Peningkatan Kapasitas Menggunakan Metoda Layering dan Peningkatan Cakupan Area Menggunakan Metoda Transmit Diversity Pada Layanan Seluler.

(1)

Universitas Kristen Maranatha PENINGKATAN KAPASITAS MENGGUNAKAN METODA LAYERING DAN PENINGKATAN CAKUPAN AREA MENGGUNAKAN

METODA TRANSMIT DIVERSITY PADA LAYANAN SELULER AHMAD FAJRI

NRP : 0222150

PEMBIMBING : Ir. ANITA SUPARTONO, M.Sc. YUNANTO, ST

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

(Terakreditasi Berdasarkan Keputusan Mendikbud No.023/S.1VI/2004) BANDUNG

FEBRUARI 2009

ABSTRAK

Pada daerah perkotaan tingkat penggunaan komunikasi seluler sangat tinggi sehingga perlu dilakukan peningkatan kapasitas untuk menjaga kualitas komunikasi. Begitu juga pada daerah pedalaman, yang masih belum terlayani oleh layanan seluler, peningkatan coverage area juga diperlukan. Dalam tugas akhir ini salah satu metoda untuk meningkatkan kapasitas yaitu dengan pemasangan mikrosel menggunakan metoda layering dan peningkatan coverage area dengan metoda transmit diversity.

(2)

Universitas Kristen Maranatha CAPACITY IMPROVEMENT BY USING LAYERING METHOD AND

COVERAGE AREA IMPROVEMENT BY USING TRANSMIT DIVERSITY METHOD FOR CELLULAR SERVICE

AHMAD FAJRI NRP : 0222150

PEMBIMBING : Ir. ANITA SUPARTONO, M.Sc. YUNANTO, ST

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

(Terakreditasi Berdasarkan Keputusan Mendikbud No.023/S.1VI/2004) BANDUNG

FEBRUARI 2009

ABSTRACT

In urban area, the usage of communication celluler is very high. Therefore, to keep the communication quality it is important to increase the capacity of users. While in rural areas, there are many places without cellular service. So, there is need to improve the coverage of areas. In this final project, microcells with layering method is used to increase the capacity, and a transmit diversity is need to improve the coverage area.

(3)

Universitas Kristen Maranatha

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR NOTASI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Konsep Komunikasi Seluler... 5

(4)

2.2.4 Operation dan Maintenance Sistem (OMS) ... 14

2.3 Struktur frame GSM ... 15

2.8.2 Spesifikasi Teknis Mikrosel ... 31

2.8.3 Tipe Antena ... 33

2.8.3.1 Antena Berarah ( Directional ) ... 33

2.8.3.2 Antena Omni-directional ... 34

BAB III DATA PENGAMATAN 3.1 Data BTS... ... 35

3.2 Data Urban Area ... 37

3.3 Data Rural Area ... 40

BAB IV PENGGUNAAN METODA LAYERING UNTUK MENINGKATKAN

(5)

Universitas Kristen Maranatha 4.1 Perhitungan Traffic... .. 46 4.2 Perhitungan Coverage area... .. 48 4.3 Analisa... 51

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan………... .. 52

5.2 Saran………. .. 52

DAFTAR PUSTAKA... 53 LAMPIRAN A...

Perhitungan radius sel dan luas sel... A1 LAMPIRAN B...

Traffic offer tahun 2009... B1 LAMPIRAN C...

Tabel erlang... C1 LAMPIRAN D...

Grafik power ratio terhadap decibel... D1

(6)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Band frekuensi yang mendukung M-Cellmicro ... 32

Tabel 2.2 Daya keluaran maksimum... 33

Tabel 2.3 Perbandingan BTS makro dan BTS mikro ... 33

Tabel 3.1 Data BTS ... 35

Tabel 3.2 Sitelist urban area ... 37

Tabel 3.3 Sitelist rural area Banyuwangi ... 40

Tabel 3.4 Sitelist rural area Jombang ... 41

Tabel 3.5 Sitelist rural area Lamongan ... 42

Tabel 3.6 Sitelist rural area Lumajang ... 43

Tabel 3.7 Sitelist rural area Madiun ... 44

Tabel 4.1 Perhitungan traffic ... 46

Tabel 4.2 Traffic yang harus diakomodasi ... 46

Tabel 4.3 Perhitungan sebelum menggunakan transmit diversity ... 48

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Re-Use frekuensi ... 6

Gambar 2.2 Cell splitting ... 7

Gambar 2.3 Proses handover ... 9

Gambar 2.4 Kategori handover ... 10

Gambar 2.5 Arsitektur sistem GSM ... 12

Gambar 2.6 Struktur frame GSM ... 16

Gambar 2.7 Pita frekuensi ... 17

Gambar 2.8 Propagasi gelombang radio ... 18

Gambar 2.9 Sektorisasi ... 20

Gambar 2.10 Near-far interference ... 21

Gambar 2.11 Propagasi gelombang radio ... 25

Gambar 2.12 Penggabungan sesudah dan sebelum detektor ... 27

Gambar 2.13 Blok diagram SC ... 27

Gambar 2.14 Blok diagram MRC ... 28

Gambar 2.15 BTS mikrosel ... 31

Gambar 2.16 Blok diagram BTS M-Cellmicro dari Motorola... 32

Gambar 2.17 Arah pancar antena Omni-directional ... 34

Gambar 4.1 Peta Banyuwangi ... 49

Gambar 4.2 Peta Jombang ... 50

Gambar 4.3 Peta Lumajang ... 50

Gambar 4.4 Peta Madiun ... 51

(8)

P = Daya pancar mobile station [dBm]

MS -RX

P = Daya penerimaan mobile station [dBm]

y sensitivit

BS = Sensitivitas base station [dBm]

sentivity

MS = Sensitivitas mobile station [dBm]

m

F = Fade margin [dB]

MS

L = Rugi-rugi mobile station [dB]

MS

ERP = Effective Radiated Power mobile station [dBm]

BS

ERP = Effective Radiated Power base station [dBm]

f

(9)

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN RADIUS SEL DAN LUAS SEL

SEBELUM DAN SESUDAH MENGGUNAKAN

(10)

Perhitungan sebelum menggunakan metoda transmit diversity

Penggunaan rumus Okumura Hatta

(11)

Luas cell = 2,6 (d x d) = 2,6 ( 892 x 892 )

= 2.068 Km2

Perhitungan setelah menggunakan metoda transmit diversity

Pr = Pt – Lf Lf = Pt – Pr

= 50 dBm + 102 dBm Lf = 152 db

Penggunaan rumus Okumura Hatta

Lf = 69,55 + 26,16 log fc – 13,82 log hbs – a (hms) + (44,9 – 6,55 log hbs) log d – 4,78 (log fc)2

+ 18,33 log fc – 40,98 Maka :

Log d = Lf – [ 69,55 + 26,16 log fc – 13,82 log hbs – a (hms) ] + 4,78 (loh fc)2 – 18,33 log fc + 40,98

44,9 – 6,55 log hbs

Log d = 152 – [ 69,55 +26,16 log (945,2) – 13,82 log (72) + 0,000919 + 42,32 – 54,54 + 40,98

44,9 – 6,55 log (72) Log d = 138 – [121,73] + 83,3

32,73 Log d = 3 Km

d = 1.102 Km2

Luas cell = 2,6 (d x d)

= 2,6 ( 1.102 x 1.102 )

(12)

LAMPIRAN B

SITELIST URBAN AREA TAHUN 2009

(13)

Sitelist Urban Area Tahun 2009

Surabaya

1st Name Longitude Latitude Latitude Longitude

TRX Confi gurasi

Erlang Tunjungan center 112°44'18.01"E 07°15'23.40"S -7.256500 112.738337 4 25.77 Tunjungan center 112°44'18.01"E 07°15'23.40"S -7.256500 112.738337 4 25.77 Tunjungan center 112°44'18.01"E 07°15'23.40"S -7.256500 112.738337 4 25.77 Jagalan 112°44'33.40"E 07°14'51.51"S -7.247640 112.742613 4 25.77 Jagalan 112°44'33.40"E 07°14'51.51"S -7.247640 112.742613 4 25.77 Jagalan 112°44'33.40"E 07°14'51.51"S -7.247640 112.742613 4 25.77 Radio mtb 112°43'44.01"E 07°15'30.98"S -7.258606 112.728891 4 25.77 Radio mtb 112°43'44.01"E 07°15'30.98"S -7.258606 112.728891 4 25.77 Radio mtb 112°43'44.01"E 07°15'30.98"S -7.258606 112.728891 4 25.77 Bubutan 112°44'5.20"E 07°15'6.10"S -7.251694 112.734778 4 25.77 Bubutan 112°44'5.20"E 07°15'6.10"S -7.251694 112.734778 4 25.77 Bubutan 112°44'5.20"E 07°15'6.10"S -7.251694 112.734778 4 25.77 Studio

east/kartika 112°44'29.60"E 07°15'36.18"S -7.260050 112.741556 4 25.77 Studio

(14)

Kertopaten 112°44'44.60"E 07°14'6.09"S -7.235024 112.745724 4 25.77 Gembong 112°44'51.39"E 07°14'33.21"S -7.242558 112.747609 4 25.77 Gembong 112°44'51.39"E 07°14'33.21"S -7.242558 112.747609 4 25.77 Gembong 112°44'51.39"E 07°14'33.21"S -7.242558 112.747609 4 25.77 Tambaksari reloc 112°45'33.80"E 07°14'58.59"S -7.249610 112.759389 4 25.77 Tambaksari reloc 112°45'33.80"E 07°14'58.59"S -7.249610 112.759389 4 25.77 Tambaksari reloc 112°45'33.80"E 07°14'58.59"S -7.249610 112.759389 4 25.77 Bumiputera 112°44'21.81"E 07°17'51.88"S -7.297744 112.739392 4 25.77 Bumiputera 112°44'21.81"E 07°17'51.88"S -7.297744 112.739392 4 25.77 Bumiputera 112°44'21.81"E 07°17'51.88"S -7.297744 112.739392 4 25.77 Jasindo 112°44'24.98"E 07°16'48.20"S -7.280055 112.740274 4 25.77 Jasindo 112°44'24.98"E 07°16'48.20"S -7.280055 112.740274 4 25.77 Jasindo 112°44'24.98"E 07°16'48.20"S -7.280055 112.740274 4 25.77 Comal 112°44'29.19"E 07°17'14.81"S -7.287447 112.741444 4 25.77 Comal 112°44'29.19"E 07°17'14.81"S -7.287447 112.741444 4 25.77 Comal 112°44'29.19"E 07°17'14.81"S -7.287447 112.741444 4 25.77 Giant Macro Out 112°44'10.20"E 07°18'58.58"S -7.316274 112.736167 4 25.77 Giant Macro Out 112°44'10.20"E 07°18'58.58"S -7.316274 112.736167 4 25.77 Giant Macro Out 112°44'10.20"E 07°18'58.58"S -7.316274 112.736167 4 25.77 Darmo Trade

Center DCS 112°44'17.99"E 07°18'8.98"S -7.302495 112.738333 4 25.77 UWK Mulyosari 112°47'39.48"E 07°15'38.01"S -7.260559 112.794301 4 25.77 UWK Mulyosari 112°47'39.48"E 07°15'38.01"S -7.260559 112.794301 4 25.77 UWK Mulyosari 112°47'39.48"E 07°15'38.01"S -7.260559 112.794301 4 25.77 Dharmawangsa 2 112°45'42.21"E 07°16'13.98"S -7.270551 112.761725 4 25.77 Dharmawangsa 2 112°45'42.21"E 07°16'13.98"S -7.270551 112.761725 4 25.77 Dharmawangsa 2 112°45'42.21"E 07°16'13.98"S -7.270551 112.761725 4 25.77 RS Jantung /

SMA 4 Outdoor 112°45'22.80"E 07°15'55.30"S -7.265364 112.756335 4 25.77 RS Jantung /

(15)

Delta plaza 112°44'56.00"E 07°15'53.56"S -7.264877 112.748891 4 25.77 Kedondong 112°44'14.08"E 07°16'18.98"S -7.271938 112.737246 4 25.77 Kedondong 112°44'14.08"E 07°16'18.98"S -7.271938 112.737246 4 25.77 Kedondong 112°44'14.08"E 07°16'18.98"S -7.271938 112.737246 4 25.77 PTC Macro

Outdoor 112°40'23.90"E 07°17'21.78"S -7.289386 112.673308 4 25.77 PTC Macro

Outdoor 112°40'23.90"E 07°17'21.78"S -7.289386 112.673308 4 25.77 Akar Daya 112°42'28.00"E 07°17'17.58"S -7.288217 112.707779 4 25.77 Akar Daya 112°42'28.00"E 07°17'17.58"S -7.288217 112.707779 4 25.77 Akar Daya 112°42'28.00"E 07°17'17.58"S -7.288217 112.707779 4 25.77 UD awet 112°43'41.98"E 07°16'5.01"S -7.268057 112.728330 4 25.77 UD awet 112°43'41.98"E 07°16'5.01"S -7.268057 112.728330 4 25.77 UD awet 112°43'41.98"E 07°16'5.01"S -7.268057 112.728330 4 25.77 HR muhammad 112°41'35.98"E 07°17'2.81"S -7.284112 112.693329 4 25.77 HR muhammad 112°41'35.98"E 07°17'2.81"S -7.284112 112.693329 4 25.77 HR muhammad 112°41'35.98"E 07°17'2.81"S -7.284112 112.693329 4 25.77 Anteve 112°40'42.71"E 07°16'53.69"S -7.281581 112.678532 4 25.77 Anteve 112°40'42.71"E 07°16'53.69"S -7.281581 112.678532 4 25.77 Anteve 112°40'42.71"E 07°16'53.69"S -7.281581 112.678532 4 25.77 UWK Surabaya 112°42'42.00"E 07°16'55.00"S -7.281945 112.711667 4 25.77 UWK Surabaya 112°42'42.00"E 07°16'55.00"S -7.281945 112.711667 4 25.77 UWK Surabaya 112°42'42.00"E 07°16'55.00"S -7.281945 112.711667 4 25.77 Jagir Sidosermo 112°45'31.38"E 07°18'43.20"S -7.312000 112.758718 4 25.77 Jagir Sidosermo 112°45'31.38"E 07°18'43.20"S -7.312000 112.758718 4 25.77 Jagir Sidosermo 112°45'31.38"E 07°18'43.20"S -7.312000 112.758718 4 25.77 Wisma Sier 2 112°45'50.31"E 07°20'10.91"S -7.336365 112.763975 4 25.77 Wisma Sier 2 112°45'50.31"E 07°20'10.91"S -7.336365 112.763975 4 25.77 Wisma Sier 2 112°45'50.31"E 07°20'10.91"S -7.336365 112.763975 4 25.77 Kebraon 2 ex

Hotel Satelite 112°42'53.70"E 07°20'37.89"S -7.343861 112.714919 4 25.77 Kebraon 2 ex

Hotel Satelite 112°42'53.70"E 07°20'37.89"S -7.343861 112.714919 4 25.77 Perum.

Makaryabinangun 112°44'22.08"E 07°20'52.69"S -7.347971 112.739469 4 25.77 Perum.

Makaryabinangun 112°44'22.08"E 07°20'52.69"S -7.347971 112.739469 4 25.77 Tegalsari

Surabaya 112°44'13.49"E 07°16'1.40"S -7.267056 112.737082 4 25.77 Tegalsari

(16)

(17)

O 2 10,36

P 2 10,36

Q 2 10,36

R 2 10,36

S 2 10,36

T 2 10,36

(18)

LAMPIRAN C

(19)

(20)

LAMPIRAN D

(21)

(22)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Dewasa ini kebutuhan akan akses komunikasi seluler dirasakan semakin meningkat khususnya pada area perkotaan. Meningkatnya kebutuhan akan komunikasi seluler ini ditandai dengan semakin meningkatnya penggunaan telepon seluler di kalangan masyarakat, tetapi disisi lain operator mengalami kendala dalam hal penambahan pembangunan base transceiver station ( BTS )

Seiring dengan meningkatnya kebutuhan manusia menggunakan mobile

station (MS), operator seluler selaku penyedia jasa pelayanan komunikasi seluler

juga semakin bertambah. Dengan bertambah banyaknya operator seluler mengakibatkan persaingan antar operator seluler akan semakin meningkat, sedangkan bandwidth yang dialokasikan untuk setiap operator terbatas. Operator memasang tarif yang sangat murah untuk meningkatkan jumlah pelanggan tanpa memperhitungkan efek samping dari bertambahnya jumlah pelanggan dengan alokasi bandwidth yang terbatas, akibatnya pelanggan mengalami kesulitan dalam melakukan panggilan baik ke sesama operator atau ke operator yang berbeda

Disamping itu untuk area-area yang berada di pedalaman kesulitan mengakses komunikasi seluler karena area tersebut belum semuanya terlayani oleh operator seluler. Padahal banyak aktifitas yang menggunakan mobile station (MS) di daerah perkebunan, perhutanan dan pertambangan terpencil.

(23)

2

1.2 Identifikasi Masalah

1. Seiring dengan bertambah pesatnya pengguna layanan seluler, permintaan peningkatan kapasitas pengguna layanan seluler juga bertambah khususnya pada area perkotaan

2. Sulitnya pengguna mobile station (MS) yang berada pada area pedalaman khususnya yang bekerja pada area perkebunan, perhutanan dan pertambangan yang terpencil untuk dapat berkomunikasi dengan baik, karena kurangnya cakupan layanan seluler pada area tersebut

1.3 Perumusan Masalah

1. Apakah dengan menggunakan metoda layering dapat meningkatkan kapasitas pengguna layanan seluler pada area perkotaan?

2. Bagaimana meningkatkan area cakupan layanan seluler dengan menggunakan metoda transmit diversity pada area pedalaman?

1.4 Tujuan

1. Meningkatkan kapasitas pengguna layanan seluler pada area perkotaan dengan menggunakan metoda layering

2. Meningkatkan area cakupan layanan seluler pada area pedalaman dengan menggunakan metoda transmit diversity

1.5 Pembatasan Masalah

1. Hanya pada area perkotaan dan pedalaman

2. Pembahasan ini hanya berkisar cara meningkatkan kapasitas dan meningkatkan daerah cakupan layanan seluler yang telah ada dari sisi

radio planing

3. Pada jaringan Global System For Mobile Communication ( GSM ) frekuensi 900 MHz dan 1800 MHz

(24)

3

5. Peningkatan Capasity dengan menggunakan metoda layering pada urban

area

6. Grade of service (GOS) 5%

1.6 Metodologi penelitian

1. Studi literatur dan studi kasus 2. Pengumpulan data

3. Perhitungan link budget

1.7 Sistematika Penulisan

Dalam tugas akhir ini sistematika penulisan yang dipergunakan adalah sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Menjelaskan latar belakang, tujuan penulisan, pembatasan masalah, metodologi studi dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Menjelaskan konsep komunikasi seluler jaringan GSM, perambatan gelombang radio yang meliputi gelombang elektromagnetik, interferensi,

delay spread, model propagasi sistem komunikasi bergerak, fading, receive diversity dan transmit diversity.

BAB III : DATA PENGAMATAN

Berisi data BTS untuk perhitungan link budget, data urban area dan rural

area

BAB IV : PEMBAHASAN

Melakukan perhitung link budget untuk memperoleh radius sel,

probabilitas luas sel dan menerapkan metoda transmit diversity untuk

mendapatkan pertambahan probabilitas luas sel. Mengumpulkan data

(25)

4

yang telah ada, mengumpulkan data traffic trend untuk area tersebut kemudian membandingkannya dengan data traffic offer yang telah ada dan mengakomodasi traffic yang harus diserap dengan menggunakan metoda layering

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Merupakan kesimpulan dari seluruh pembahasan yang telah dilakukan dan saran untuk studi lebih lanjut

(26)

52 Universitas Kristen Maranatha BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan perhitungan dari data urban area dan rural area, untuk meningkatkan kapasitas dan memperluas coverage area dapat disimpulkan :

1. Untuk meningkatkan kapasitas pada urban area dengan menggunakan mikrosel dapat dilakukan dengan metoda layering.

2. Perluasan coverage area pada rural area dapat dilakukan dengan menggunakan metoda transmit diversity time delay

5.2 Saran

1. Sebelum pemasangan jaringan mikrosel sebaiknya dilakukan channel

assigment yang baik untuk menghindari terjadinya adjacent channel interference.

2. Agar terus dilakukan pemantauan terhadap pertumbuhan traffic, supaya dapat diantisipasi keperluan untuk menerapkan lapisan selanjutnya sehingga kualitas komunikasi dapat terus terjaga.

(27)

DAFTAR PUSTAKA

1. Freeman, Roger L, “Telecommunication Transmission Handbook”. Fourth Edition-John Wiley & Sons Inc, 1998.

2. Garg, Vijay K, “Wireless Network Evolution : 2G to 3G”, Prentice Hall PTR, New Jersey, 2002.

3. Gibson, Jerry D, “The Communication Handbook”. IEEE Press, CRC Press Inc, 1998.

4. J Parson, David, “Mobile Radio Propagation Channel”. John Wiley & Sons Inc, 1992.

5. Kurniawan Uke, “ Konsep Teknologi Seluler” Informatika

6. Lee, William C.Y, “Mobile Cellular Telecommunications : Analog and

Digital System”. Second Edition-Mc Graw Hill Inc, 1995.

7. Lee, William C.Y, “ Wireless & Cellular Telecomunications”. Third Edition 8. Mouly Michel, Pautet Bemadette-Marie, “The Global System for Mobile

Communications”. Palaiseau France, 1992.

9. Rappaport, Theodore. S, “Wireless Communication : Principle and Practice”, Prentice Hall Inc, New Jersey, 1996.

10. “Dasar GSM 900/1800”, Divlat PT. Telkom, 2000.

11. R. Prasad, T.Ojanpera, “Wideband CDMA For Third Generation Mobile