1
ANALISA DAN SIMULASI JARINGAN
LONG TERM EVOLUTION
900 MHz dan
BACKHAUL
BERBASIS
WIFI
802.11n DI DAERAH RURAL
LONG TERM EVOLUTION 900 MHz AND
BACKHAUL BASED WIFI 802.11n
ANALYSIS AND SIMULATION IN RURAL AREA
Via Lutfita Faradina Hermawan 1*, Alfin Hikmaturokhman2, Achmad Rizal Danisya3 1 2 3 Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi, Institut Teknologi Telkom Purwokerto
JL. DI Panjaitan No.128 Purwokerto, 53147
*Email Korespondensi: 16101247@st3telkom.ac.id
ABSTRAK
Jaringan Long Term Evolution saat ini sudah berkembang dan umumnya dapat diakses diperkotaan namun tidak menutup kemungkinan bahwa jaringan ini dapat segera dinikmati didaerah pedesaan, dengan kapasitas yang tidak sebesar perkotaan penyedia layanan memerlukan backhaul yang tidak hanya handal namun juga efisien dari segi kapasitas, transmisi dan implementasi. Supaya jaringan LTE dapat dirasakan didaerah pedesaan.
WiFi 802.11n dipilih sebagai alternatif jaringan backhaul untuk daerah rural karena lebih mudah diimplementasikan dari pada microwave maupun fiber optic selain itu WiFi 802.11n mempunyai kapasitas maksimum 74 MBps yang cukup untuk menampung trafik di daerah pedesaan yang tidak begitu besar.
Pada penelitian skripsi ini, akan dilakukan simulasi menggunakan Atoll, simulasi pertama adalah menentukan jaringan LTE yang handal dilihat dari nilai Reference Signal Received Power (RSRP) sebesar -67,31 dBm, dan nilai Signal To Interference Noise Ratio (SINR) sebesar 8,98 dB Kemudian dari hasil perancangan jaringan backhaul menggunakan Wifi 802.11n didapatkan rata – rata daya sinyal terima adalah -74,07 dBmdan availability 99,99812%. Sehingga jaringan backhaul dapat berfungsi dengan baik karena memenuhi quality objective yang telah ditentukan yaitu daya sinyal yang diterima minimal -79,097 dBm dan availability minimal 99,99%
Kata kunci : Atoll, Backhaul, Long Term Evolution, Wifi 802.11n
ABSTRAC
Long Term Evolution Network development generally accessible in urban area but also have high possibility can be enjoyed immediatly in rural areas, with lower capacity than urban service provider need to develop network backhaul not only reliable but also efficient in terms of capacity, transmission and implementation. In order to deliver LTE services to rural areas.
Wifi 802.11n is chosen as an alternative backhaul network for rural area because it can operated in unlicensed frequency so that easier in its implementation than microwave and fiber optic, besides 802.11n Wi-fi has maximum capacity of 74Mbps which is suffecient to accomodate the traffic in rural areas.
In this paper, simulation done using Atoll, first simulation is determine reliable LTE network based on the value of Reference Signal Received Power (RSRP) is -67,31 dBm and the value of Signal To Interference Noise Ratio (SINR) is 8,98 dB, for backhaul network simulation using Wifi 802.11n the value of average receive signal is -74,07 dBm and the average availability is 99,99812%. Backhaul network can be opperate well because it is fulfill the quality objective that has been determined. That are minimum receive signal level -79,097 dBm and minimun availability 99,99%.
Key word : Atoll, Backhaul, Long Term Evolution, Wifi 802.11n
Pendahuluan
Perkembangan teknologi telekomunikasi di Indonesia saat ini sudah semakin maju dan berkembang seiring dengan bertambahnya pengguna jaringan telekomunikasi. Perkembangan tersebut tidak hanya terjadi di perkotaan tetapi pengguna jaringan di daerah pinggiran ( rural ) juga semakin bertambah. Teknologi Long Term Evolution merupakan teknologi yang paling diminati pada saat ini, tetapi perkembangan teknologi LTE baru sebatas di perkotaan besar dan belum menyeluruh hingga ke daerah – daerah pinggiran (rural) , namun tidak menutup kemungkinan bahwa jaringan LTE dapat dinikmati didaerah pinggiran (rural) karena terdapat beberapa wilayah pinggiran (rural) yang memiliki potensi wisata sehingga diperlukannya jaringan yang mempu melayani pengguna ketika berada di daerah pinggiran dan jauh dari perkotaan. Guna mendapatkan jaringan LTE dengan kecepatan yang stabil dan handal, juga diperlukan backhaul atau penghubung antar
eNodeB yang handal. Oleh sebab itu guna menunjang jaringan LTE yang dapat dinikmati didaerah pinggiran (rural), dengan kapasitas yang tidak sebesar perkotaan, penyedia layanan memerlukan backhaul yang tidak hanya handal namun juga efisien dari segi kapasitas, transmisi dan implementasi sehingga jaringan LTE dengan cepat dapat dirasakan dipedesaan. Keadaan tersebut dapat diatasi dengan pemanfaatan Wifi 802.11n, Wifi 802.11n dipilih sebagai jaringan
2
konvensional dan fiber optik yang membutuhkan perijinan dan pembangunan yang mahal. Berdasakan penelitian sebelumnya yang berjudul Perencanaan jaringan Long Term Evolution (LTE) di wilayah magelang menggunakan BTS
Existing Operator XYZ oleh Via Lutfita membahas mengenai perencanaan jaringan akses dan jurnal yang berjudul analisis perencanaan
terhadap performansi backhaul berbasis Wi-Fi 802.11n Untuk mendukung teknologi LTE di daerah rural oleh Ari Sadewa Yogapratama mengenai pembuatan jaringan backhaul . Sehingga atas dasar tersebut penulis mengambil judul “ANALISA
DAN SIMULASI JARINGAN LONG TERM EVOLUTION 900 MHz dan BACKHAUL BERBASIS WIFI 802.11n
DI DAERAH RURAL”. Penulis bermaskud membuat simulasi perencanaan jaringan akses LTE 900 MHz dengan
menambahkan perencanaan backhaul wifi 802.11n kemudian akan dianalisa performansi dari wifi 802.11n tersebut. Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini yaitu meliputi :
Mulai
3
cakupan terdiri dari beberapa aspek antar lain adalah perhitungan radio link budget, Penentuan model propagasi dan perhitungan radius sel. Radio Link Budget digunakan untuk mengestimasi pelemahan sinyal maksimum antara mobile antenna dengan base station antenna. Dengan parameter – parameter tertentu maka akan didapatkan Maximum Allowable Path Loss (MAPL) arah downlink maupun uplink. Jaringan backhaul dibangun dengan mamanfaatkan teknologi Wifi
sebagai komunikasi antar eNodeB. Dalam pembangunan jaringan backhaul perlu di lakukan perhitungan seperti Quality Objectives yaitu menetukan kualitas link backhaul yang digunakan dan kehandalan sistem atau availability. Perancangan jaringan dibuat menggunakan Atoll 3.2 meliputi jaringan akses dan jaringan backhaul, pada perancangan kedua jaringan tersebut hal yang dilakukan adalah memasukkan data luas wilayah, tinggi antenna, jumlah eNodeB dan memasukkan parameter-parameter yang dibutuhkan berdasarkan perhitungan link budget.
Analisa dilakukan dengan cara membaca hasil simulasi dengan melihat parameter Reference Signal Received Power
(RSRP) yaitu kuat sinyal dan Signal To Interference Noise Ratio (SINR) atau kualitas sinyal untuk jaringan akses. Sedangkan dari sisi backhaul parameter yang diamati adalah quality objective dan availability. Dari parameter tersebut nantinya dapat disimpulkan jaringan backhaul menggunakan WiFi dapat bekerja dengan baik dalam menghubungkan jaringan LTE atau tidak.
Hasil dan Pembahasan
Perencanaan jaringan akses didapatkan 6 eNodeB yang dibutuhkan untuk mencakup daerah perencanaan dengan luas 54,55 km2, dengan menggunakan frekuensi 900 Mhz dan bandwidth 5 MHz perencanaan menggunakan 6 eNodeB tersebut
meliputi perencanaan jaringan secara coverage dan capacity, dengan memperhatikan kekuatan daya sinyal yang mencakup keseluruhan wilayah (RSRP) dan kualitas sinyal (SINR) yang dihasilkan oleh eNodeB tersebut. Tabel 1 menunjukkan longitude dan latitude dari eNodeB hasil perencanaan. Perencanaan jaringan dilakukan menggunakan software Atoll 3.3. Hasil perencanan jaringan akses dapat dilihat pada gambar 2
Tabel 1 eNodeB Pada Daerah Perencanaan
eNodeB Name Longitude Latitude
Site 2 110°8'26,11" 7°37'24,67"
Gambar 2 menunjukkan hasil perencanaan jaringan akses berupa penempatan 6 buah site yang digunakan. Setelah eNodeB
ditempatkan, hal yang selanjutnya dikakukan adalah membat prediksi kuat sinyal dan kualitas sinyal sehingga dapat diketahui berhasil atau tidaknya jaringan akses yang dibuat. Hasil dari prediksi yang dilakukan dapat berupa histogram dan tampilan map seperti yang ditunjukkan pada gambar 3 dan gambar 4 untuk prediksi berdasarkan kuat sinyal (RSRP), sedangkan gambar 5 dan gambar 6 adalah prediksi berdasarkan kualitas sinyal (SINR).
4
Gambar 3. Hasil Prediksi Reference Signal Received Power (RSRP)
Gambar 4. Histogram Hasil Prediksi Reference Signal Received Power (RSRP)
Gambar 3 dan 4 adalah hasil prediksi yang menunjukkan kekuatan sinyal didaerah perencanaan atau Reference Signal Received Power (RSRP) . Terlihat pada peta perencanaan, daerah tersebut tercakup oleh sinyal yang dihasilkan dari
5
Gambar 5. Hasil Prediksi Signal To Interference Noise Ratio (SINR)
Prediksi selanjutnya yang menjadi tolak ukur berhasilnya perencanaan jaringan akses adalah kualitas sinyal atau Prediksi
Signal To Interference Noise Ratio (SINR) , gambar 5 menunjukkan daerah perencanaan yang tercakup dan mempunyai kualitas sinyal yang baik. Pada perencanaan jaringan akses prediksi secara SINR menghasilkan nilai sebesar 8,98 dB. Yang dapat dilihat pada gambar 6. Nilai tersebut termasuk dalam kategori cukup baik, dimana untuk standar SINR pada suatu jaringan akses adalah berkisar 8 hingga 30 dB. (Lingga Wardhana, 4G Handbook Edisi Bahasa Indonesia,2014)
6
Gambar 7. Hasil Perencanaan Jaringan backhaul
Gambar 8. Hasil Simulasi Jaringan backhaul
Jaringan backhaul adalah jaringan yang mengubungkan satu eNodeB dengan eNodeB yang lain. Pada perencanaan jaringan backhaul digunakan media wifi dengan frekuensi 5,8 GHz, digunakannya alternatif backhaul menggunakan wifi
adalah karena kapasitas di daerah rural yang kecil dan juga penggunaan wifi sebagai backhaul adlah alternatif karena perencanannya lebih mudah dibandingkan dengan microwave maupun fiber optic. Pada perhitungan kapasitas dibutuhkan kapasitas backhaul sebesar 33 Mbps sehingga masih bisa ditampung menggunakan wifi 802.11n yang mempunya data rate hingga 50 Mbps. (Wekhande, V, 2006).
Jaringan backhaul pada perencanaan tersebut menggunakan topologi star, karena efisien untuk jaringan dengan skala kecil dan lebih ekonomis. Terdapat lima link backhaul dengan satu site ditengah menjadi pusat/ pengumpul eNodeB
disekitarnya.
Hal yang diamati dari perencanaan jaringan backhaul adalah quality objective yaitu berupa standar daya minimal yang dibutuhkan suatu link untuk dapat saling terhubung dengan baik untuk berkomunikasi, sesuai dengan hasil perhitungan initial planning, daya terima minimal yang dibutuhkan adalah -79,097 dBm, availability 99,99% untuk BER 10-6, kemudian hal lain yang menjadi tolak ukur berhasilnya perencanaan jaringan backhaul adalah availability.
Availability merupakan ukuran kehandalan sistem. Secara ideal semua sistem harus memiliki availability 100%. Namun hal tersebut tidak mungkin terpenuhi, karena dalam suatu sistem pasti terdapat ketidakhandalan sistem (unavailability) (Freeman, Radio System Design for Telecomunications (1-100 GHz), 1987) .
7
Tabel 2 Hasil Report Jaringan Backhaul
Link Daya Terima Minimal
(dBm)
Daya Terima (dBm) Availability (%)
2-5 -79,097 -72,04 99,9997
1.Dengan menggunakan bandwidth 5 MHz dan frekuensi 900 MHz didapatkan kapasitas sel sebesar 33 Mbps. 2.Untuk mengakomodasi trafik di wilayah perencanaan dibutuhkan 6 buah sel atau eNodeB.
3.Target level daya terima untuk memenuhi standar performansi BER 10^-6 dan datarate 50 Mbps adalah -79,097 dBm. Dari hasil simulasi setiap daya terima setiap memiliki nilai rata – rata sebesar -74,07 dBm , ini berarti quality objective dapat tercapai.
4.Availability rata – rata yang diperoleh yaitu 99,99812%, link dengan jarak lebih jauh mempunyai nilai availability yang semakin rendah.
Ucapan Terimakasih
Penyelesaian penulisan jurnal penelitian ini tidak terlepas dari dukungan, bimbingan, motivasi serta bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada:
1. Bapak, Ibu, dan Adik tercinta yang selalu memberikan do’a, nasihat dan motivasi yang tiada henti bagi penulis.
2.Bapak Alfin Hikmaturokhman, S.T.,M.T Selaku dosen pembimbing I atas waktu dan kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam penyusunan penelitian ini.
3. Bapak Achmad Rizal Danisyah, S.T.,M.T Selaku dosen pembimbing II atas waktu dan kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam penyusunan penelitian ini.
Daftar Pustaka
Freeman, R. L. (1987). Radio System Design for Telecomunications (1-100 GHz). New York.
Hikmaturokhman, Alfin and Achmad Rizal Danisya. “ 4G-LTE 1800 MHz coverage and capacity network planning using frequency reuse 1 model for rural area in Indonesia.” Proceedings of the 6th International Conference on Software and Computer Applications. ACM, 2017
Usman, U. K. (2011). Fundamental Teknologi Selular LTE. Bandung
