ANALISIS JARINGAN CDMA 2000 1x EVOLUTION-DATA ONLY (EVDO) TERHADAP KUALITAS LAYANAN DATA DI PT. TELKOM FLEXI
YOGYAKARTA
Oleh:
PENI LISTYANINGSIH NIM : 612008029
Skripsi
Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Ijasah Sarjana Teknik
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Program Studi Teknik Elektro
ANALISIS JARINGAN CDMA 2000 1x EVOLUTION-DATA ONLY (EVDO) TERHADAP KUALITAS LAYANAN DATA DI PT. TELKOM FLEXI
YOGYAKARTA
Oleh:
PENI LISTYANINGSIH NIM : 612008029
Skripsi
Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Ijasah Sarjana Teknik
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
ABSTRACT
PT. Telkom Flexi Yogyakarta has been providing 3.5G internet data services using CDMA 2000 1x EVDO (Evolution Data Only) standard with a speed of 3.1 Mbps. The problems occur when many customers are accessing internet simultaneously, the Base Transceiver Station (BTS) of CDMA 2000 1x EVDO has not been evenly distributed in Yogyakarta, and the area has high rise building and the high trees that cause the speed of internet access decrease. Therefore research is needed to analyze the CDMA 2000 1x Evolution-Data Only (EVDO) on the quality of data services in PT. Telkom Flexi, Yogyakarta.
ii INTISARI
PT. Telkom Flexi Yogyakarta telah menyediakan layanan data intenet 3,5G menggunakan standard CDMA 2000 1x EV-DO (Evolution Data Only) dengan kecepatan 3.1 Mbps. Permasalahan yang terjadi ketika banyak pelanggan yang mengakses secara bersama, Base Station (BTS) CDMA 2000 1x EVDO belum merata, dan daerah memiliki gedung-gedung tinggi dan pepohonan yang tinggi menyebabkan kecepatan akses internet menurun. Maka dari itu dibutuhkan penelitian guna menganalisis jaringan CDMA 2000 1x Evolution-Data Only (EV-DO) terhadap kualitas layanan data di PT. Telkom Flexi, Yogyakarta.
Dari hasil penelitian didapat dua BTS yang memiliki kecepatan internet (throughput) yang buruk bernilai kurang dari 76 kbps, yaitu BTS UGM dan BTS MRICAN. Penyebab hasil throughput buruk yaitu Access Terminal (AT) sudah berada di luar dari cakupan BTS tersebut. Hasil perhitungan cakupan BTS UGM sekitar 2.32 km, namun daerah tersebut berada pada jarak 2.5 km, sedangkan BTS MRICAN perhitungan cakupan sekitar 1.94 km, namun daerah tersebut berada pada jarak 2.5 km. Penyebab lainnya adalah adanya interferensi dari BTS JOMBOR terhadap BTS UGM dan BTS BABARSARI terhadap BTS MRICAN. Interferensi tersebut menyebabkab ada dua PN yang menangani daerah yang buruk pada perbatasan BTS-BTS tersebut. Hasil rata-rata drop call dan CSSR yang diperoleh buruk pada kedua BTS. Hasil drop call pada November 2012, BTS UGM sekitar 6.286 % dan BTS MRICAN sekitar 10.668%. Sedangkan pada Desember 2012 hasil BTS UGM sekitar 4.392% dan BTS MRICAN sekitar 7.772 %. Hasil CSSR pada November 2012, BTS UGM sekitar 85.914% dan BTS MRICAN sekitar 90.44%. Sedangkan pada Desember 2012, hasil BTS UGM
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena berkat, kasih dan anugerahNya sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini. Penulis memberikan sepenuhnya skripsi ini untuk Tuhan Yesus Kristus.
Begitu banyak pihak yang berperan dalam penulisan tugas akhir ini. Oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak, Ibu, dan kakakku Intan yang telah mendukung penuh, memberi semangat, terlebih lagi memberi doa sehingga skripsi ini selesai.
2. My boyfriend Mas Okti yang sudah mendukung dan menceramahiku setiap hari supaya skripsi ini cepat selesai.
3. Keluarga besarku di Salatiga yang selalu mempertanyakan kapan lulusnya.
4. Ibu Eva Yovita Dwi Utami, S.T selaku pembimbing 1 dan Bapak Budihardja M, M.Eng selaku pembimbing 2 yang telah banyak membimbing dan membantu selama pengerjaan skripsi ini.
5. Bapak Aji dan Mas Nur selaku pembimbing dari PT. Telkom Flexi Yogyakarta. 6. Om dan tante Titus Asen, Ko Dani dan Ci Morrine, seluruh jemaat dan Youth CHC
Semarang Indah yang sudah memberi semangat dan doa sehingga skripsi ini terselesaikan.
7. Sahabat yang telah memberi dukungan yang besar kepada penulis. Faris, Stephen, Tia, Rosa, Adel, Filly, Bella, Anggit, Fendy, Danang, dan warga kontrakan lainnya yang sudah mengijinkan saya untuk menempati kontrakan sehingga bisa menyelesaikan skripsi dengan baik. I love u all.
8. Rekan-rekan FTEK angkatan 2008.
iv
10. Semua pihak lain yang secara langsung maupun tidak langsung telah memberikan bantuan atau dorongan dan doanya dalam penyelesaian tugas akhir ini yang belum disebutkan penulis.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Salatiga, Oktober 2013
DAFTAR ISI
ABSTRACT ... i
INTISARI ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR ISTILAH ... x
DAFTAR LAMBANG ... xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Masalah ... 1
1.2Tujuan ... 2
1.3Spesifikasi ... 2
1.4Sistematika Penulisan ... 5
BAB II DASAR TEORI 2.2Prinsip Dasar CDMA ... 6
2.2Arsitektur Jaringan CDMA 2000 1x EV-DO ... 7
2.2.1 Access Terminals (AT) ... 8
2.2.2 Access Network (AN) ... 8
2.2.3 Service Network ... 10
2.2.4 Authentication, Authorization, and Accounting (AAA) ... 11
2.2.5 Home Agent (HA) ... 11
2.2.6 IP Backbone Network ... 11
vi
2.3.1 Kanal Forward Link ... 12
2.3.2 Sturuktur Kanal Reverse ... 15
2.4Mekanisme Pengiriman Data Paket Berbasis CDMA 20001x-EVDO ... 16
2.5Sistem Operasi EVDO ... 19
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Daerah Penelitian ... 23
3.2 Perangkat Penelitian ... 25
3.2.1 Perangkat Keras ... 25
3.2.2 Perangkat Lunak ... 25
3.3 Metode Pengambilan Data ... 26
3.3.1 Data dari database ... 27
3.3.2 Data dari drive test ... 27
3.4 Parameter yang Digunakan untuk Penelitian ... 28
3.4.1 Parameter Key Performance Indicator (KPI) ... 28
3.4.2 Parameter drive test (DT) ... 30
BAB IV ANALISIS HASIL PENELITIAN 4.1 Hasil Penelitian Drive Test ... 34
4.2 Analisa Hasil Penelitian ... 37
4.2.1 Hasil Penelitian dan Analisa pada BTS UGM ... 37
4.2.2 Hasil Penelitian dan Analisa pada BTS MRICAN ... 50
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 62
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur Jaringan CDMA 2000 1X EV-DO ... 8
Gambar 2.2 Slot dan Frame Forward Link ... 13
Gambar 2.3 Mekanisme Pengiriman Data Paket Kecepatan tinggi bebasis EVDO... 16
Gambar 2.4 Transmisi Data dari PDSN ke PCF ... 17
Gambar 2.5 transmisi Data dari PCF ke AP ... 18
Gambar 2.6 Transmisi Data dari AP ke AT ... 19
Gambar 3.1 Denah Lokasi yang Diteliti ... 24
Gambar 4.1 DT Throughput BTS UGM ... 40
Gambar 4.2 DT SINR BTS UGM ... 41
Gambar 4.3 DT PER BTS UGM ... 41
Gambar 4.4 DT Rx Power BTS UGM ... 42
Gambar 4.5 DT Tx Power BTS UGM ... 43
Gambar 4.6 DT DRC BTS UGM ... 43
Gambar 4.7 DT Handoff way BTS UGM ... 44
Gambar 4.8 Interferensi BTS UGM ... 47
Gambar 4.9 PN BTS UGM ... 49
Gambar 4.10 DT Throughput BTS MRICAN ... 53
Gambar 4.11 DT SINR BTS MRICAN... 53
Gambar 4.12 DT PER BTS MRICAN ... 54
Gambar 4.13 DT Rx Power BTS MRICAN ... 54
Gambar 4.14 DT Tx Power BTS MRICAN... 55
viii
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Pengiriman EVDO Forward Link ... 14
Tabel 2.2 Karakteristik Pengiriman EVDO Reverse Link ... 16
Tabel 3.1 Daftar Nama BTS ... 23
Tabel 3.2 Standar KPI ... 28
Tabel 3.3a Standar Legend DT ... 31
Tabel 3.3b Standar Legend DT ... 31
Tabel 4.1 Throughput (kbps) dan Jumlah User Hasil DT bulan November 2012 ... 35
Tabel 4.2 Throughput (kbps) dan Jumlah User Hasil DT bulan Desember 2012 ... 36
Tabel 4.3 Hasil DT BTS UGM bulan November 2012 ... 37
Tabel 4.4 Hasil DT BTS UGM bulan Desember 2012 ... 38
Tabel 4.5 Nilai Parameter BTS UGM ... 39
Tabel 4.6 Hasil KPI BTS UGM bulan November 2012 ... 45
Tabel 4.7 Hasil KPI BTS UGM bulan Desember 2012 ... 46
Tabel 4.8 Nilai Parameter BTS JOMBOR ... 48
Tabel 4.9 Hasil DT BTS MRICAN bulan November 2012 ... 50
Tabel 4.10 Hasil DT BTS MRICAN bulan Desember 2012 ... 51
Tabel 4.11 Nilai Parameter BTS MRICAN ... 52
Tabel 4.12 Hasil KPI BTS MRICAN bulan November 2012 ... 57
Tabel 4.13 Hasil KPI BTS MRICAN bulan Desember 2012 ... 58
x
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
8-PSK 8 Level Phase Shift Keying
16-QAM 16 Level Quadrature Amplitude Modulation
AAA Authentication, Autrhorization, and Accounting, proses
yang digunakan sebagai validasi identitas dari pelanggan yang dituju atau suatu perangkat seperti host, server, switch, atau router pada suatu jaringan komunikasi
AN Access Network, terdiri dari AP atau BTS, dan juga terdiri
Radio Network Controller (RNC) yang tersusun dari
komponen Base Station Controller (BSC) dan Packet Control Function (PCF).
AP Access Point atau biasa disebut BTS, terdiri dari perangkat
RF yang merupakan interface antena dan transceiver,
controller, dan catu daya.
AT Access Terminals, perangkat input dan output data yang
digunakan untuk berkomunikasi dangan Access Point
BER Bit Error Rate
BPSK Binary Phase Shift Keying
BSC Base Station Controller, bertanggung jawab dalam
mengontrol semua BTS-BTS yang berada dalam wewenangnya
Call Setup Time Waktu yang diperlukan pelanggan untuk melakukan panggilan. Panggilan pada EVDO yang dimaksudkan adalah permintaan koneksi untuk tersambung ke layanan internet.
CDMA Code Division Multiple Access, teknik akses jamak
berdasarkan spektrum tersebar dalam komunikasi seluler.
CDMA One (IS-95A) Teknologi CDMA generasi kedua (2G) dengan layanan
suara (voice) dan data yang berkecepatan rendah (maksimum 14,4 kbps)
CDMA One (IS-95B) Pengembangan dari teknologi CDMA-One yang dapat
memberikan layanan data hingga 115 kbps.
CDMA 1xEV Generasi berikutnya dari generasi CDMA 2000 1x dan
dikembangkan dalam 2 fase, yaitu data only (DO) dan data voice (DV)
CDMA 2000 1xEV-DO Teknologi yang hanya menyediakan layanan data yang
diperkirakan akan mampu untuk mentransmisikan data dengan kecepatan maksimum sampai 3.1 Mbps yang dapat digunakan untuk aplikasi video conferencing
CDMA 1xEV-DV Teknologi yang menyediakan layanan voice dan layanan
data yang kecepatan maksimum sampai 3.1 Mbps.
CDMA 2000 1xRTT Pengembangan dari teknologi CDMA2000, 1 kanal RF
CDR Call Dropped Ratio
CSSR Connection Setup Success Rate, perbandingan jumlah
successful connections dengan jumlah requests
xii
DRC Data Rate Control digunakan oleh AT untuk menunjukkan
sektor yang melayani maupun data rate yang diminta.
Drop Call Kondisi ketika koneksi sepanjang AT, BTS, BSC, dan MSC
terputus
DT Drive Test, proses pengukuran atau perekaman data
kinerja jaringan melalui sebuah AT yang bergerak dengan suatu rute pada daerah yang tercakup BTS.
EV Evolution
EV-DO Evolution-Data Only
EV-DV Evolution-Data Voice
Forward TCP Througput Parameter yang digunakan untuk mengetahui jumlah data
yang diterima AT pada saat downlink.
GPS Global Positioning System, membantu menentukan letak
dan koordinat posisi AT (modem) yang digunakan pada saat drive test.
HA Home Agent, program yang mengautentikasi registrasi,
melewatkan paket menuju dan dari jaringan data paket
Handoff Suatu peristiwa perpindahan kanal pada AT tanpa
terjadinya pemutusan hubungan dan tanpa melalui campur tangan dari pemakai.
IP Internet Protocol
Long call Metode drive test yang panggilannya hanya dilakukan sekali sepanjang jalur drive test dan apabila terjadi kegagalan (misalnya kegagalan handover) di suatu titik, maka panggilan selanjutnya akan diulang secara otomatis (redial).
MAC Medium Access Control
MSC Bagian sentral dari jaringan CDMA 2000 1x yang saling berhubungan dengan jaringan lainnya seperti Public Switched Telephone Network (PSTN). Packet Switched
Public Data Network (PSPDN), Circuit Switched Data
Network (CSDN).
PCF Packet Control Function , proses dalam Radio Access
Network (RAN) yang mengatur transfer paket-paket antara
Access Point dan PDSN.
PDSN Packet Data Serving Node, digunakan untuk mengontrol
dan melewatkan paket-paket data menuju dan dari fungsi PCF dalam hal ini dilakukan oleh BS packet controller
yang berkomunikasi dengan Access Terminal.
PER Packet Error Rate, perbandingan antara jumlah error
packet yang diterima dengan jumlah total packet yang
diterima.
PPP Point-to-Point Protocol
Reverse TCP Througput Parameter yang digunakan untuk mengetahui jumlah data
yang diterima AT pada saat uplink.
xiv
Rx Power Daya isyarat BTS yang diterima oleh AT.
Short call Metode drive test dengan BTS melakukan panggilan
secara terus menerus secara berkala selama proses drive test.
SINR Signal to Interference plus Noise Ratio, rasio daya yang
melayani sektor tertentu terhadap daya penginterferensi yang berasal dari luar terutama sektor yang lain.
TCA Traffic Channel Assignment
TCP Transmission Control Protocol
TEMS Test Mobile System, perangkat lunak yang digunakan
untuk kebutuhan proses drive test.
Throughput Ukuran seberapa cepat data dapat melewati suatu entity
seperti node atau jaringan
Tx Power Besarnya daya atau kuat isyarat yang ditransmisikan oleh
MS ke arah BTS (Base Transceiver Station).
DAFTAR LAMBANG
/Io : energi tiap bit per kerapatan spektral daya penginterferensi (dB) B : bandwidth (Hz)
R : data rate / laju transmisi data (bps) λ : throughput (bps)
x : panjang paket data yang diterima (bit)
tv : delay total yang terjadi untuk mengirim paket (detik)
fc : frekuensi carrier
hb : tinggi BTS
hm : tinggi AT rata-rata
R : radius terjauh suatu BTS (km)
