ANALISIS PERFORMANSI SINYAL GSM DENGAN OPTIMASI TILTING ANTENA BTS BERDASARKAN DRIVE TEST
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
PEBRIANTONO SIBORO 050801031
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2011
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS PERFORMANSI SINYAL GSM
DENGAN OPTIMASI TILTING ANTENA BTS BERDASARKAN DRIVE TEST
Kategori : SKRIPSI
Nama : PEBRIANTONO SIBORO
Nomor Induk Mahasiswa : 050801031
Program Study : SARJANA (S1) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Januari 2011
Diketahui/Disetujui oleh:
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua Pembimbing
(DR. Marhaposan Situmorang) (DR. Kerista Tarigan,M.Eng.Sc) NIP 195510301980031003 NIP 196002031986011001
PERNYATAAN
ANALISIS PERFORMANSI SINYAL GSM DENGAN OPTIMASI TILTING ANTENA BTS BERDASARKAN DRIVE TEST
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2011
PEBRIANTONO SIBORO 050801031
PENGHARGAAN
Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan perlindungan, dan limpah karunia-Nya Skripsi ini dapat diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Dr.Kerista Tarigan,M.Eng.Sc, selaku dosen pembimbing yang sangat berperan serta dalam penyelesaian tulisan ini, yang telah banyak memberikan bimbingan serta panduan untuk menyempurnakan tulisan ini. Ucapan terima kasih juga saya ucapkan kepada Bapak DR.Marhaposan Situmorang dan Ibu Dra.Justinon,M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU serta kepada semua dosen di Departemen Fisika FMIPA USU yang dengan tulus memberikan pelajaran dan bimbingan yang sangat berguna bagi penulis.
Ucapan Terima kasih saya sampaikan kepada seluruh Enginering PT.SINERGI TELECOM TELKOMSEL cabang Medan yang sudah memberikan saya kesempatan untuk melakukan Riset/Penelitian sampai selesai. Terkhusus kepada pembimbing saya Bapak Krismas dan Bapak Widi yang sudah begitu banyak membantu sampai terselesaikannya skripsi ini dengan baik.
Akhirnya tidak terlupakan dan yang paling teristimewa kepada Ibunda tercinta E.
Sinabutar dan Ayahanda S. Siboro (Alm) serta keluarga saya yang selalu mendoakan
dan memberikan support, materil dan dukungan yang luar biasa kepada saya. Abang Hotdiman manik, abang Oloan Simbolon, Abang Raffles Rumahorbo, abang Maniur Rumapea, Nadiasi Sihotang, Sapri Sidabalok, Poltak Nainggolan, yang selalu mendukung,memberikan arahan/saran kepada saya dalam menyelesaikan skripsi ini. Juga kepada teman – teman Fisika Angkatan 2005 yang telah banyak membantu Espol Siburian, Fernando Simanungkalit, Rolando Tobing,Toni Manik,Ketrin Pasaribu,Devi Santi, khususnya Try Eko Siahaan yang menjadi partner terbaik dalam menjalani riset/penelitian.
ABSTRAK
Menurunnya kualitas layanan GSM (Global System for Mobile Communications ) Telkomsel disebabkan oleh meningkatnya user, kurang fokusnya pancaran antena, dan menurunnya daya sinyal. Untuk mengoptimalisasi layanan tersebut telah dilakukan suatu pengukuran drive test dan tilting antena pada BTS Bosar Galugur [PMR036].
Berdasarkan analisis data, yang menyatakan menurunnya kualitas jaringan adalah tilting antena. Untuk memperoleh layanan optimal pada BTS tersebut maka tilting antena untuk sektor A cell ID PL036 diperoleh sebesar 40 dan sektor B Cell ID PL036B sebesar 30. Performansi jaringan untuk sektor A dan B dengan RxLev sebesar 100%, RXQual 97%, dan SQI 96,72%.
GSM SIGNAL PERFORMANCE ANALYSIS WITH BTS TILTING ANTENNA OPTIMATION BASED ON TEST DRIVE
ABSTRACT
Declining service quality GSM (Global System for Mobile Communications) Telkomsel is caused by increased user Telkomsel, less focus beam antennas, and decreased signal power. To optimize the service we have conducted a drive test measurements and tilting antenna on BTS Bosar Galugur [PMR036].
Based on the results of data analysis, which resulted in the network is tilting the antenna. To obtain optimum service to the BTS, the tilting antenna for sector A Cell ID PL036A obtained by 40 and sector B Cell ID PL036B of 30. Network performance for the sector A and sector B with RxLev of 100%, RxQual 97%, and SQI 96,72%.
DAFTAR ISI Halamam Persetujuan i Pernyataan ii Penghargaan iii Abstrak iv Abstract v Daftar Isi vi
Daftar Tabel vii
Daftar Gambar viii
Daftar Singkatan ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Tujuan Penelitian 2 1.3 Perumusan Permasalahan 2 1.4 Batasan Masalah 2 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metodologi Penelitan 3 1.7 Sistematika Penulisan 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Awal Perkembangan GSM (Global System for
Mobile Communications ) di Indonesia 5
2.1 Alokasi Frekuensi GSM Telkomsel 6
2.3 Asitektur Jaringan GSM 8
2.3.1 Mobile Station (MS) 9
2.3.2 Base Station Subsystem (BSS) 10 2.3.2.1 Base Station Controller (BSC) 10 2.3.2.2 Base Transceiver Station (BTS) 10
2.3.3 Network Subsystem 11
2.3.3.1 Mobile Switching Center (MSC) 11 2.3.3.2 Home Location Register (HLR) 12 2.3.3.3 Visitor Location Register (VLR) 12 2.3.3.4 Equipment Identity Register (EIR) 12 2.3.3.5 Authentication Centre (AuC) 13
2.4.Konsep Seluler 13
2.5 Jenis Antena Untuk Base Station 14
2.5.1 Pola Radiasi Antena 15
2.5.2 Tilting Antena 16
2.6 Klasifikasi Daerah Layanan 16
2.7 Penentuan Radius Sel Jaringan GSM 16
2.8 Metode Lee 18
BAB III METODE PENELITIAN
3.2 Prosedur Pengambilan Data 21 3.3 Metode Optimasi Tilting Antenna 23 3.3.1 Pengukuran Dengan Drive Test 23 3.3.2 Parameter Deteksi Optimasi Performansi
Jaringan GSM 24
BAB IV DATA DAN ANALISA
4.1 Data 27
4.1.1 Data Drive Test 27
4.1.2 Data Tilting Antena 27
4.1 Hasil Pengukuran Pada Kondisi Awal 28 4.2 Analisis Pengukuran Setelah Tilting Antenna BTS 30
4.3 Penentuan Radius Cell GSM 34
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan 39
5.2 Saran 39
Daftar Pustaka 40
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Standarisasi frekuensi bands pada GSM 7
Tabel 3.1 Data teknis BTS Bosar Galugur 22
Table 3.2 Kathrein Antenna tipe 800 10213 26
Tabel 4.1 Statistical Drive Test Before 27
Tabel 4.2 Statistical Drive Test After 27
Tabel 4.3 New Site Final Phisical Confihuration 27 Tabel 4.4 Spesifikasi BTS Bosar Galugur[PMR036] 34 Tabel 4.5 Peningkatan Performasi Jaringan Sebelum dan Sesudah 39 Tabel 4.6 Perubahan cakupan jaringan Sebelum dan Sesudah 39
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 GSM & GPRS radio interface 6
Gambar 2.2 Pembatasan Frekuensi GSM 7
Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan GSM 8
Gambar 2.4. Base Tranceiver Station 11
Gambar 2.5. Kondisi sel heksagonal dan bentuk cakupannya 13
Gambar 2.6. Jenis Antena 14
Gambar 2.7. Konfigurasi Site 15
Gambar 2.8 Polarisasi Antenna 15
Gambar 3.1. Instrumentasi pengukuran 21
Gambar 3.2. Pengukuran RxLevel, RxQual dan SQI 22 Gambar 3.3 Handset Sony Ericsson T68 dan Software TEMS Investigation 4.1
pada Jaringan GSM Telkomsel 23
Gambar 3.4 Kathrein skala division 26
Gambar 4.1 Hasil drive test RxLev Before (kondisi awal) 28 Gambar 4.2 Hasil drive test RxQual Before (Kondisi Awal) 29 Gambar 4.3 Hasil drive test SQI Before (Kondisi Awal) 29 Gambar 4.4 Cakupan sinyal antenna BTS Kondisi Awal 30 Gambar 4.5 Cakupan sinyal cell ID PL4036A downtilt dari 0 menjadi 4 31 Gambar 4.6 Cakupan sinyal cell ID PL4036B downtilt dari 0 menjadi 3 32
Gambar 4.7 Hasil drive test RxLev After 32
Gambar 4.8 Hasil drive test RxQual After 33
DAFTAR SINGKATAN
AMPS : Advanced Mobile Phone Service APN : Access Point Name
ARFCN : Absolute Radio Frequency Channel Number ATM : Asyncronous Transfer Mode
AUC : Authentication Centre BCH : Broadcast Channel BCCH : Broadcast Control Chanel BER : Bit Error Rate
BS : Base Station
BSC : Base Station Controller BTS : Base Tranceiver Station BSS : Base Station System BSM : Base Station Manager BIT : Built-in Test
BTU : BTS Test Unit
BCP : BTS Control Processor CAI : Common Air Interface CCCH : Common Control Channel CCPCH : Common Control Pilot Channel
CE : Chanel Element
CN : Core Network
CPICH : Common Pilot Channel CS : Circuit Sitwiching
CSCH : Common Signalling Channel CTCH : Common Traffic Channel
dB : Decibel
dBi : Decibel referred to an isotropic radiator dBm : Decibel referred to milliwatt
dBm/Hz : Decibel referred to milliwatts per Hertz DCH : Dedicated Channel
DCCH : Dedicated Control Channel
DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol DPCCH : Dedicated Pilot Control Channel DPCH : Downlink Dedicated pysichal Channel DSCH : Dedicated Signalling Channel
DTCH : Dedicated Traffic Channel DA : Digital to Analog
DSSS : Direct Sequence Spread Spectrum EIR : Equipment Identity Register Ec/No : Each inter frequency FA : Frequency Allocation
FDMA : Frequency Division Multiple Access FER : Frame Error Rate
F-SYNC : Forward Synchronization Channel FSSS : Frequenncy Hopping Spread Spectrum
FA : Foreign Agent
GGSN : Gateway GPRS Support Node GPS : Global Positioning System GPRS : General Packet Radio Service GSM : Global Service Mobile
HSPD : High Speed Packet Data Service HLR : Home Location Register
IF : Intermediate Frequency
IBGP : Interior Border Gateway Protocol IMSI : International Mobile Subcriber Identity IGP : Interior Gateway Protocol
ISDN : Integrated Service Digital Network ISP : Internet Service Provider
ISHO : Inter-System Handover
ITU : International Telecomunication Union IWF : Interworking Function
KPI : Key Performance Indicator LMSI : Local MS Identity
LNA : Low Noise Amplifier
ME : Mobile Equipment
MS : Mobile Station
MAP : Maintenance and Administration PC MSC : Mobile Switching Center
MSISDN : Mobile Station Internatioanl ISDN number MSRN : Mobile Subcriber Roaming Number NMS : Network Management System NAI : Network Access Identifier
OVSF : Orthogonal Variable Spreading Codes PCF : Packet Control Function
PCCH : Paging Control Chanel PDSN : Packet Data Serving Node PCB : Power Control Bit
PLD : Program Load Data
PNLM : Pricate Neighbor List Message QoS : Quality of Service
RAN : Radio Access Network
Rc : Chip Rate
Rb : bit rate service
RL : Radio Link
RPS : Router Path Supervision RRU : Remote Radio Unit
RU : Radio Unit
R-SCH : Reverse Supplemental Channel R-SCCH : Reverse Supplemental Code Channel RSCP : Received Signal Code Power
RLP : Radio Link Protocol R-ACH : Reverse Access Channel R-PICH : Reverse Pilot Channel
R-EACH : Reverse Enhanced Access Channel R-CCCH : Reverse Common Control Channel R-DCCH : Reverse Dedicated Control Channel
R-FCH : Reverse Fundamental Channel
RN : Radio Network
RNC : Radio Network Controller RRC : Radio Resources Control RBPF : Receiver Band Pass Filter
RF : Radio Frequency
RFER : Reverse Frame Error Rate RPP : P-P interface Processor RTC : Reverse Traffic Channel RUIF : Radio Unit Interface
RX : Receiver
SGSN : Serving GPRS Support Node SHCCH : Shared Control Channel SHO : Soft Handover
SIR : Signal to Interference Ratio) SCH : Syncronization Channel SSD : Shared Secret Data
SVC : Signaling Virtual Channel T_TDROP : Drop Time Treshold TCH : Traffic Channel
TDMA : Time Division Multiple Access
TMSI : Temporary Mobile Subscriber Identity TRU : Transceiver Unit
TRX : Transceiver
T_ADD : Pilot Detection Tresshold
UARFCN : UMTS Absolute Radio Frequency Channel Number
UE : User Equipment
UTRAN : UMTS Terrestrial Radio Access Network VLR : Visitor Location Register
VSWR : Voltage Standing Wave Ratio
