TUGAS AKHIR
ANALISA PENERAPAN DIRECTED RETRY KE GSM
PADA PT INDOSAT DALAM MENINGKATKAN
PERFORMANSI INTERSYSTEM HANDOVER ANTARA
WCDMA DAN GSM
Diajukan untuk Melengkapi Sebagian Syarat dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun Oleh
Nama : Zainal Arifin
NIM : 4140412-032
Program Studi : Teknik Elektro
Peminatan : Teknik Telekomunikasi Pembimbing : Ir. AY Syauki, MBAT.
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini,
N a m a : Zainal Arifin N.I.M : 4140412-032 Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknologi Industri
Judul Skripsi : ANALISA PENERAPAN DIRECTED RETRY KE GSM PADA PT INDOSAT DALAM MENINGKATKAN PERFORMANSI INTERSYSTEN HANDOVER ANTARA WCDMA DAN GSM.
Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana.
Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Jakarta, Juli 2009
Materai Rp.6000
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA PENERAPAN DIRECTED RETRY KE GSM PADA PT INDOSAT DALAM MENINGKATKAN PERFORMANSI INTERSYSTEM HANDOVER
ANTARA WCDMA DAN GSM
Disusun Oleh : Nama : Zainal Arifin
NIM : 4140412-032
Program Studi : Teknik Elektro Peminatan : Telekomunikasi
Menyetujui,
Pembimbing
Ketua Program Studi Teknik Elektro
(Ir. AY Syauki, MBAT) ( Ir. Yudhi Gunardi, MT)
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohiim,
Segala puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat-Nya-lah tugas akhir ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam penulis haturkan kepada pimpinan umat, Nabi Muhammad SAW beserta para keluarganya, sahabatnya dan semua umatnya. Amin.
Dalam penyusunan tugas akhir ini tentunya penulis tidak lepas dari bantuan semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil hingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini. Dengan kerendahan hati, pada kesempatan ini perkenankan penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang membantu penulis, yaitu:
1. Allah SWT. Dan Rasul-Nya atas ridho dan petunjuk-Nya.
2. Orang tua dan keluarga tercinta yang selalu memberikan do’a dan dukungannya selama ini.
3. Bapak Ir. AY Syauki, MBAT, selaku dosen pembimbing atas arahan dan bimbingannya selama penyelesaian tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Jaja kustija, MSc, selaku koordinator tugas akhir.
5. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT, selaku Ketua jurusan teknik elektro universitas mercu buana.
6. Bapak-bapak dosen pengajar PKSM, jurusan teknik elektro universitas mercu buana.
7. Rekan-rekan PT. Indosat yang telah banyak membantu dan dukungan dalam menyelesaikan tugas akhir.
8. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam pembuatan tugas akhir ini yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari banyaknya kekurangan yang terdapat pada tugas akhir ini, baik tulisan maupun ketidak lengkapan data, yang disebabkan keterbatasan kemampuan penulis dan terbatasnya waktu penulisan laporan, karena itu saran dan kritik sangat penulis harapkan dari pembaca sekalian.
Sebagai penutup, penulis mengharapkan semoga laporan ini dapat bermanfaat untuk menambah wawasan dan pengetahuan bagi para pembaca sekalian.
Jakarta, Oktober 2009
Zainal Arifin
NIM : 4140412-032 Jurusan Teknik Elektro
ANALISA PENERAPAN DIRECTED RETRY KE GSM PADA PT INDOSAT DALAM MENINGKATKAN PERFORMANSI INTERSYSTEM
HANDOVER ANTARA WCDMA DAN GSM
ABSTRAK
Kebutuhan manusia akan komunikasi menuntut teknologi untuk mengembangkan sistem komunikasi yang fleksibel, dapat bergerak bebas dan berteknologi tinggi. Sesuai tuntutan manusia tersebut maka dikembangkan sebuah teknologi baru yang disebut WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Karena mobilitas user yang tinggi dan intensitas trafik yang beragam maka dimungkinkan adanya peningkatan fungsional dan implementasi intersystem handover antara WCDMA dan GSM.
PT. Indosat sebagai salah satu operator ternama di Indonesia tak lepas dari masalah penentuan konfigurasi yang tepat untuk parameter-parameter ISHO ini agar memberikan hasil yang optimal dalam rangka memberikan kualitas layanan yang sebaik mungkin bagi pelanggannya, maka digunakannya penerapan directed retry ke GSM.
Melalui Tugas Akhir ini bertujuan untuk menganalisa penerapan directed retry yaitu penggunaan dua teknologi antara WCDMA dan GSM yang saling terkoneksi. Untuk mengetahui performansi dan kualitas dari jaringan yaitu menggunakan parameter Call Set-up Success Rate (CSSR), Successfull Call Rate (SCR), Call Completion Rate (CCR), Call drop Rate. Data performansi dari parameter ini dibandingkan dengan suatu acuan nilai Key Performance Indicator (KPI) yang telah ditargetkan oleh operator GSM dalam hal ini PT INDOSAT
Kata kunci : GSM, WCDMA, Performansi, Directed retry, Intersystem Handover dan KPI (Key Performance Indikator).
Zainal Arifin
NIM : 4140412-032 Jurusan Teknik Elektro
ANALISA PENERAPAN DIRECTED RETRY KE GSM PADA PT INDOSAT DALAM MENINGKATKAN PERFORMANSI INTERSYSTEM
HANDOVER ANTARA WCDMA DAN GSM
ABSTRACT
Requirement of human being to communication will claim the technology to develop the flexible communications system, moving free, and have high technology. Hence, according to the human being demand, a new technology is developed that is WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Cause of high mobility and immeasurable traffic intensity probably there are some functional developing and implementation of inter-system handover between WCDMA and GSM.
PT. Indosat as one well-known operator in Indonesia has not quite good to handle this Intersystem Handover’s problems yet. How to decide the best configuration for couple parameters that strongly connected to Intersystem Handover in order to the best services to their customers, hence using of applying of directed retry to GSM.
Through This final Task aim to analyse application of directed retry that is able to use two technologies between WCDMA and GSM which in conection each others.. To know performance and quality from network that is using parameter Call Set-up Success Rate ( CSSR), Successful Call Rate ( SCR), Call Completion Rate ( CCR), Call drop Rate. Performance data from this parameter compared to a value reference Key Performance Indicator ( KPI) which has been targeted by operator GSM in this case PT INDOSAT.
Keyword : GSM, WCDMA, Performance, Directed retry, Intersystem Handover and KPI (Key Performance Indikator).
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL LEMBAR PERNYATAAN LEMBAR PERSETUJUAN KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACK DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABELDAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
i ii iii iv vi vii viii xi xii xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG 1.2 TUJUAN PENULISAN 1.3 RUMUSAN PERMASALAHAN 1.4 BATASAN PERMASALAHAN 1.5 METODE PENULISAN 1.6 SISTEMATIKA PENULISAN 1 1 2 2 2 3 3 BAB II DASAR TEORI
2.1 SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK GSM 2.1.1 Konfigurasi Jaringan GSM
2.1.1.1 BSC (Base Station Controler) 2.1.1.2 BTS (Base Transceiver Station) 2.1.1.3 MSC (Mobile Switching Centre) 2.1.1.4 HLR (Home Location Register) 2.1.1.5 VLR (Visitor Location Register)
4 4 4 5 6 6 6 7
2.1.1.6 AUC (Authentication) 2.1.1.7 MS (Mobile Station)
2.1.1.8 OMS (Operation and Maintenance System) 2.1.2 Struktur Kanal Pada GSM
2.1.2.1 Kanal logika (Logical Channel)
2.1.2.2 Kanal trafik (Traffic Channel atau TCH) 2.1.2.3 Kanal kontrol (Control Channel atau CCH) 2.1.2.4 Kanal Fisik (Physical Channel)
2.2 KONSEP DASAR JARINGAN WCDMA-UMTS 2.2.1 Arsitektur WCDMA-UMTS
2.2.2 Arsitektur UTRAN
2.2.3 Struktur Kanal Pada UMTS
2.3 HANDOVER Pada UMTS-WCDMA
2.3.1 Jenis-jenis Handover Pada Sistem WCDMA 2.3.2 Prosedur Handover
2.3.3 Pilot Sets
2.4 INTERSYSTEM HANDOVER
2.4.1 Algoritma Inter-system Handover (ISHO) 2.4.2 Prosedur Inter-system Handover (ISHO) 2.5 DIRECTED RETRY KE GSM
2.6 KUALITAS DAN PERFORMANSI JARINGAN 2.6.1 Aspek-aspek Kualitas Jaringan
2.6.2 Tingkatan Proses Call
2.6.3 Key Performance Indicator (KPI)
7 8 8 9 9 10 10 12 14 14 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 27 27 28 30 BAB III DATA PENGUKURAN PERFORMANSI JARINGAN
3.1 TEMPAT DAN LOKASI PENGUKURAN 3.2 PROSES PENGUKURAN DATA
3.3 HASIL PENGUKURAN
31 31 32 35
3.3.1 Data Statistik 3.3.2 Data Grafik
35 37
BAB IV ANALISA DATA 42
BAB V KESIMPULAN 47
DAFTAR PUSTAKA 48
LAMPIRAN-1 49
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Jaringan GSM Gambar 2.2 Struktur kanal logika pada GSM Gambar 2.3 Kanal fisik pada GSM
Gambar 2.4 Arsitektur Jaringan WCDMA-UMTS Gambar 2.5 Arsitektur UTRAN
Gambar 2.6 Struktur kanal pada UMTS
Gambar 2.7 Handover pada sitem WCDMA Gambar 2.8 Prosedur Handover
Gambar 2.9 Intersystem Handover
Gambar 2.10 Hard Handover pada UMTS
Gambar 2.11 Algoritma Inter-system Handover Gambar 2.12 Prosedur Intersystem Handover
Gambar 2.13 sistem koneksi pada penerapan directed retry Gambar 2.14 Aspek kualitas jaringan
Gambar 2.15 Tingkatan Proses Call Gambar 3.1 Pengukuran data
Gambar 3.2 Grafik DR2G Success Rate
Gambar 3.3 Grafik IRAT handover success rate Gambar 3.4 Grafik Speech Call Setup Success Rate Gambar 3.5 Grafik Speech DropRate
Gambar 3.6 Grafik Packet Swicth Call Setup Success Rate
5 9 13 14 15 17 19 21 22 23 23 25 26 27 28 32 37 38 39 40 41
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pembagian kanal pada UMTS
Tabel 2.2 Target GSM BSS KPI INDOSAT Tahun 2006 Tabel 3.1 Parameter Load Sharing Directed Retry Tabel 3.2 Parameter Ultrancell
Tabel 3.3 Perbandingan Node B–Node B dengan penerapan Directed retry ke GSM (1)
Tabel 3.4 Perbandingan Node B–Node B dengan penerapan Directed retry ke GSM (2)
Tabel 4.1 Data Counter pada node B-40088 Tabel 4.2 DR2G Fail Remark
18 30 34 35 35 36 42 45
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
3G 3rd Generation, Standar Teknologi dan
layanan system seluler generasi ke-3
AGCH Access Grant Channel
AICH Random Access Channel
AP-AICH Access Preamble Acquisition Indicator
Channel
AUC Authentication Center, menyimpan semua
informasi yang diperlukan untuk memeriksa keabsahan pelanggan, sehingga usaha untuk mencoba mengadakan hubungan pembicaraan bagi pelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan
BCCH Broadcast Control Channel
BCH Broadcast Channel
BSC Base Station Controller
BSS Base Station Subsystem
BTS Base Transceiver Station
CCCH Common Control Channel
CCH Control Channel
CCR Call Completion Rate
CD/CA-ICH Collision Detection/ Channel Assignment
Indicator Channel
CN Core Network
CPCH Common Packet Channel
CSICH CPCH Status Indicator Channel
CSSR Call Setup Success Rate
CTCH Common Traffic Channel
Data Counter Data yang dihasilakan dari hasil pengukuran secara acak.
DCCH Dedicated Control Channel
DCH Dedicated Channel
Directed Retry to GSM Sistem koneksi suara dari jaringan UMTS untuk dibagi atau dialihkan pada jaringan GSM di saat jaringan GSM tidak banyak terpakai.
DPCCH Dedicated Physical Control Channel
DPDCH Dedicated Physical Data Channel
DR2GSuccRate Directed Retry to GSM Succes Rate
DSCH Downlink Share Channel
DTCH Dedicated Traffic Channel
ETSI European Telecommunication Standard
Institute
FACCH Fast Associated Control Channel
FACH Forward Access Channel
FCCH Frequency Correction Channel
FDD Frequency Division Duplex
GGSN Serving GPRS Support Node
GPRS General Packet Radio Service
GSM Global System for Mobile communication
Handover Perpindahan suatu panggilan yang sedang
berlangsung dari suatu radio channel ke radio channel yang lain, secara khusus merupakan
perpindahan MS dari suatu sel ke sal yang lain
HLR Home Location Register
IMT-2000 International Mobile Telecommunication at
2000 MHz, 3G Concept by ITU
Intersystem Handover Inter-system HO terjadi di antara sel-sel yang memiliki dua teknologi akses radio (Radio Access Technology : RAT) yang berbeda atau mode akses radio (Radio Access Mode : RAM) yang berbeda
IRAT Inter-Radio Access Technology
IRATU2GHOSuccRate Intersystem Handover WCDMA ke GSM
Success Rate
ISHO Inter-System Handover
ITU International Telecommunication Union
Iu_Interface Interconnection point between an RNC and a
Core Network
Iub_Interface Interface between an RNC and a Node B
Iur_Interface Logical Interface between two RNCs
KPI Key Performance Indicator
Load Sharing Suatu teknik dalam rangka meningkatkan
performance dari Radio Access Network dengan cara menghitung resource dari dua network yang berbeda.
Logical Channel Kanal-kanal yang berfungsi untuk
membangun suatu hubungan komunikasi dalam system seluler.
MS Mobile Station
MSC Mobile Switching Centre
NAS Non-Access Stratum
NMS Network Management Sysytem
Node B WCDMA Base Station
NSS Network Sub-System
OMP Operation & Maintenance Processor
OMS Operation & Maintenance System
OMT Operation & Maintenance Terminal
OSS Operation Support System
Over lapping Penumpukan sinyal pada sitem seluler yang diakibatkan jarak antar neighbour cell yang terlalu berdekatan.
PCCH Paging Control Channel
P-CCPCH Primary Common Control Physical Channel
PCH Paging Channel
PCPCH Physical Common Packet Channel
PDSCH Physical Downlink Share Channel
Physical Channel Deret dari kanal radio frekuensi yang direpresentasikan sebagai isi fisik dari sebuah timeslot dan digambarkan dalam bentuk burst.
PICH Paging Indicator Channel
Pilot Set Diidentifikasikan oleh pilot offset dan
penempatan frekuensi.
PLMN Public Land Mobile Network
pmNoAttOutIratHoSpeech Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka yang dihasilakan dari banyaknya
penempatan panggilan suara pada intersystem handover.
pmNoDirRetryAtt Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka jumlah banyak penempatan panggilan dengan menggunakan directed retry
pmNoDirRetrySuccess Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka jumlah banyaknya panggilan yang berhasil dengan menggunakan directed retry pmNoNormalRabReleaseSpeech Data Counter yang menunjukan Nomer/
angka jumlah Rab release secara normal pada panggilan suara.
pmNoRabEstablishAttemptPacketInteractive Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka jumlah Rab Establish yang diduduki pada packet interactive
pmNoRabEstablishAttemptSpeech Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka jumlah penempatan Rab Establish pada layanan suara
pmNoRabEstablishSuccessPacketInteractive Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka jumlah Rab Establish yang berhasil pada packet interactive
pmNoRabEstablishSuccessSpeech Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka jumlah Rab Establish yang berhasil pada layanan suara
pmNoSuccessOutIratHoSpeech Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka yang dihasilakan dari banyaknya panggilan suara yang berhasil pada intersystem handover
angka jumlah Rab release di system pada panggilan suara.
pmTotNoRrcConnectReqCs Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka banyaknya permintaan koneksi RRC pada panggilan suara
pmTotNoRrcConnectReqCsSucc Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka banyaknya permintaan koneksi RRC yang berhasil pada panggilan suara
pmTotNoRrcConnectReqPs Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka banyaknya permintaan koneksi RRC pada panggilan paket switch/ data.
pmTotNoRrcConnectReqPsSucc Data Counter yang menunjukan Nomer/ angka banyaknya permintaan koneksi RRC yang berhasil pada panggilan paket switch/ data.
PRACH Physical Random Access Channel
PS Packet Switch
PSCSSR Packet Switch CSSR
PSTN Public Switch Telephone Network
RAB Radio Access Bearer, menggambarkan
koneksi User plane dengan User Equpment dan Core Network.
RACH Random Access Channel
RAM Radio Access Mode
RAN Radio Access Network
RAT Radio Access Technology
Roaming Perpindahan database suatu pelanggan dari
RRC Radio Resource Control
RSS Radio Sub-System
SACCH Slow Associated Control Channel
S-CCPCH Secondary Common Control Physical
Channel
SCH Synchronization Channel
SCR Successful Call Rate
SDCCH Stand Alone Dedicated Control Channel
SGSN Service GPRS Support Node
SMG Special Mobile Group, kelompok kerja
khusus dibawah ETSI untuk standar GSM
SpchCSSR Speech Call Setup Success Rate
SpchDrop Speech Drop Rate
Switching Teknik penyambungan antar dua atau lebih
pelanggan telepon agar keduanya saling terhubung satu sama lain.
TCH Traffic Channel
TCH/F Half Rate Traffic Channel
TCH/H Full Rate Traffic Channel
TDD Time Division Duplex
TDMA Time Division Multiple Access
TEMS Test Equipment Mobile System
Transceiver Pemancar sinyal komunicasi
UE User Equipment
UETR User Equipment Test Recording
UMTS Universal Mobile Telecommunications
System
Uu_Interface Radio Interface between UTRAN and UE
VLR Visitor Location Register
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Perkembangan teknologi telekomunikasi sekarang ini mengalami perkembangan yang sangat pesat. Perkembangan itu meliputi perkembangan kebutuhan akan berbagai jenis jasa telekomunikasi dan juga kebutuhan akan perangkat sistem komunikasi yang lebih modern. Oleh karena itu operator seluler sebagai penyedia jasa layanan dituntut untuk memberikan kualitas layanan yang terbaik. Jadi operator seluler diharapkan dapat mempertahankan kualitas layanan yang sudah baik selama ini bahkan harus ditingkatkannya lagi. Selain dari area cakupan dan kapasitas jaringan, kualitas jaringan harus menjadi perhatian khusus bagi operator.
Pengguna telepon seluler yang semakin selektif dan pandai memilih produk ataupun layanan yang dibutuhkan dan dipastikan akan membuat persaingan di tahun ini menjadi semakin ketat. Dengan demikian, setiap operator dituntut untuk dapat memberikan nilai tambah dan diffrensiasi dalam tiap layanan. Selain itu, hadirnya para pemain baru dengan teknologi UMTS (Universal Mobile Telecommunicaton System) dengan menggunakan sistem WCDMA (Wideband Code Divion Multiple Access) yang dikenal dengan sistem 3G (Third Generation) membuat persaingan semakin menarik bagi semua operator.
Tingkat kegagalan panggilan harus selalu dijaga agar tetap kecil, supaya kualitas pelayanan yang diberikan pada pelanggan dapat memuaskan. Jika tingkat kegagalan tersebut besar, hal ini akan mempengaruhi performansi dari jaringan, yang bisa jadi disebabkan oleh adanya problem pada area cakupan atau terjadi problem handover dan penanganan trafik terutama pada sistem Directed Retry ke GSM di jaringan WCDMA-UMTS. Maka salah satu operator, yakni PT. Indosat, mempunyai suatu indikator performansi yang menjadi standar atau tolak ukur performansi
kualitas jaringan yang diusahakan untuk dicapai, target tersebut adalah Key Performance Indicator (KPI). Nilai KPI untuk daerah urban yakni DR2G Success Rate, IRAT (Inter Radio Access Technology) Handover Success Rate, Speech Call Setup Success Rate, Speech Call Drop Rate, dan Paket Switch Call Setup Success Rate.
1.2 TUJUAN PENULISAN
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah menganalisa implementasi Directed Retry ke GSM pada jaringan WCDMA-UMTS dalam meningkatkan performansi jaringan untuk layangan keberhasilan panggilan dan meminimalisir drop call yang diberikan oleh operator.
1.3 RUMUSAN PERMASALAHAN
Masalah yang dibahas pada tugas akhir ini mengenai tingkat kegagalan dan keberhasilan call setup dengan menggunakan sistem Directed Retry ke GSM pada jaringan WCDMA-UMTS dengan menganalisa hasil data pengukuran dilapangan yang memberikan indikasi hal-hal yang menyebabkan proses call tersebut mengalami kegagalan, sehingga dengan analisa yang didapat diharapkan akan dihasilkan kualitas performansi jaringan yang lebih optimal dengan menekan serendah mungkin bahkan menghilangkan gangguan terputusnya percakapan saat pembicaraan berlangsung pada pemakai telepon seluler bergerak.
1.4 BATASAN PERMASALAHAN
Pada tugas akhir ini hanya akan dibahas tentang definisi Directed Retry ke GSM, kegunaaannya dalam jaringan seluler, keuntungan dan kerugian penerapan Directed Retry ke GSM dan juaga konstribusinya dalam meningkatkan performansi keberhasilan panggilan serta analisa data dari hasil penerapan Directed Retry ke GSM.
1.5 METODE PENULISAN
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, metode yang digunakan untuk menyajikan permasalahan adalah dengan cara:
1. Studi literatur berdasarkan buku referensi, diktat pelatihan/ training, electronic document, maupun internet.
2. Mengamati hasil penerapan langsung pada sistem jaringan seluler dengan mengambil data parameter-parameter yang berhubungan dengan analisa performansi Directed Retry ke GSM pada jaringan WCDMA-UMTS. Aplikasi ini telah dilakukan pada jaringan seluler PT.INDOSAT.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai pokok-pokok bahasan dari tiap-tiap bagian dengan tujuan untuk memudahkan pemahaman isi tugas akhir ini. Pokok bahasan tersebut adalah sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan. Bab ini berisi latar belakang masalah yang merupakan ide dasar dalam penyusunan tugas akhir ini, tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi pembahasan dan sistematika penulisan.
BAB II Dasar teori. Bab ini berisi tentang sistem GSM, UMTS, macam handover dalam UMTS, intersystem handover, directed retry ke GSM, kualitas dan performansi jaringan.
BAB III Data pengukuran performansi jaringan. Bab ini berisi tempat dan lokasi pengukuran, proses pengukuran data dan data hasil pengukuran. BAB IV Analisa Data.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 SISTEM KOMUNIKASI BERGERAK GSM
GSM merupakan teknologi seluler generasi kedua yang menggunakan modulasi digital dan disetujui oleh European Telecommunication Standards Institute (ETSI). Dibawah ETSI, kelompok kerja khusus yang dinamakan Special Mobile Group (SMG) menghasilkan dua standar yaitu GSM 900 pada frekuensi kerja 900 MHz dan DCS 1800 pada frekuensi kerja 1800 MHz. GSM menggunakan teknologi Time Division Multiple Accsess (TDMA) sebagai interfacenya. Pada teknologi ini, suatu pita dengan frekuensi tertentu yang lebih lebar dibagibagi ke dalam beberapa time slot. Hal ini berarti bahwa beberapa panggilan dapat menggunakan kanal frekuensi yang sama, tetapi pada suatu slot waktu yang berbeda-beda.
2.1.1 Konfigurasi Jaringan GSM
Jaringan GSM terdiri dari beberapa kesatuan fungsional yang memiliki fungsi dan antar muka tertentu. Jaringan GSM sering juga disebut PLMN (Public Land Mobile Network) terbagi menjadi tiga sub-sistem seperti pada gambar 2.3 yaitu :
1. Radio Subsystem (RSS) yang terdiri dari Mobile Station (MS) dan Base Station Subsystem (BSS)
2. Network Switching Subsystem (NSS)
Gambar 2.1 Konfigurasi Jaringan GSM
2.1.1.1 BSC (Base Station Controller)
Sebagai mediator untuk menghubungkan ke MSC Untuk data atau voice call, atau untuk menyambungkan ke router untuk data internet. Pada umumnya setiap BSC terdiri atas beberapa Base Transceiver Station, dengan masing-masing BTS mempunyai area yang berbeda. Namun demikian selalu ada area yang over lapping, sehingga kontinuitas komunikasi Out Station dengan infrastruktur selular tetap terjaga.
BSC sangat diperlukan untuk mengatur perpindahan Out Station dari satu BTS ke BTS lainnya. Perpindahan area ditentukan dari beda kekuatan sinyal antara 2 (dua) BTS Over Lapping. Adapun fungsi BSC antara lain adalah :
a. Interfacing antara BSC-MSC, BSC-BTS dan BSC-OMC b. Alokasi kanal BSC-BTS
c. Indikasi channel blocking antara BSC-MSC d. Pengaturan frekuensi hopping
e. Pengaturan konfigurasi kanal f. Proses Handover MSC/VLR BTS BTS BSC ISDN HLR/ AuC PLMN PSTN Billing System SGSN GGSN
Internet
World
TC OMS2.1.1.2 BTS (Base Transceiver Station)
BTS (Base Transceiver Station) yang berfungsi menyediakan kanal radio antara MSC dan MS, adapun karakteristik BTS sebagai berikut :
a. Memiliki tinggi tower antara 15 – 92 m, tergantung dari kondisi area sel. b. Satu sel bisa diakomodasi oleh beberapa antena sesuai kebutuhan.
c. Sebagai combiner untuk menghubungkan beberapa transceiver ke antena. d. Antara BTS dan MSC dihubungkan oleh transmisi digital, umumnya per 2
Mbps.
e. Untuk melayani MS dalam gedung, dapat diakomodasi dengan menerapkan konsep micro-cell.
2.1.1.3 MSC (Mobile Switching Center) MSC memiliki fungsi antara lain :
a. MSC melakukan proses switching dan fungsi kontrol untuk suatu kelompok sel.
- Handover (Hard and Soft) - Roaming
- Koordinasi antara Sel dan MS b. Menghubungkan dengan PSTN c. Fungsi kontrol ke dan dari MS.
d. Komunikasi antara lokasi sel dan MSC dapat dipakai saluran kabel atau komunikasi gelombang mikro (radio).
2.1.1.4 HLR (Home Location Register)
HLR berfungsi untuk penyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen, dalam arti tidak tergantung pada posisi pelanggan. HLR bertindak sebagai pusat informasi pelanggan yang setiap waktu akan diperlukan oleh VLR untuk merealisasi terjadinya komunikasi pembicaraan. VLR selalu berhubungan dengan HLR dan memberikan informasi posisi pelanggan berada.
2.1.1.5 VLR (Visitor Location Register)
VLR berfungsi untuk menyimpan data dan informasi pelanggan sementara, dimulai pada saat pelanggan memasuki suatu area yang bernaung dalam wilayah MSC VLR tersebut (melakukan Roaming). Adanya informasi mengenai pelanggan dalam VLR memungkinkan MSC untuk melakukan hubungan baik Incoming (panggilan masuk) maupun Outgoing (panggilan keluar).
VLR bertindak sebagai data base pelanggan yang bersifat dinamis, karena selalu berubah setiap waktu, menyesuaikan dengan pelanggan yang memasuki atau berpindah naungan MSC. Data yang tersimpan dalam VLR secara otomatis akan selalu berubah mengikuti pergerakan pelanggan. Dengan demikian akan dapat dimonitor secara terus menerus posisi dari pelanggan, dan hal ini akan memungkinkan MSC untuk melakukan interkoneksi pembicaraan dengan pelanggan lain. VLR selalu berhubungan secara intensif dengan HLR yang berfungsi sebagai sumber data pelanggan.
2.1.1.6 AUC (Authentication)
AuC menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk memeriksa keabsahan pelanggan, sehingga usaha untuk mencoba mengadakan hubungan pembicaraan bagi pelanggan yang tidak sah dapat dihindarkan. Disamping itu AuC berfungsi untuk menghindarkan adanya pihak ke tiga yang secara tidak sah mencoba untuk menyadap pembicaraan.
Dengan fasilitas ini, maka kerugian yang dialami pelanggan tidak mungkin terjadi lagi. Sebelum proses penyambungan switching dilaksanakan sistem akan memeriksa terlebih dahulu, apakah pelanggan yang akan mengadakan pembicaraan adalah pelanggan yang sah.
AuC menyimpan informasi mengenai authentication dan chipering key. Karena fungsinya yang mengharuskan sangat khusus, authentication mempunyai algoritma yang spesifik, disertai prosedur chipering yang berbeda untuk
masing-masing pelanggan. Kondisi ini menyebabkan AuC memerlukan kapasitas memory yang sangat besar. Karena fungsinya yang sangat penting, maka operator harus dapat menjaga keamanannya agar tidak dapat diakses oleh personil yang tidak berkepentingan. Personil yang mengoperasikan dilengkapi dengan chipcard dan juga password identitas dirinya.
2.1.1.7MS (Mobile Station)
Mobile station (MS) merupakan peralatan bergerak yang digunakan untuk mengakses layanan telekomunikasi PLMN GSM. MS terdiri dari smart card (disebut SIM Card) dan mobile equipment (ME).
Subscriber Identity Module (SIM) adalah suatu kartu yang diperlukan untuk mengakses jaringan.Tiap pelanggan bergerak memiliki SIM card pribadi yang diselipkan di handset. SIM card merupakan tiket untuk mengakses jaringan PLMN. SIM card harus ada dalam Mobile Station untuk mengakses jaringan PLMN, baik digunakan untuk menerima maupun melakukan panggilan (kecuali emergency call – panggilan darurat).
2.1.1.8OMS (Operation and Maintenance System)
Subsistem ini menyediakan fungsi-fungsi tertentu untuk operasi dan pemeliharaan. Fungsi pada OMS ini dilakukan oleh Operation and Maintenance Center (OMC). Di dalam OMS terdapat :
1. O&M Processor (OMP) untuk BSS dan NSS
Merupakan pusat pengoperasian jaringan. OMP ini dihubungkan dengan beberapa OMT yang berfungsi dari jarak jauh (remote).
2. O&M Terminal (OMT)
Merupakan terminal operasi yang dihubungkan secara langsung pada jaringan, misalnya pada MSC, BSC, dan lain-lain. Terminal ini digunakan untuk memonitor jaringan.
Tiap subsistem GSM memiliki OMC tersendiri untuk mengatur dan mengetahui kinerja dari masing-masing bagian tersebut. Karena terdapat dua
subsistem lainnya yaitu BSS dan NSS, maka OMC terbagi dua, yaitu : OMC-R (Radio) dan OMC-S (Switching).
2.1.2 Struktur Kanal Pada GSM
Pada jaringan GSM, khususnya pada sisi radio untuk mengirimkan informasi atau pesan, digunakan komponen yang dikenal dengan istilah kanal (channel), adapun pembagian kanal tersebut terdiri dari :
1. Kanal Logika (logical channel) 2. Kanal Fisik (physical channel)
Sebelum kita mengenal lebih jauh tentang kanal-kanal, ada baiknya terlebih dahulu kita mengetahui tentang timeslot dan TDMA frame. TDMA ( Time Division Multiple Acces ) suatu transmisi digital antar sinyal-sinyal radio, misalnya pada telepon bergerak dan stasiun radio. Di dalam TDMA bandwith frekuensi dibagi atas beberapa chanel yang tersusun atas satuan waktu. Jadi setiap chanel yang diduduki tidak akan saling mengganggu dengan chanel lainnya. TDMA juga digunakan pada jaringan GSM.
2.1.2.1 Kanal logika (Logical Channel)
Pada Radio Sub System (RSS), yang mendukung kanal logika, dibagi dalam dua kategori yaitu :
1. Kanal Trafik (Traffic Channel) yang membawa informasi berupa suara maupun data.
2. Kanal Kontrol (Control Channel) yang membawa informasi signaling atau sinkronisasi data
Gambar 2.2 Struktur kanal logika pada GSM 2.1.2.2 Kanal trafik (Traffic Channel atau TCH)
Kanal trafik membawa informasi berupa suara atau data. Ada dua kanal trafik yang dibawa berdasarkan kecepatan informasi tersebut, yaitu :
1. Kanal trafik dengan kecepatan penuh (Full Rate Traffic Channel), kanal ini membawa informasi berupa suara yang telah dikodekan pada kecepatan 13 kbps sedangkan untuk informasi berupa data, pada kecepatan 9,6 kbps atau 4,8 kbps. 2. Kanal trafik dengan kecepatan setengah penuh (Half Rate Traffic Channel),
kanal ini membawa informasi setengah dari kecepatan full rate yaitu untuk informasi berupa suara, dikodekan pada kecepatan 6,5 kbps dan informasi berupa data dikodekan pada kecepatan 4,8 kbps atau 2,4 kbps
2.1.2.3 Kanal kontrol (Control Channel atau CCH)
Kanal kontrol digunakan untuk membawa signaling atau sinkronisasi data. Dan kanal ini terbagi atas tiga kategori yaitu :
1. Kanal Penyiaran (Broadcast Channel atau BCH)
Kanal logika ini mengirimkan pesan dari jaringan pada stasiun bergerak yang menyebabkan stasiun bergerak mendapatkan informasi mengenai konfigurasi jaringan pada area tertentu dari prosedur untuk mengakses jaringan. Kanal ini terdiri dari :
A.Kanal Koreksi Frekuensi (Frequency Correction Channel atau FCCH)
Kanal ini membawa informasi untuk mengoreksi frekuensi yang didapatkan oleh stasiun bergerak sehingga stasiun bergerak ini dapat melakukan sinkronisasi terhadap sebuah frekuensi yang didapatkannya dan frekuensi dapat digunakan untuk komunikasi.
B. Kanal Sinkronisasi (Synchronization Channel atau SCH)
Kanal ini membawa informasi untuk frame sinkronisasi dari stasiun bergerak unutk mengidentifikasi suatu BTS yang digunakan untuk operasi pada Radio Sub System.
C.Kanal Kontrol Penyiaran (Broadcast Control Channel atau BCCH)
Kanal ini membawa informasi secara umum tentang sel layanan BTS yang bersangkutan, dimana pada kanal ini digunakan untuk mendefinisikan konfigurasi kanal dari suatu sel, yang merupakan bagian dari informasi yang dikirim.
2. Kanal Kontrol Bersama (Common Control Channel atau CCCH)
Kanal ini mengirimkan informasi baik dari jaringan ke stasiun bergerak maupun dari stasiun bergerak ke jaringan berupa prosedur untuk mengakses jaringan, yang terdiri dari :
a. Kanal Panggilan (Paging Channel atau PCH)
Kanal ini digunakan jaringan untuk memanggil stasiun bergerak pada saat proses panggilan datang (incoming call) yang berisi identitas IMSI dan TMSI. b. Kanal Akses Acak (Random Access Channel atau RACH)
Kanal ini digunakan oleh stasiun bergerak untuk meminta alokasi kanal signaling pada jaringan pada proses pembentukan hubungan (call set-up). c. Kanal Akses Gandeng (Access Grant Channel atau AGCH)
Kanal ini dialokasikan jaringan untuk stasiun bergerak untuk menyediakan kanal signaling.
Kanal ini berfungsi untuk mengirimkan informasi penting dalam signaling pada proses pembentukan panggilan, autentifikasi, pembaruan lokasi, dan pengiriman pesan (Short Message Service atau SMS). Kanal ini terdiri dari :
a. Stand Alone Dedicated Control Channel atau SDCCH
Kanal ini digunakan pada prosedur signaling untuk mendapatkan alokasi kanal trafik yang sangat penting dalam proses pembentukan panggilan, autentifikasi, maupun location updating.
b. Fast Associated Control Channel atau FACCH
Kanal ini digunakan oleh stasiun bergerak pada saat melakukan handover sehingga kemampuan dari kanal trafik bisa digantikan oleh kanal ini untuk sesaat pada saat stasiun bergerak tersebut pindah dari satu sel ke sel yang lain. c. Slow Associated Control Channel atau SACCH
Selama proses panggilan, stasiun bergerak selalu mengukur level penerimaan, kualitas transmisi dan jarak stasiun bergerak terhadap jaringan. Untuk informasi tersebut maka jaringan menggunakan kanal kontrol ini untuk mentransmisikan informasi secara berkala.
2.1.2.4 Kanal Fisik (Physical Channel)
Kanal fisik didefinisikan sebagai deret dari kanal radio frekuensi yang direpresentasikan sebagai isi fisik dari sebuah timeslot dan digambarkan dalam bentuk burst. Burst-burst tersebut terdapat dalam timeslot yang dibagi ke dalam 156,25 bit per periode. Terdapat beberapa jenis burst yang dijadikan fisik dari suatu kanal logika untuk tugas-tugasnya antara lain :
Normal Burst (NB) adalah jenis dari kanal fisik yang melayani transmisi data baik itu signaling atau pembicaraan yang membawa hampir semua kanal logika, antara lain : Traffic Channel (TCH), Frequency Correction Channel (FCCH), Synchronization Channel (SCH), Broadcast Control Channel (BCCH), Paging Channel (PCH), Stand Alone Dedicatted Channel (SDCCH), Access Grant Channel (AGCH), Fast Associated Control Channel (FACCH), dan Slow Associated Control Channel (SACCH).
2. Frequency Correction Burst (FB)
Frequency Correction Burst (FB) berfungsi untuk memancarkan Frequency Correction Channel (FCCH). Dengan kanal ini, maka stasiun bergerak dapat mengecek pemancar dan penerimanya serta dapat mengkompensasi penyimpangan yang mungkin terjadi.
3. Synchronization Burst (SB)
Synchronization Burst (SB) berfungsi untuk memancarkan Synchronization Channel (SCH), dimana berisi nomor TDMA serta identitas dari suatu base station atau BSIC.
4. Access Burst (AB)
Kanal ini memancarkan kanal Random Access Channel (RACH), yang digunakan pada saat stasiun bergerak pertama kali meminta akses ke jaringan untuk melakukan layanannya dimana jaringan akan mengukur jarak antar stasiun bergerak atau MS dengan BTS yang dipakai untuk menentukan time delay.
5. Dummy Burst (DB)
Kanal fisik ini tidak memancarkan kanal logika apapun, namun kanal ini merupakan bit-bit tambahan yang tidak berisi informasi apapun, tetapi hanya untuk memastikan pemancar dan penerima stasiun bergerak tersebut berkerja.
Gambar 2.3 Kanal fisik pada GSM
2.2 KONSEPDASAR JARINGAN WCDMA-UMTS
UMTS merupakan suatu revolusi dari GSM yang mendukung kemampuan generasi ketiga (3G). UMTS menggunakan teknologi akses WCDMA dengan system DS-WCDMA (Direct Seqence Wideband CDMA). Terdapat dua mode yang digunakan dalam WCDMA dimana yang pertama menggunakan FDD (Frequency Division Duplex) dan kedua dengan menggunakan TDD (Time Division Duplex). FDD dikembangkan di Eropa dan Amerika sedangkan TDD dikembangkan di Asia. Pada WCDMA FDD, digunakan sepasang frekuensi pembawa 5 MHz pada uplink dan
downlink dengan alokasi frekuensi untuk uplink yaitu 1945 MHz – 1950 MHz dan untuk downlink yaitu 2135 MHz – 2140 MHz.
UMTS adalah salah satu teknologi seluler pada generasi ketiga yang menggunakan teknologi WCDMA sebagai interfacenya. UMTS dikembangkan oleh IMT-2000
framework yang merupakan salah satu bagian dari program ITU.
Gambar 2.4 Arsitektur Jaringan WCDMA-UMTS
Secara garis besar arsitektur jaringan WCDMA-UMTS terdiri atas tiga bagian utama yaitu :
a. User Equipment (UE)
Merupakan perangkat pada sisi pelanggan yang berupa headset untuk mengirim dan menerima informasi.
b. UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) Merupakan jaringan akses radio teresterial pada UMTS c. Core Network (CN)
Merupakan jaringan inti yang telah dibangun sebelum adanya UMTS seperti GSM dan GPRS.
2.2.2 Arsitektur UTRAN
UTRAN terdiri dari beberapa Radio Network Subsystem (RNS), yang merupakan kumpulan dari Radio Network Controller ( RNC ) dan beberapa buah Node B yang
ditanganinya. RNS adalah bagian atau subsystem dari UTRAN yang bertugas menangani manajemen radio resource untuk membangun hubungan antara UE dan UTRAN.
Gambar 2.5 Arsitektur UTRAN
Fungsi dari masing-masing elementersebut adalah sebagai berikut :
1. UE ( Unit Equipment ) merupakan perangkat atau terminal pada sisi pelanggan yang berupa headset untuk mengirim dan menerima informasi.
2. Node B ( Base Transceiver Station ) merupakan perangkat untuk mengkonversi aliran data antara interface Uu dan Iub, juga berperan dalam radio resource Management.
3. RNC ( Radio Network Controller ) di GSM disebut BSC : bertanggung jawab untuk mengontrol sumber radio dalam jaringan (satu atau lebih Node B terhubung ke RNC). Suatu RNC yang dengan beberapa Node B membentuk Radio Network Subsystem (RNS).
a. Serving GPRS Support Node (SGSN) : berfungsi sama halnya seperti MSC/VLR tetapi secara khusus digunakan untuk servis Paket Switch (PS). b. Gateway GPRS Support Node (GGSN) : berfungsi sama halnya seperti
GMSC tetapi berhubungan dengan servis-servis PS. Ada empat interface yang digunakan dalam UMTS yaitu : a. Uu : untuk menghubungkan UE dan Node B
b. Iub : untuk menghubungkan Node B ke RNC
c. Iur : untuk kontrol dan manajemen data exchange antar RNC
d. Iu : untuk menghubungkan RNC ke GSM phasa 2+ (MSC, VLR,SGSN).
2.2.3 Struktur Kanal Pada UMTS
Gambar 2.6 Struktur kanal pada UMTS
a.Kanal Logic: digunakan sebagai interface antara RLC dan layer MAC yang berisi
tipe-tipe informasi yang akan di kirimkan.
b. Kanal Transport: digunakan sebagai interface antara MAC dan layer Physical yang berisikan bagaimana data dikirimkan melalui radio interface WCDMA. c. Kanal Fisik: sinyal yang di transmisikan melalui kanal radio untuk arah uplink dan
downlink.
2.3 HANDOVER Pada UMTS-WCDMA
Jaringan mobile memungkinkan user untuk mengakses layanan dalam keadaan bergerak sehingga memberikan “kebebasan” kepada pengguna dalam hal mobilitas. Akan tetapi, kebebasan ini membawa ketidakpastian bagi sistem mobile. Mobilitas
dari pengguna mengakibatkan perbedaan dinamis baik dalam kualitas hubungan maupun level interferensi, kadang terjadi keadaan dimana seorang user harus berganti base station yang melayaninya. Proses ini dikenal sebagai handover (HO). Handover menjamin keberlangsungan layanan nirkabel (wireless) ketika user bergerak menuju batas-batas sel.
2.3.1 Jenis-jenis Handover Pada Sistem WCDMA
Ada beberapa jenis handover dalam jaringan WCDMA. Untuk skenario dari ntipe-tipe handover yang berbeda tersebut dapat dijelaskan pada gambar berikut ini :
Gambar 2.7 Handover pada sitem WCDMA a. Intra-system Handover
Intra-sytem handover terjadi dalam satu sistem. Yang selanjutnya dapat dibagi
menjadi intra-frequency HO dan inter-frequency HO. Intra-frequency terjadi di
antara sel-sel yang memiliki carrier WCDMA yang sama, sementara interfrequency terjadi di antara sel-sel yang menggunakan carrier WCDMA yang berbeda.
Inter-system HO terjadi di antara sel-sel yang memiliki dua teknologi akses radio (Radio Access Technology: RAT) yang berbeda atau mode akses radio (Radio Access Mode: RAM) yang berbeda. Kasus yang paling sering untuk handover jenis ini diperkirakan terjadi antara sistem WCDMA dan GSM/EDGE.
c. Hard Handover (HHO)
HHO adalah kelompok dari prosedur HO dimana semua hubungan yang lama dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru dibentuk. Bagi pembawa (bearer) real-time hal ini berarti pemutusan-hubungan yang singkat dari bearer; bagi bearer non-real-time HHO berarti lossless. Hard handover dapat menjadi intra atau inter-frequency handover.
d. Soft Handover (SHO)
Selama proses soft handover, MS terus menerus berkomunikasi dengan dua sel atau lebih secara bersamaan yang memiliki BS yang berbeda dari RNC yang sama (intra-RNC) atau RNC yang berbeda (inter-(intra-RNC). Semua hubungan yang lama tidak akan dilepaskan sebelum hubungan radio yang baru terbentuk.
e. Softer Handover
Pada kejadian softer handover, MS dikendalikan oleh paling tidak dua sector pada satu BS, SHO dan softer HO hanya mungkin terjadi dalam satu frekuensi carrier dan oleh karena itu, termasuk proses handover intra-frequency.
2.3.2 Prosedur Handover
Gambar 2.8 Prosedur Handover
Tahap Pengukuran (Measurement), dilakukan pengukuran informasi penting yang dibutuhkan untuk tahap decision. Pengukuran arah DL yang lakukan oleh MS adalah sebesar Ec/Io dari CPICH sel yang sedang melayani dan selsel tetangga. Tahap Keputusan (Decision), hasil pengukuran di bandingkan dengan threshold yang telah di tetapkan sebelumnya. Kemudian akan diputuskan apakah akan dilakukan handover atau tidak. Algoritma handover yang berbeda akan memiliki kondisi trigger yang berbeda pula. Tahap Eksekusi (Execution), proses handover selesai dan parameter relative diubah berdasarkan jenis handover-nya. Sebagai contoh hubungan dengan Node B apakah ditambah atau diputuskan.
2.3.3 Pilot Sets
Pilot set atau kanal pilot diidentifikasikan oleh pilot offset dan penempatan frekuensi. Kanal inilah yang menjadi acuan dalam penentuan kondisi handover:
a. Active Set, adalah pilot yang dikirimkan oleh BTS dimana UE tersebut aktif. BS
menginformasikan isi active set dengan channel assignment message atau
b. Candidate Set, terdiri dari pilot yang tidak termasuk active set. Pilot ini harus diterima dengan sinyal yang baik untuk mengindikasikan bahwa kanal trafik link forward yang dibawa dapat dimodulasikan dengan baik.
c. Neighbor Set, adalah pilot yang digunakan untuk memberitahukan sel terdekat untuk proses handover.
d. Remaining Set, terdiri dari keseluruhan pilot dalam sistem kecuali yang termasuk kedalam active set, candidate set dan neighbor set.
2.4 INTERSYSTEM HANDOVER
Inter-system HO terjadi di antara sel-sel yang memiliki dua teknologi akses radio (Radio Access Technology : RAT) yang berbeda atau mode akses radio (Radio Access Mode : RAM) yang berbeda. Kasus yang paling sering untuk handover jenis ini diperkirakan terjadi antara sistem WCDMA ke GSM (3G–2G) begitu juga sebaliknya (2G–3G). Dilihat dari arsitektur jaringannya, gambar 2.10 berikut ini menunjukkan proses handover yang terjadi dalam jaringan WCDMA-UMTS dan GSM.
Gambar 2.9 Intersystem Handover
Dalam WCDMA-UMTS, proses inter-system handover untuk layanan berbasis circuit switch didasarkan pada proses hard handover dimana saat handover terjadi,
link trafik asal dari node B / BS akan di drop sebelum setting up pada link BS / node B yang baru selesai, sehingga hard handover disebut juga proses ’break before make’.
Gambar 2.10 Hard Handover pada UMTS
2.4.1 Algoritma Inter-system Handover (ISHO)
Dasar dari algoritma inter-system handover dapat dilihat dari grafik dibawah ini :
Dari grafik dan flowchart diatas dapat diuraikan bahwa algoritma inter-system handover terdiri dari 3 events Diantaranya adalah :
a. Event 2D :
Diperkirakan kualitas level sinyal UTRAN akan menurun mencapai nilai dibawah threshold yang telah ditentukan.
b. Event 2F :
Diperkirakan kualitas level sinyal UTRAN kembali naik mencapai nilai threshold yang telah ditentukan.
c. Event 3A :
Kualitas level sinyal UTRAN sudah berada dibawah nilai threshold yang telah ditentukan dan terdapat sistem lain (GSM) dengan kualitas level sinyal diatas nilai threshold yang telah ditentukan.
2.4.2 Prosedur Inter-system Handover (ISHO)
handover sistem WCDMA ke GSM dengan beberapa proses utama diantaranya :
(a) Pengukuran kualitas UTRAN, (b) Pengukuran kualitas GSM, dan (c) Execute ISHO
Gambar 2.12 Prosedur Intersystem Handover
2.5 DIRECTED RETRY KE GSM
Operator seluler sekarang ini tidak hanya menggunakan standar system GSM tetapi juga menggunakan standar baru UMTS dalam system pengoperasian jaringannya. Dimana penempatan jaringan UMTS menjadi satu pada jaringan yang sudah ada dengan jaringan GSM. Hal ini memungkinkan untuk sebuah operator menggunakan kedua teknologinya agar dapat saling terkoneksi dan melakukan ”redirect” , misalnya pada sistem koneksi suara dari jaringan UMTS untuk dibagi atau dialihkan pada jaringan GSM di saat jaringan GSM tidak banyak terpakai. Teknologi ini sering dikenal dengan ”Service-based Handover” atau ”Directed Retry to GSM”.
Dibawah ini merupakan gambar sistem koneksi pada penerapan directed retry yang dibagi atas dua tahapan :
1. Signaling antara device mobile radio (UE) dan radio access network (RAN) untuk perubahan rute permintaan koneksi pada suatu indikasi panggilan. 2. Signaling antara device mobile radio (UE), radio access network (RAN) and
core network (CN) untuk mengkonfigurasi ulang radio pembawa pada dasar signaling dalam pesan permintaan koneksi RRC.
Gambar 2.13 sistem koneksi pada penerapan directed retry
Tujuan dari servis-base handover atau directed merupakan sebagai tahapan awal dalam penempatan suatu koneksi.
2.6 KUALITAS DAN FERFORMANSI JARINGAN
Kualitas dan performansi jaringan merupakan suatu aspek yang perlu diperhatikan dalam membangun jaringan. ada dua hal bila ingin mengetahui unjuk kerja suatu jaringan yakni melakukan pengukuran guna memonitor unjuk kerja network yang telah dibangun dan menerima komplain dari pelanggan. Kualitas dan performansi jaringan meliputi banyak hal, tetapi yang akan di bahas pada tugas akhir ini adalah DR2G Success Rate, IRAT (Inter Radio Access Technology) Handover Success Rate, Speech Call Setup Success Rate, Speech Call Drop Rate, dan Paket Switch Call Setup Success Rate.
2.6.1 Aspek-aspek Kualitas Jaringan
Gambar 2.14 Aspek kualitas jaringan
Pada gambar di atas terdapat 5 aspek kualitas jaringan seluler dengan indikator untuk setiap aspek sebagai berikut :
1. Coverage : kekuatan dan kualitas sinyal, outdoor maupun indoor
2. ketersedian : availability jaringan
3. Kapasitas : utilisasi jaringan
Lost Traffic Lost Traffic
Lost Traffic Lost Traffic
Lost Traffic Aspek Coverage Aspek ketersedian Aspek Kapasitas Aspek Akses Aspek kestabilan Subscribers (Pelanggan)
Total Lost Traffic = Lost Revenue = ketidakpuasan
Succesfull Call = Gained Revenue = Kepuasan Pelanggan
4. Akses : keberhasilan pembentukan pembicaraan (call setup) 5. kestabilan (handal) : dropped call dan keberhasilan handover (mobility)
2.6.2 Tingkatan Proses Call
Gambar 2.15 Tingkatan Proses Call
Pada dasarnya banyak parameter-parameter yang berkaitan dengan performansi kualitas jaringan, karena penelitian ini mengenai peningkatan keberhasilan panggilan maka parameter yang berkaitan yang akan kita analisa seperti pada gambar yaitu Call Setup Success Rate (CSSR) dan call drop yang berhubungan dengan directed retry ke GSM termasuk didalamnya IRAT handover.
1. Directed Retry to GSM Succes Rate (DR2GSuccRate) adalah prosentase jumlah banyaknya panggilan yang berhasil dibanding dengan jumlah banyak penempatan panggilan dengan menggunakan directed retry.
DR2GSuccRate = 100 % x ( [pmNoDirRetrySuccess]/[pmNoDirRetryAtt])
Signaling
Congestion
Signaling
Drop
Channel
Assignment
Failure
Successfull
Call
Fase Signaling
(CSSR)
Fase Percakapan
(CDR)
CONNECTION FAILURE
Call
Drop
Call
Attempt
2. Intersystem Handover WCDMA ke GSM Success Rate (IRATU2GHOSuccRate) adalah prosentase jumlah banyaknya panggilan suara yang berhasil dibanding dengan jumlah banyaknya penempatan panggilan suara pada intersystem handover.
IRATU2GHOSuccRate
= 100 % x ([pmSuccessOutIratHoSpeech] / [pmNoAttOutIratHoSpeech])
3. Speech Call Setup Success Rate (SpchCSSR) adalah prosentase perbandingan antara jumlah banyaknya permintaan koneksi RRC yang berhasil dengan jumlah banyaknya permintaan koneksi RRC pada layanan suara dikalikan perbandingan jumlah Rab Establish yang berhasil dibandingkan jumlah penempatan Rab Establish pada layanan suara setelah dikurangi jumlah penempatan panggilan dengan directed retry.
SpchCSSR =
(([pmTotNoRrcConectedReqCsSucc]/[pmTotNoRrcConnectReqCs]) x ([pmNoRabEstablishSuccessSpeech]/([pmNoRabEstablishAttemptSpeech] – [pmNoDirRetryAtt]))) x 100 %)
4. Speech Drop Rate (SpchDrop) adalah prosentase jumlah Rab release didalam system dibanding jumlah Rab release secara normal pada panggilan suara setelah di tambah jumlah Rab release didalam system pada panggilan suara.
SpchDrop =
([pmNoSystemRabReleaseSpeech])/([pmNoNormalRabReleaseSpeech] + [pmNoSystemRabReleaseSpeech[)) x 100 %
5. Packet Swicth Call Setup Success Rate adalah prosentase perbandingan antara jumlah banyaknya permintaan koneksi RRC yang berhasil dengan jumlah banyaknya permintaan koneksi RRC pada system paket switch (data) dikalikan perbandingan antara jumlah Rab Establish yang berhasil dengan jumlah Rab Establish yang diduduki pada packet interactive.
PSCSSR = (([pmTotNoRrcConnectReqPsSucc]/[pmTotNoRrcConnectReqPs]) x ([pmNoRabEstablishSuccessPacketInteractive]/[pmNoRabEstablishAttemptPackt Interactive])) x 100 %
2.6.3 Key Performance Indicator (KPI)
Tabel 2.2 Target GSM BSS KPI INDOSAT Tahun 2006
Dense Urban Sub-Urban
CSSR (%) 99,00 98,80 98,40
CDR (%) 0,70 0,90 1,30
SCR (%) 98,31 97,91 97,12
HOSR (%) 97,00 96,00 95,00
Sumber : GSM BSS Key Performance Indicator Indosat, 2006
Tabel di atas merupakan Target KPI BSS GSM PT Indosat 2008, KPI (key performance indicator) atau kunci indikator performansi yang menjadi standar atau tolak ukur performansi kualitas jaringan. Nilai dari tabel tersebut diusahakan untuk dicapai. Bila dari hasil pengukuran didapat nilai nilai tersebut lebih rendah dari nilai tersebut, maka perlu dilakukan upaya lain lagi untuk memperbaikinya atau meningkatkan minimal sesuai standar KPI.
BAB III
DATA PENGKURAN PERFORMANSI JARINGAN
3.1 TEMPAT DAN LOKASI PENGUKURAN
Pengukuran performansi kualitas jaringan pada penelitian ini dilakukan pada salah satu operator terbesar telekomunikasi seluler di Indonesia yaitu PT Indosat, pada bagian Radio Network Subsytem (RNS). Adapun data yang diambil adalah dari RNC JAKARTA dimana telah dilakukan aktifasi penggunaan Directed Retry ke GSM pada tanggal 6 Maret 2008, bertujuan untuk memperbaiki kualitas dan performansi jaringan khususnya peningkatan keberhasilan panggilan. Hasil penerapan Directed Retry ke GSM tersebut di lihat dari data Network Performance Daily Report yang diambil sehari sebelum dan setelah penerapan Directed Retry ke GSM tersebut dilakukan yaitu pada tanggal 5 Maret 2008 (sebelum) dan 7 Maret 2008 (sesudah).
Sebagai sample akan diambil sebelas buah cell dari lima buah node B yang ada pada RNC di Jakarta. Nama-nama node B tersebut dibedakan berdasarkan code Cellnya masing-masing.
Node B-node B tersebut adalah : 1. node B-40088 2. node B-40398 3. node B-47251 4. node B-47252 5. node B-47253 6. node B-47261 7. node B-47262 8. node B-47263 9. node B-48471 10. node B-48472 11. node B-48473
3.2 PROSES PENGUKURAN DATA
Dalam proses pengukuran performansi dilakukan dengan
mengggunakanperangkat sebagai berikut :
1. OSS (Operation Support System) untuk jaringan ERICSSON, counter pada jaringan RNS PT Indosat
2. TEMS (Test Equipment Mobile System), sebagai pengukur sinyal Downlink 3. UETR (User Equipment Test Recording), sebagai Management System
lainnya.
RNC sebagai salah satu element dalam Radio Network Subsystem (RNS) memiliki counter-counter yang melakukan pengukuran secara otomatis menghitung setiap aktifitas atau kejadian yang terjadi pada RNS, misalnya menghitung permintaan panggilan yang terjadi, jumlah kanal trafik yang gagal, sdcch yang yang berhasil diduduki, handover yang berhasil, handover yang gagal dan juga aktifitas lainnya yang terjadi pada RNS.
RNC sebagai salah satu elemen dalam Radio Network Subsystem (RNS) memiliki counter-counter yang melakukan pengukuran secara otomatis menghitung setiap aktifitas atau kejadian yang terjadi pada RNC, misalnya menghitung permintaan panggilan yang terjadi, jumlah kanal trafik yang gagal, sdcch yang yang berhasil diduduki, handover yang berhasil, handover yang gagal dan juga aktifitas lainnya yang terjadi pada system RNS. Data hasil counter dari RNC tersebut ditransfer ke database server OMC/OSS yang menggunakan program database Oracle. Data hasil pengukuran dari setiap counter dari setiap RNC ini dalam bentuk ASCII.binary. Apabila data dalam bentuk seperti ASCII, binary tentu saja sulit untuk memahaminya. Oleh karena itu pada OSS sendiri sudah ada tools untuk mengubah data tersebut menjadi bentuk yang dapat dimengerti oleh kita, sesuai kategorinya masing-masing. Tetapi karena besarnya data pengukuran yang ditransfer dari RNC dan setiap saat pengukuran dilakukan, maka kapasitas database serves OMS/OSS dapat menyimpan data untuk sekitar 17 hari. Selain melalui tools yang ada pada OMC, data-data hasil counter-conter RNC yang tersimpan pada database Server OMC selanjutnya diolah menggunakan program SQL, output dari program SQL ini adalah berupa text. Salah satunya adalah Network Doctor pada OSS ERICSSON yang outputnya berupa file teks yang berbentuk barisan data yang berisi nilai parameter-parameter network performansi. File-file teks tersebut kemudian dikonversi ke dalam bentuk file aplikasi Microsoft Excell untuk memudahkan pengamatan pada datanya, pembuatan gambar grafik dan memudahkan proses analisis. METRICA yaitu suatu tools untuk mengolah data statisik pada OSS.
Selain pengukuran pada OSS pengukuran juga dilakukan melalui TEMS (Test Equipment Mobile System) sebagai pengukur sinyal Downlink dari Node B/BTS yang merupakan sebuah software aplikasi yang dapat di pasang pada UE (User Equipment) atau dengan UETR (User Equipment Test Recording) sebagai Management System lainnya pada PC (Personal Commputer) atau Laptop yang sudah terinstal aplikasi recording. Kedua alat tersebut digunakan disisi terima dari Node B sebagai pembanding nilai receiver untuk optimasi.
Langkah-langkah penerapan setting parameter Directed retry dapat di ilustrasikan sebagai berikut :
1. Fungsi parameter RNC
Parameter Load Sharing Directed Retry harus di enable-kan pada sisi RNC dengan parameter set ke 1 (True) di RNC.
Tabel 3.1 Parameter Load Sharing Directed Retry
RNC LoadSharingDirRetryEnable
RJKT 1
2. Ultran cell parameter
Pada Ultran Cell ini ada beberapa parameter yang akan di setting diantaranya :
a. Directed Retry Target
Mereferensikan MO (Manage Object) External Cell GSM, hanya satu (1) Cell yang dapat di gunakan sebagai target difine pada load sharing melalui Directed Retry.
b. Load Sharing GSM Threshold
Menggambarkan besarnya persentase power admin yang di referensikan dalam Directed Retry.
c. Load Sharing GSM Fraction
Mengggambarkan besarnya persentase panggilan suara yang dimasukkan pada directed retry setelah LoadSharingGSMThreshold dilewati.
Tabel 3.2 Parameter Ultrancell
RNC 3G SITE NAME Cell directedRetryTarget loadSharingGsmThreshold loadSharingGsmFraction
RNC01 Node B_40088 40088 JP08528 33 100 RNC01 Node B_40398 40398 JP00928 33 100 RNC02 Node B_47251 47251 JU07251 33 100 RNC02 Node B_47252 47252 JU07252 33 100 RNC02 Node B_47253 47253 JU07253 33 100 RNC02 Node B_47261 47261 JU07261 33 100 RNC02 Node B_47262 47262 JU07262 33 100 RNC02 Node B_47263 47263 JU07263 33 100 RNC02 Node B_48471 48471 JU08471 33 100 RNC02 Node B_48472 48472 JU08472 33 100 RNC02 Node B_48473 48473 JU08473 33 100 3.3 HASIL PENGUKURAN
Parameter yang di ukur adalah DR2G Success Rate, IRAT (Inter Radio Access Technology) Handover Success Rate, Speech Call Setup Success Rate, Speech Call Drop Rate, dan Paket Switch Call Setup Success Rate.
3.3.1 Data Statistik
Tabel 3.3 Perbandingan Node B–Node B dengan penerapan Directed retry ke GSM (1)
No 3G SITE NAME Cell
Before After Before After Before After
1 Node B_40088 40088 2 Node B_40398 40398 3 Node B_47251 47251 4 Node B_47252 47252 5 Node B_47253 47253 6 Node B_47261 47261 7 Node B_47262 47262 8 Node B_47263 47263 9 Node B_48471 48471 10 Node B_48472 48472 11 Node B_48473 48473
Tabel 3.4 Perbandingan Node B–Node B dengan penerapan Directed retry ke GSM (2)
No 3G SITE NAME Cell
Before After Before After
1 Node B_40088 40088 2 Node B_40398 40398 3 Node B_47251 47251 4 Node B_47252 47252 5 Node B_47253 47253 6 Node B_47261 47261 7 Node B_47262 47262 8 Node B_47263 47263 9 Node B_48471 48471 10 Node B_48472 48472 11 Node B_48473 48473
3.3.2 Data Grafik
Hasil pengukuran berupa data statistik tersebut diubah ke dalam bentuk diagram batang agar lebih memudahkan dalam proses menganalisanya.
Gambar 3.2 menunjukkan grafik perbandingan dari DR2G Success Rate sebelum dan sesudah penerapan directed retry ke GSM.
DR2G Success Rate 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 45 .1 6 28 .7 2 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 Node B_4 0088 Node B_4 0398 Node B_4 7251 Node B_4 7252 Node B_4 7253 Node B_4 7261 Node B_4 7262 Node B_4 7263 Node B_4 8471 Node B_4 8472 Node B_4 8473
DR2GSuccRate Before DR2GSuccRate After
Gambar 3.3 menunjukkan grafik perbandingan dari IRAT handover success rate sebelum dan sesudah penerapan directed retry ke GSM.
IRAT Handover Success Rate
90 .7 4 98 .2 3 10 0. 00 99 .2 1 98 .3 2 98 .8 1 98 .0 5 99.2 0 99 .3 8 97 .5 0 93 .5 1 10 0. 00 99 .1 2 100. 00 99 .5 3 10 0. 00 10 0. 00 99 .8 1 99 .2 9 100. 00 10 0. 00 10 0. 00 86.00 88.00 90.00 92.00 94.00 96.00 98.00 100.00 102.00 Node B_4 0088 Node B_4 0398 Node B_4 7251 Node B_4 7252 Node B_4 7253 Node B_4 7261 Node B_4 7262 Node B_4 7263 Node B_4 8471 Node B_4 8472 Node B_4 8473
IRATU2GHOSuccRate Before IRATU2GHOSuccRate After
Gambar 3.4 menunjukkan grafik perbandingan dari Speech Call Setup Success Rate sebelum dan sesudah penerapan directed retry ke GSM.
Speech CSSR 97 .6 9 97 .3 2 98 .9 3 96 .5 9 97 .1 1 96 .2 2 99 .0 3 91 .5 7 96 .9 2 97.7 7 98.9 0 99 .2 2 98 .1 1 10 0. 90 99 .8 1 98 .2 7 99 .9 1 10 0. 48 98 .3 8 98 .8 1 98 .6 7 99.5 0 86.00 88.00 90.00 92.00 94.00 96.00 98.00 100.00 102.00 Node B_4 0088 Node B_4 0398 Node B_4 7251 Node B_4 7252 Node B_4 7253 Node B_4 7261 Node B_4 7262 Node B_4 7263 Node B_4 8471 Node B_4 8472 Node B_4 8473 SpchCSSR Before SpchCSSR After
Gambar 3.5 menunjukkan grafik perbandingan dari Speech Drop Rate sebelum dan sesudah penerapan directed retry ke GSM.
Speech Drop Rate
1. 09 0. 93 0. 37 1. 30 1. 62 1. 37 0. 66 1. 49 0. 73 0. 87 1. 74 0. 84 0. 34 0. 33 0. 82 0. 10 1. 13 0. 64 0. 99 0. 65 0.71 0. 52 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 Node B_4 0088 Node B_4 0398 Node B_4 7251 Node B_4 7252 Node B_4 7253 Node B_4 7261 Node B_4 7262 Node B_4 7263 Node B_4 8471 Node B_4 8472 Node B_4 8473
SpchDrop Before SpchDrop After
Gambar 3.6 menunjukkan grafik perbandingan dari Packet Swicth Call Setup Success Rate sebelum dan sesudah penerapan directed retry ke GSM.
Packet Swicth CSSR 97 .7 6 97 .6 2 96 .3 1 96 .5 0 96 .1 6 97 .4 2 99 .8 5 99 .0 3 99 .7 1 99 .7 1 99 .3 7 98 .7 2 98 .8 5 97 .9 5 99 .2 4 99.7 6 99 .1 5 99 .8 6 99 .5 9 99 .8 2 99 .7 1 99 .6 7 94.00 95.00 96.00 97.00 98.00 99.00 100.00 101.00 Node B_4 0088 Node B_4 0398 Node B_4 7251 Node B_4 7252 Node B_4 7253 Node B_4 7261 Node B_4 7262 Node B_4 7263 Node B_4 8471 Node B_4 8472 Node B_4 8473 PSCSSR Before PSCSSR After
BAB IV
ANALISA DATA
Pada implementasi Directed Retry ke GSM ini terlihat bahwa terjadi peningkatan keberhasilan panggilan yang lebih baik dibanding sebelum penerapan aplikasi Ditected Retry Ke GSM dan kegagalan panggilan dapat diturunkan pula. Tabel 3.3 sampai 3.4 pada bab III menunjukkan prosentase perbandingan dari DR2G Success Rate, IRAT (Inter Radio Access Technology) Handover Success Rate, Speech Call Setup Success Rate, Speech Call Drop Rate, dan Paket Switch Call Setup Success Rate sebelum dan sesudah implementasi. Semua parameter tersebut menpengaruhi keberhasilan panggilan.
Sebagai contoh untuk node B-40088 setelah penerapan Directed Retry ke GSM diketahui :
Nilai Counter dari hasil pengukuran di RNC Jakarta untuk node B-40088 pada tanggal 07 Maret 2008 :
Tabel 4.1 Data Counter pada node B-40088
Counter Node B-40088 pmNoDirRetrySuccess 14.00 pmNoDirRetryAtt 31.00 pmTotNoRrcConnectReqCsSucc 1501.00 pmTotNoRrcConnectReqCs 1506.00 pmNoRabEstablishSuccessSpeech 1326.00 pmNoRabEstablishAttemptSpeech 1363.00 pmNoSystemRabReleaseSpeech 11.00 pmNoNormalRabReleaseSpeech 1303.00 pmNoSuccessOutIratHoSpeech 155.00 pmNoAttOutIratHoSpeech 155.00 pmTotNoRrcConnectReqPsSucc 3767.00 pmTotNoRrcConnectReqPs 3792.00 pmNoRabEstablishSuccessPacketInteractive 4119.00 pmNoRabEstablishAttemptPacketInteractive 4145.00
