Pada pengukuran Bandwidth I voice dalam kondisi connected didapatkan range antara 55 Kbps -60 Kbps.
128
3. Pada pengukuran Bandwidth 4 voice ( maksimum voice channel) didapatkan range antara 240 Kbps - 250 Kbps dengan kulitas suara bagus. Bandwidth yang didapatkan masih memenuhi standart pada FAP.
4. Pada pengukuran Bandwidth I Video call didapatkan range antara 230 Kbps - 240 Kbps. Besar Bandwidth yang dialokasikan untuk video lebih besar daripada voice karena besar paket video lebih besar daripada voice sehingga membutuhkan Bandwidth yang lebih besar pula. Bandwithd yang didapatkan masih memenubi standart pada FAP.
5. Pada pengukuran layanan download dengan 4 user paralel didapatkan bandwidth maksimum yang didapatkan sebesar 1.8 Mbps, bandwidth minimum sebesar 651.5 kbps dan bandwidth rata-rasa sebesar 1.2 Mbps. Untuk troughput dipatkan nilai rata-rata troughput sebesar I Mbps dan untuk layanan upload didapatkan range antara 400 kbps ±500 kbps Bandwidth dan troughput didapatkan nilai rata-rata troughput sebesar 450 Kbps yang didapatkan masih memenuhi standart pada FAP dan maksimum download pada Fap yaitu 1.2 Mbps dan maksimum upload 500 kbps.
6. Layanan SMS dan MMS berhasil dikirim dan diterima dengan baik dengan SSR (SMS Success Rate) 100 % dan MMS Success Rate 100% Dari pengukuran parameter transmisi, link
budget, dan Layanan femtocel/, backhaul femtocel/ menggunakan VSAT-IP dapat dikatan baik dan memenuhi standart yang dibutuhkan FAP untuk melakukan layanan-layananfemtocel/.
5.2. Saran.
Saran yang diajukan untuk penelitian lebih lanjut adalah sebagai berikut :
1. Perlu dicoba pengukuran dengan beberapa femtocel/pada I remote site VSAT-Ip
2. Per1u dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kombinasi dari topologi skenario yang digunakan.
3. Perlu dilakukan analisis pada interferensi femtocell dengan macrocell dan interferensi
antara femtocel/ satu dengan yang lainnya. Daftar Pustaka:
[1] Astuti, Rina Puji. Handout Rekayasa Radio (1T4403), Bandung: IT Telkom. 2006.
[2] IPstar, !Pstar spesification, www.ipstar.com", diakses pada18/06/2012.
[3] Long, Mark. The Ku-Band Satel/ite Handbook. USA: HowardW.Sams& Co. 1987.
[4] Maral, Gerrald ,Michael Bousquet. Sate/iite
Communications System (Systems, Techniques and Technology) Fourth edition, USA: John
Wiley, 2002.
[5] Maral,Gerrald. VSAT Network. England: John
Wiley& son.Ltd. 2003.
[6] Modul-Satellite-Access-Network-Semester-12, Radio Electrouics, 2011. Dapat ditemukan di
http://aceh2day.com/wpcontenVuploads/20II /0
2/Modul-Satellite-Access- Network-Semester-12.pdf .Diakses tanggallO Maret 2011. [7] Perrnadi, Rudi, Sugito dan Budi Prasetya.
Analisa Performansi VSAT PT. CSM Sebagai Link Backhaul Antara BTS-BSC Dengan ModulasiJ6-QAM Bandung:lT Telkom. 2008.
[8] Standardization of femtocells,
http://www.airvana.com/technology/standardiz ation-of-ferntocells/, diakses pada 18/06/2012
