ix DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM... i
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii
PRASYARAT GELAR ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR SINGKATAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Tujuan Penelitian ... 4
1.4 Manfaat Penelitian ... 4
1.5 Batasan Masalah ... 5
1.6 Sistematika Penulisan ... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 7
2.1 Tinjauan Mutakhir ... 7
2.2 Teknologi Universal Mobile Telecommunication System (UMTS)... 11
2.2.1 Konsep WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) ... 12
2.2.2 Arsitektur Jaringan WCDMA ... 14
2.2.3 Spesifikasi WCDMA sebagai Generasi Seluler Ketiga ... 16
2.2.4Alokasi Frekuensi pada WCDMA ... 17
x
2.3 Handover ... 18
2.4 Link Budget Coverage Area ... 21
2.4.1 Perhitungan Product Path Loss (Lp) ... 21
2.4.2 Perhitungan Total Path Loss (Lpt) ... 21
2.5 Model Propagasi Antena ... 22
2.5.1 Model Okumura Hatta ... 22
2.5.2 Model Cost – 231 Hatta... 24
2.6 Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) ... 25
2.7 Received Signal Code Power (RSCP) ... 25
2.8 Sistem Antena ... 26
2.8.1 Polarisasi Antena ... 26
2.8.2 Antena Omnidireksional ... 27
2.8.3 Antena Direksional / Sektoral ... 27
2.9 Physical Antena Tuning (Site Audit) ... 28
2.10 Perhitungan Tilting Antena ... 30
2.11 Fading ... 31
2.12 Software Radio Planning Atoll ... 33
BAB III METODE PENELITIAN ... 35
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 35
3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian ... 35
3.2.1 Sumber Data ... 35
3.2.2 Jenis Data... 35
3.3 Teknik Pengumpulan Data ... 36
3.4 Metode Analisis Data ... 36
3.5 Alur Analisis ... 38
3.5.1 Prosedur Menganalisis Kondisi Eksisting Antena ... 39
3.5.2 Prosedur Dalam Melakukan Kajian Penataan Sel ... 40
3.5.3 Prosedur Menganalisis Hasil Kajian Penataan Sel dengan Melakukan Simulasi Menggunakan Software Atoll ... 41
3.6 Jadwal Kegiatan ... 43
xi
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 44
4.1 Gambaran Umum ... 44
4.2 Analisis Data Hasil Drive Test... 44
4.3 Spesifikasi BTS ProtPeliatan dan BTS AnyarKaja ... 49
4.4 Analisis Kondisi Eksisting BTS ProtPeliatan Sektor γ dan BTS Anyar Kaja Sektor β ... 52
4.4.1 Perhitungan Link Budget ... 52
4.4.2 Perhitungan Nilai EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) . 54 4.4.3 Perhitungan Jarak Cakupan Layanan BTS pada Kondisi Eksisting ... 55
4.4.4 Perhitungan Nilai RSL (Received Signal Level) ... 58
4.4.5 Perhitungan Prediksi Jarak Cakupan Layanan Maksimum ... 66
4.5 Analisis Kajian Penataan Cakupan Layanan Sel BTS ... 69
4.5.1 PerubahanTilting Antena ... 69
4.5.2 PerubahanArah Sektorisasi Antena ... 70
4.6 Simulasi Hasil Kajian Penataan Cakupan Layanan Sel Menggunakan Software Radio Planning Atoll ... 73
BAB V PENUTUP ... 89
5.1 Simpulan ... 89
5.2 Saran ... 90
DAFTAR PUSTAKA ... 91 LAMPIRAN
vii ABSTRAK
Dalam sistem seluler Wide Code Division Multiple Access (WCDMA), cakupan layanan menjadi penentu sebuah kualitas layanan dari sebuah jaringan telekomunikasi.Wilayah Kerobokan di Kuta Utara merupakan daerah wisata yang padat dimana terdapat banyak permukiman penduduk, hotel, restoran, pusat ekonomi dan pelayanan masyarakat sehingga menuntut ketersedian layanan jaringan seluler yang baik. Diketahui bahwa Jl. Tengah I Kerobokan tidak mendapatkan layanan yang maksimal dari Base Tranceiver Station (BTS) yang melayani area tersebut yakni BTSProtPeliatan sektor γ dan BTS AnyarKaja sektor β, sehingga membutuhkan kajian penataan cakupan layanan sel pada kedua BTS dengan proses tilting dan sektorisasi antena. Kajian dalam penelitian ini bertujuan untuk memperbaiki cakupan layanan sinyal WCDMA di area Jl. Tengah I Kerobokan.
Metode yang digunakan adalah dengan perhitungan dan simulasi menggunakan software Atoll.Perhitungan jarak cakupan layanan BTS menggunakan model propagasi Cost-231 Hatta dan Okumurra Hatta. Selanjutnya dalam perhitungan nilai Received Signal Level (RSL)dilakukan sesuai jarak yang telah ditentukan kemudian membandingkannya dengan hasil pengukuran untuk mendapatkan faktor koreksi yang akan dipakai untuk menghitung jarak cakupan layanan maksimum dari BTS. Dengan mengetahui jarak cakupan layanan maksimum BTS yang sebenarnya maka dapat dilakukan perhitungan tilt antena untuk memberikan cakupan layanan BTS yang lebih maksimal. Hasil perhitungan tilt yang didapat akan disimulasikan menggunakan software Atoll untuk melihat prediksi cakupan layanansebagai pengujian dari hasil perhitungan yang telah dilakukan.
Hasil kajian yang didapatkan adalah jarak cakupan layanan maksimum BTS ProtPeliatan sektor γ sejauh 1,17 km dan BTS AnyarKaja sektor β sejauh 1,11 km. Pengaturan sudut tiltantena yang diperlukan pada BTS ProtPeliatan sektor γ sebesar 0,95º dan BTS AnyarKaja sektor β sebesar 1º, dan diperlukan perubahan arah antena sektoral BTS AnyarKaja sektor β menjadi 210º. Dari hasil kajian yang dibuktikan dengan simulasi diketahui bahwa dengan parameter terebut,cakupan layanan BTS ProtPeliatan sektor γ dan BTSAnyarKaja sektor β dapat menjangkau area Jl. Tengah I Kerobokan secara maksimal dengan level sinyal yang diterima berkisar antara -74 dBm sampai -77dBmdansudah memenuhi standar Key Performance Indicator(KPI).
Kata Kunci : Cakupan layanan, WCDMA, tilt antena, kuat sinyal, model propagsi, software Atoll, BTS.
viii ABSTRACT
In WCDMA cellular systems, coverage area becomes the clincher of quality service in a telecommunication network. Kerobokan in NorthKuta is populous tourism area where there are many residentials, hotels, restaurants, economy central and public service that demands the availability of good mobile network service. It is known that area of Jl. Tengah I Kerobokan did not get maximum services from BTS ProtPeliatan sector γ and BTS AnyarKaja sector β, thus requiring the study of the arrangement of the cell coverage on both base stations with the tilting and sectorization antenna. Studies in this research aim to improve WCDMA signals service coverage in area of Jl. Tengah I Kerobokan.
The method used for this study is the calculation and simulation using Atoll software. The distance calculation of BTS coverage area using the propagation model Cost-231 Hatta and Okumurra Hatta . Furthermore, the calculation ofRSLvalue conducted according a predetermined distance and then compared with the results of measurements to obtain a correction factor that will be used to calculate the distance of maximum coverage area of BTS. By knowing the actual distance of base station’s maximum service coverage then it can be usedto calculate tilt antennasto provide the maximum BTS servicescoverage. Tilt calculation results will be simulate using Atoll software to see the predicted coverage area as the testing of the calculations that have been done.
The study results are obtained within the maximum coveragearea of BTS ProtPeliatan sectorγ in as far as 1,17 km and sector β of BTS AnyarKaja as far as 1,11 km. The angle setting of tilt antennas are required at ProtPeliatan BTS sector γ of amounted 0,95º and BTS AnyarKaja sector β amounted 1º, and needed a change antenna direction of BTS AnyarKaja sector β becomes 210º. From the results of the simulation, so with these parameters coverage area of BTS ProtPeliatan sector γ and BTS AnyarKaja sector β can reach optimally the area ofJl. TengahI Kerobokan with signal strength level ranges from -74 dBm to - 77dBm and already fill the KPI (Key Performance Indicator)standard.
Keywords : Coverage area, WCDMA, Antenna tilt, the power of signal, Propagation model, Atoll software, BTS.
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bidang telekomunikasi mengalami perkembangan yang pesat seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Untuk mendukung segala aktivitas sehari-hari baik dalam keadaan diam maupun bergerak, maka pengguna mobile station selalu menghendaki terjaminnya kualitas jaringan telekomunikasi yang baik dan tidak terbatas. Berbanding lurus dengan keinginan pengguna mobile station, setiap penyedia layanan jaringan komunikasi juga berusaha untuk memberikan pelayanan yang terbaik yang dapat memuaskan pelanggan. Beberapa upaya yang dilakukan penyedia layanan telekomunikasi misalnya drive test melakukan optimasi pada Base Tranceiver Statition (BTS), dan penambahan BTS baru. Sebagai salah satu penyedia layanan telekomunikasi, PT. Hutchion 3 Indonesia (H3I) juga terus berusaha memberikan layanan yang terbaik. Akan tetapi, ditemukan berbagai permasalahan pada jaringan tersebut. Salah satu permasalahannya yaitu buruknya cakupan layanan sinyal (coverage area) provider Tri pada jaringan 3G dengan teknologi akses Wideband Code Division Multiple Acces (WCDMA) di area BTS AnyarKaja dan BTS ProtPeliatan di wilayah Kerobokan, Kuta Utara. Hal ini akan merugikan pelanggan dan juga penyedia jaringan telekomunikasi yang bersangkutan.
Cakupan layanan sinyal BTS yang buruk ini berpengaruh terhadap kualitas sinyal WCDMA di area Jl. Tengah I, sehingga PT. Nokia Solution & Networks Regional Bali sebagai vendor dari provider Tri mengambil langkah untuk melakukan optimasi. Wilayah Jl. Tengah I di Kerobokan merupakan area yang dilayani oleh BTS Anyarkaja sektor β dan BTS ProtPeliatan sektor γ. Berdasarkan hasil drive test sebelum optimasi pada bulan Februari 2016 menunjukan bahwa kualitas sinyal WCDMA di area Jl. Tengah I yang dilayani oleh kedua BTS tersebut sangat buruk dimana nilai Received Signal Code Power (RSCP) atau nilai level penerimaan sinyal minimum berada pada level -85dBm < x ≤ -120 dBm.
Setelah dilakukan optimasi, nilai RSCP yang didapatkan belum maksimal yakni
2
pada level -85dBm < x ≤ -95 dBm. Standar Key Performance Indicator (KPI) yang dikeluarkan oleh PT. H3I (provider Tri) untuk nilai RSCP minimum adalah sebesar -85 dBm (PT. NSN, 2015). Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa nilai RSCP di area Jl. Tengah I belum memenuhi standar KPI. Oleh karena itu, untuk mengoptimalkan cakupan layanan dari kedua BTS maka dibutuhkan kajian penataan sel terhadap BTS Anyarkaja sektor β dan BTS ProtPeliatan sektor γ yang melayani area Jl. Tengah I Kerobokan.
Coverage area merupakan salah satu faktor penting dalam menjamin kelangsungan komunikasi antar pengguna mobile station. Perencanaan coverage area yang baik yaitu bisa melayani seluruh service area dengan kualitas sinyal penerimaan mobile station yang baik dan penentuan kuat sinyal untuk melakukan proses handoff sehingga akan menjamin kelangsungan komunikasi antar pengguna mobile station (Qadarfi, 2014). Dalam penelitian yang dilakukan oleh Qadarfi (2014) metode yang digunakan untuk mengoptimalkan coverage area yaitu dengan mengubah sudut pancar antena sektoral. Menurut Wirawan (2012), metode lain yang juga dapat dilakukan selain mengubah sudut pancar antena sektoral (tilting antena) yakni dengan mengubah arah pancar antenna (sektorisasi antena).
Dalam penelitian ini metode yang dipakai untuk mengoptimalkan cakupan layanan dari BTS AnyarKaja dan BTS ProtPeliatan yang melayani area Jl.
Tengah I Kerobokan yakni dengan proses tilting dan sektorisasi antena. Tilting antena dilakukan dengan cara mengubah kemiringan antena sedangkan sektorisasi dilakukan dengan cara mengubah arah pancar antena. Pengaturan tilting antena yang baik sangat penting dilakukan untuk mengindari terjadinya pelemahan sinyal dan kegagalan fungsi layanan jaringan. Jika pengaturan tilting antena telah dilakukan dengan benar maka akan berpengaruh terhadap cakupan layanan dari sebuah BTS sehingga akan berpengaruh pada kualitas sinyal penerimaan yang akan diterima pelanggan mobile station. Selain pengaturan tilting antena, proses sektorisasi antena juga merupakan hal yang penting dalam melakukan optimasi pada sebuah BTS. Dengan pengaturan sektorisasi antena yang tepat maka cakupan
3
layanan BTS akan mengarah pada area yang bermasalah untuk memberikan layanan yang lebih maksimal pada area tersebut.
Dalam penelitian ini hal yang dilakukan yaitu menganalisis kondisi eksisting dari BTS dengan menghitung jarak cakupan layanan BTS menggunakan model propagasi yang berbeda dan menghitung nilai Received Signal Level (RSL) pada jarak yang telah ditentukan. Hasil perhitungan RSL ini akan dibandingkan dengan hasil pengukuran untuk mendapatkan margin level RSL yang akan digunakan sebagai faktor koreksi untuk menghitung kembali jarak cakupan BTS yang mendekati kondisi sebenarnya di lapangan. Model propagasi yang dipakai pada perhitungan selanjutnya akan dipilih dari hasil perhitungan RSL yang paling mendekati hasil pengukuran. Selanjutnya dilakukan perhitungan tilting antena dan identifikasi perubahan arah sektorisasi antena agar cakupan layanan BTS dapat menjangkau secara maksimal. Penelitian dengan metode ini pernah dilakukan oleh Wirawan (2012) dimana dalam perhitungan jarak cakupan layanan BTS menggunakan model propagasi Okumura Hatta, Walfisch Ikegami, dan Model Lee yang dilakukan pada sistem CDMA 2000 IX. Namun, hasil penelitian tersebut tidak direalisasikan dan hanya dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan PT. Telkom.
Untuk membuktikan hasil kajian yang dilakukan dalam penelitian ini, maka dirasa perlu untuk merealisasikannya dalam bentuk visualisasi menggunakan simulasi dengan software radio planning Atoll agar terlihat jelas cakupan layanan sinyal yang dihasilkan. Penelitian dengan metode simulasi pernah dilakukan oleh Putra (2015) dimana dilakukan analisis tentang pengaruh model propagasi dan perubahan tilt antena terhadap coverage area sistem LTE serta melakukan perencanaan sistem LTE menggunakan software Atoll.
Prediksi cakupan layanan sinyal dari BTS Anyarkaja sektor β dan BTS ProtPeliatan sektor γ yang disimulasikan menggunakan software Atoll diharapkan dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam melakukan optimasi untuk memberikan layanan yang maksimal kepada pelanggan mobile station di area Jl.
Tengah I Kerobokan.
4
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, beberapa permasalahan yang akan dibahas Skripsi ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana kondisi eksisting dan cakupan layanan BTS di area Jl. Tengah I Kerobokan ?
2. Bagaimana kajian penataan sel untuk memperbaiki cakupan layanan sinyal WCDMA di area Jl. Tengah I Kerobokan ?
3. Bagaimana cakupan layanan sinyal WCDMA di area Jl. Tengah I Kerobokan setelah penataan sel jika dilihat dengan simulasi menggunakan software radio plainning Atoll ?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang dapat diambil dari penulisan Skripsi ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui kondisi eksisting BTS serta cakupan layanan BTS yang melayani area Jl. Tengah I Kerobokan.
2. Mengetahui kajian penataan sel untuk memperbaiki cakupan layanan sinyal WCDMA di area Jl. Tengah I Kerobokan
3. Untuk mengetahui seberapa besar cakupan layanan sinyal WCDMA di area Jl. Tengah I Kerobokan setelah kajian penataan sel dengan simulasi menggunakan software radio planning Atoll.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penulisan Skripsi ini adalah : 1. Bagi perusahaan
Sebagai bahan pertimbangan dalam menganalisis kinerja BTS di daerah Kerobokan Kuta Utara.
2. Bagi perguruan tinggi
Sebagai kajian ilmiah yang dapat menambah wawasan dan pemikiran civitas akademika khususnya Jurusan Teknik Elektro dan Komputer Universitas Udayana.
5
3. Bagi mahasiswa
Sebagai wacana yang dapat menambah wawasan mengenai kajian penataan sel pada jaringan WCDMA untuk memperbaiki cakupan layanan sinyal serta untuk menerapkan dan mempertajam ilmu yang diperoleh dibangku perkuliahan.
1.5 Batasan Masalah
Dalam Skripsi ini, penulis membatasi permasalahan dalam ruang lingkup dibawah ini :
1. Area pengamatan meliputi jalur Jl. Tengah I di kelurahan Kerobokan, Kuta Utara, Badung yang dilayani oleh BTS AnyarKaja sektor β dan BTSProtPeliatan sektor γ.
2. Perhitungan cakupan layanan dilakukan pada BTS_AnyarKaja sektor β dan BTS_ProtPeliatan sektor γ menggunakan model propagasi Cost-231 Hatta dan Okumura Hatta.
3. Pengukuran kualitas jaringan dilakukan dengan menggunakan TEMS Investigation.
4. Kondisi mobile station yang digunakan dalam pengukuran adalah idle mode.
5. Kualitas level sinyal penerimaan yang dimaksud adalah dilihat dari parameter RSCP.
6. Parameter kondisi BTS yang dipakai adalah koordinat lokasi dan tinggi site , arah pancar antena, besar tilting antena, dan daya pancar antena.
7. Pembuatan simulasi menggunakan software radio planning Atoll.
8. Perhitungan dan simulasi tidak memperhitungkan kondisi trafik pengguna dan kebutuhan kanal.
6
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan dalam usulan Skripsi ini adalah sebagai sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini, dijelaskan secara singkat mengenai gambaran umum mengenai pokok-pokok pembahasan dan gambaran tentang penyajian, yang terdiri dari atas latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB II : KAJIAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang tinjauan mutakhir dan kajian kepustakaan yang berisikan uraian tentang teori dasar yang berhubungan dengan permasalahan yang akan dibahas, yaitu teknologi jaringan Wide Code Division Multiple Access, arsitektur jaringan WCDMA, propagasi antena, sektorisasi antena, drive test, site audit, perhitungan tilting antena, serta teori-teori lain yang dapat menunjang dan mendukung penelitian Skripsi ini.
BAB III : METODE PENELITIAN
Pada bab ini membahas mengenai lokasi dan waktu penelitian, sumber dan jenis data penelitian, teknik pengumpulan data, metode analisis data, dan alur analisis data.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas mengenai kondisi eksisting antena BTS mengenai jarak cakupan layanan dan nilai RSL, proses kajian penataan sel dengan sektoriasi dan tilting antena, serta simulasi hasil penataan cakupan layanan sel menggunakan software radio planning Atoll.
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisikan simpulan dari pembahasan yang dilakukan serta saran untuk pengembangan Skripsi ini kedepannya.
