PERENCANAAN COVERAGE SISTEM GSM DAN UMTS
TELKOMSEL WILAYAH KUTA SELATAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Rangka menyelesaikan Studi Strata Satu (S1)
Pada jurusan Teknik Elektro
Disusun Oleh:
I Made Sukrama NIM. 0504405056
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN – BALI
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Jimbaran, 16 Juni 2012
iii
LEMBAR PENGESAHAN REVISI TUGAS AKHIR
JUDUL : PERENCANAAN COVERAGE SISTEM GSM
DAN UMTS TELKOMSEL WILAYAH KUTA SELATAN
NAMA : I MADE SUKRAMA
NIM : 0504405056
BIDANG STUDI : TEKNIK TELEKOMUNIKASI NIRKABEL
JURUSAN : TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS : TEKNIK
DIUJI TANGGAL : 16 JULI 2012
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ngurah Indra ER, ST., Msc. Gede Sukadarmika, ST., Msc.
NIP 132303077 NIP 19670505 199512 1 003
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana
(Ir. I Nyoman Setiawan, MT.) NIP. 1963 1229 199103 1001
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
iv
ABSTRAK
Pada sistem seluler, cakupan layanan (coverage) sangat menentukan kualitas layanan dari suatu sistem. Terkait dengan hal tersebut, sebelumnya telah dilakukan penelitian terhadap coverage sistem GSM dan UMTS di wilayah Kuta Selatan. Namun pada penelitian tersebut masih ditemukan beberapa area yang tidak terlayani (blank spot). Untuk dapat menyediakan layanan pada seluruh wilayah Kuta Selatan, perlu dilakukan kajian terkait penambahan dan penempatan BTS di wilayah tersebut.
Analisa yang dilakukan menemukan bahwa tidak ada area blank spot untuk sistem GSM sehingga perencanaan coverage hanya dilakukan untuk sistem UMTS. Pada perencanaan ini, dilakukan pengambilan data daerah pemukiman dari peta dan penelitian langsung untuk menemukan titik perumahan yang terdapat di area blank
spot yang diperlihatkan oleh penelitian sebelumnya. Selanjutnya, dengan mengambil
spesifikasi dari BTS pada kondisi existing yang memiliki coverage terluas dilakukan perencanaan coverage pada tiap titik perumahan yang terdapat di area blank spot.
Dari hasil perencanaan didapat 9 titik Node B baru yang merupakan daerah perumahan yang terdapat pada area blank spot sistem UMTS di wilayah Kuta Selatan, serta perhitungan kapasitas layanan sistem UMTS yang meliputi layanan
speech, Simple Messaging (SM), Swichted Data (SD), Medium Multimedia (MMM), High Multimedia (HMM) dan High Interactive Multimedia (HIMM) dari 9 titik
Node-B baru yang direncanakan..
Kata kunci : Coverage, Sistem GSM, Sistem UMTS, Kuta Selatan, Blank spot,
v ABSTRACT
In cellular system, coverage is determined to service quality of a system. In associated with that, previous research for GSM and UMTS system in South Kuta is already done. But at that research is still discovered a several area that has a blank spot. In order to prepare a service on entire area of South Kuta, it has to do study in associated with increasing and placement of BTS in that area.
The last analysis has not found a blank spot area of GSM system, so the coverage planning just for UMTS system. In this plan, data taken from a residential area from the map and direct observation to found a residential spot in the blank spot area that displayed on previous research. Next step is planning coverage at that residential spot by using an existing BTS specification that has larger coverage to planning coverage for blank spot.
From the planning result has found a 9 new Node B spot that form a residential area in the blank spot of UMTS system at South Kuta, with calculation of service capacity such as speech, Simple Messaging (SM), Switched Data (SD), Medium Multimedia (MMM), High Multimedia (HMM) and High Interactive Multimedia (HIMM) of 9 new Node-B spot that planned.
Key word : Coverage, GSM system, UMTS system, South Kuta, Blank spot,
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan puja syukur kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa / Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmat-Nyalah penyusunan laporan tugas akhir yang berjudul
“PERENCANAAN COVERAGE SISTEM GSM DAN UMTS TELKOMSEL WILAYAH KUTA SELATAN”, dapat diselesaikan.
Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan serta bimbingan baik secara langsung maupun tidak langsung, baik secara moril maupun material dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Ir. Wayan Redana, M.A.Sc., Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT selaku Ketua Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana.
3. Bapak I Gusti Agung Komang Diafari Djuni, ST, MT selaku Pembimbing Akademik.
4. Bapak Ngurah Indra ER, ST, MSc sebagai pembimbing I, yang telah memberikan ide, konsep, bimbingan dan tanpa kenal lelah memberikan bantuan dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
5. Bapak Gede Sukadarmika, ST, Msc sebagai pembimbing II, yang telah membimbing dan memberikan bantuan dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
6. Bapak dan Ibu serta keluarga yang telah banyak memberikan doa dan motivasinya selama ini.
7. Semua pihak, atas segala bantuan yang diberikan, baik secara material maupun spiritual, hingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa, memberikan rahmatNya atas bimbingan, petunjuk, dan dorongan yang diberikan.
vii
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis mohon saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca. Tidak lupa juga penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya jika terjadi kesalahan baik yang disengaja maupun yang tidak disengaja dalam penyusunan laporan tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini bermanfaat bagi kita semua.
Denpasar, Mei 2012
viii DAFTAR ISI JUDUL ... i LEMBAR PENGESAHAN ... ii PERNYATAAN ... iii ABSTRAK ... iv ABSTRACT ... v KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 2 1.3 Tujuan ... 2 1.4 . Manfaat ... 2 1.5 Batasan Masalah ... 2 1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Teknologi Global System for Mobile Telecommunication (GSM) ... 5
2.1.1 Arsitektur Sistem GSM ... 5
2.1.2 Konsep Seluler GSM ... 7
2.1.3 MS (Mobile station ... 9
2.1.4 BTS (Base Transceiver Station) ... 9
2.1.5 Alokasi Spektrum pada GSM ... 10
2.1.6 Akses Jamak (Multiple Acces) dan Struktur Kanal pada GSM ... 11
2.1.7 Kapasitas Informasi pada Sistem GSM ... 12
2.2 Teknologi Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) ... 14
2.2.1 Arsitektur UMTS ... 15
ix
2.2.3 Alokasi Frekuensi pada UMTS ... 18
2.2.4 Kapasitas Informasi pada Sistem UMTS ... 20
2.2.5 Handover ... 23
2.2.6 Interoperabilitas antara GSM dan WCDMA ... 25
2.3 Sistem Dual Mode GSM-UMTS ... 27
2.3.1 Sistem Attribute atau Perlengkapan pada Jaringan Mode Ganda ... 27
2.3.2 Alokasi Frekuensi ... 27
2.3.3 Teknologi Akses ... 28
2.3.4 Dual Mode pada Base Station ... 28
2.3.5 Controller ... 29
2.3.6 Link Komunikasi ... 29
2.3.7 Penggabung RF ... 29
2.3.8 Pemasangan Antena ... 30
2.3.9 Backup Energy Sources ... 30
2.3.10 Scanning Receiver ... 30
2.3.11 Penanganan Permintaan Layanan Pada Sistem Dual Mode GSM – UMTS ... 30
2.4 Coverage Sel ... 31
2.4.1 Model Propagasi Okumura Hata ... 31
2.4.2 Model Propagasi COST 231 ... 33
2.5 Perbedaan Sistem GSM dan UMTS ... 35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 37
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 37
3.2 Data ... 37
3.2.1 Sumber Data ... 37
3.2.2 Jenis Data ... 39
3.2.3 Teknik Pengumpulan Data ... 39
3.3 Metode Analisis ... 39
3.4 Alur Analisis ... 41
x
BAB IV PEMBAHASAN ... 43
4.1 Umum ... 43
4.2 Analisa Coverage sel GSM dan UMTS Telkomsel Wilayah Kuta Selatan ... 44
4.2.1 Perhitungan Jari-jari Coverage Sel GSM... 47
4.2.2 Perhitungan Jari-jari Coverage Sel UMTS ... 51
4.3 Analisis dan Penentuan Wilayah yan Belum Terjangkau (blank spot) Coverage Sel GSM dan UMTS Telkomsel ... 57
4.4 Perencanaan Cakupan Menyeluruh (Full Coverage) Untuk Sistem UMTS pada Wilayah Kuta Selatan ... 69
BAB V PENUTUP ... 79
5.1 Simpulan ... 79
5.2 Saran ... 80
DAFTAR PUSTAKA ... 81
xi
DAFTAR GAMBAR
2.1 Arsitektur GSM ... 6
2.2 BTS (Base Transceiver Station) ... 9
2.3 Struktur dari bursts, TDMA frames, dan multiframes untuk suara dan data ... 12
2.4 Hubungan Pengukuran Waktu Stuktur Frame Antara WCDMA dan GSM ... 26
2.5 BTS dual mode sistem ... 28
3.1 Alur Analisis ... 41
4.1 Titik-titik BTS wilayah Kuta Selatan beserta besar coverage sel GSM dan UMTS berdasarkan penelitian sebelumnya serta letak dua titik BTS baru yang didapat dari penelitian lanjutan ... 46
4.2 Titik-titik BTS wilayah Kuta Selatan beserta besar coverage sel GSM dan UMTS berdasarkan penelitian sebelumnya serta letak dua titik BTS baru yang didapat dari penelitian lanjutan beserta besar coverage selnya 56 4.3 Titik A yang terdapat di daerah sekitar pantai di Jl. Ritz Carlton ... 58
4.4 Titik B yang terdapat di seputaran Jl. Lalangtemu ... 58
4.5 Titik C yang terdapat di daerah perumhan Puri Gading ... 59
4.6 Titik D yang terletak di seputaran Politeknik Negeri Bali ... 59
4.7 Titik-titik pemusatan penduduk di wilayah Ritz Carlton sampai Kampus UNUD ... 60
4.8 Titik E yang terletak di daerah perumahan sekitar Jl. Merak – Unggasan 61 4.9 Titik F yang terletak di kompleks villa di Jl. Langui Kangin ... 61
4.10 Titik-titik pemusatan penduduk di wilayah GWK sampai Pecatu ... 62
4.11 Titik G yang terletak di daeran di seputaran Jl Musa Dua – Unggasan 63 4.12 Titik-titik pemusatan penduduk di wilayah Bali Cliff sampai Kampial 65 4.13 Titik H yang terletak di daerah pemukiman sekitar Jl. Sekar Jepun ... 65
4.14 Titik I yang terletak di daerah pemukiman sekitar Jl. Taman Griya ... 65
xii
4.16 Titik-titik daerah yang belum tercakup (blank spot) coverage sel
UMTS pada keseluruhan wilayah Kuta Selatan yang diteliti ... 67 4.17 Pemetaan coverage menyeluruh pada titik-titik blank spot yang
didapat dengan mengambil spesifikasi dari Node B pada BTS
xiii
DAFTAR TABEL
2.1 Spesifikasi sistem untuk jaringan GSM ... 7
2.2 Jenis layanan GSM ... 11
2.3 Parameter-parameter WCDMA ... 15
2.4 Bit Rate dan Mode Switch layanan UMTS ... 20
2.5 Faktor Simetri/Asimetri Layanan UMTS... 20
3.1 Jadwal pelaksanaan kegiatan ... 42
4.1 Spesifikasi BTS pada Wilayah Kuta Selatan yang Didapat pada Penelitian Sebelumnya ... 43
4.2 Hasil Perhitungan Coverage sel GSM Untuk Beberapa BTS pada Wilayah Kuta Selatan ... 44
4.3 Hasil Perhitungan Coverage sel UMTS Untuk Beberapa BTS pada Wilayah Kuta Selatan ... 44
4.4 Spesifikasi BTS pada Wilayah Kuta Selatan yang Didapat pada Penelitian Lanjutan... 45
4.5 Data spesifikasi BTS GSM pada wilayah Kuta Selatan... 48
4.6 Hasil Perhitungan Jari-jari Coveragesel GSM Untuk Dua Titik BTS di Wilayah Kuta Selatan... 51
4.7 Data spesifikasi UMTS pada wilayah Kuta Selatan ... 52
4.8 Hasil perhitungan jari-jari sel UMTS pada titik BTS di site Bypass Wilayah Kuta Selatan ... 55
4.9 Lokasi dan koordinat dari titik-titik blank spot yang akan direncanakan coverage selnya... 68
4.10 Besar coverage sel (d) UMTS pada BTS Kampus UNUD ... 69 4.11 Besar kapasitas informasi masing – masing layanan UMTS pada titik-
