ANALISIS PENERAPAN BASE TRANSCEIVER STATION HIGH CAPACITY PADA GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUCATION

JETri, Volume 9, Nomor 2, Februari 2010, Halaman 13 - 24, ISSN 1412-0372

ANALISIS PENERAPAN BASE TRANSCEIVER STATION HIGH CAPACITY PADA GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUCATION

Suhartati Agoes & Nelly* Dosen Jurusan Teknik Elektro-FTI, Universitas Trisakti Abstract High Capacity Base Transceiver Station (Hi-Cap BTS) is one kind of BTS which can hold increased traffic load rapidly because the numbers Trx at each sector can reach twelve Trx. Because of the fact, on the other hand the capacity of Hi-Cap BTS Trx are four times more than generally BTS. This paper discusses about the result and the analysis of Hi-Cap BTS implementation on BTS Muspasarseni with the first Trx configuration is 4/4/3 be modified to 8/6/3. This case uses four parameters such as traffic, Drop Call Rate (DCR), Handover Success Rate (HOSR) and Stand-alone Dedicated Control Channel (SDCCH) Success Rate (SDSR). Based on the analysis that has been performed, traffic rate at sector one, two and three are increased to 134%, 65%, 4% respectively. DCR rate at sector one, two and three are decreased to 54%, 39%, 18% respectively. HOSR rate at sector one, two and three are increased to 10%, 2,6%, 1,5% respectively. SDSR rate at sector one and two are increased to 2,3%, 2,8%, but SDSR rate at sector three is decreased to 1,2%. Keywords: BTS Hi-Cap, DCR, HOSR, SDSR

1. Pendahuluan Transmisi dalam pertelekomunikasian adalah proses pengiriman informasi berupa suara dan atau data dari pengirim (sender) ke penerima (receiver). Jika satu kanal sudah terpakai untuk mengalirkan satu pembicaraan, maka jalur itu tidak dapat digunakan untuk menyalurkan pembicaraan lain. Jika pembicaraan sudah selesai barulah kanal tersebut dapat dipakai untuk yang lain. Volum trafik ini berubah-ubah dari waktu ke waktu, hari ke hari dan bulan ke bulan. Oleh sebab itu dikenal jam sibuk, hari sibuk dan bulan sibuk (J. E. Flood, 1995: np). Kesibukan berbeda-beda untuk setiap tempat. Untuk jumlah telepon yang sama, kapasitas sentral telepon yang dibutuhkan tidak sama. Oleh karena itu dikembangkanlah suatu teknologi yang dapat mengatasi peningkatan jumlah pelanggan yaitu dengan sistem Base Transceiver Station High Capacity (BTS Hi-Cap). Proses BTS Hi-Cap digunakan untuk memecahkan permasalahan blocking yang lebih dari 4 Trx.

* Alumni Jurusan Teknik Elektro FTI, Universitas Trisakti

JETri, Volume 9, Nomor 2, Februari 2010, Halaman 13 -24, ISSN 1412-0372

2. Arsitektur Jaringan GSM Mobile stations. MSs

Network management subsystem. NMS Base station subsystem. BSS

Network and switching subsysystem. NSS

OMC BTS Ater

BTS Base transceiver station

BSC

Operation and maintenance center. OMC

VLR MSC (GMSC)

T R A U

HLR IWF + EC

Base station controller

AuC

EIR SMSC

PSPDN

PSTN

A-interface ISDN

BTS

Radio or air interface

MSC IWF TRAU EC VLR HLR AuC EIR SMSC PSPDN PSTN ISDN

: Mobile (service) switcing center : Interworking function : Transcoder (TC) and rate adaptor unit (RAU) : Echo canceller : Visitors location register : Home location register : Authentication center : Equipment identiy register : Short message service center : Packet switched public data center : Public switched telephone network : Integrated service digital network

SIM: subscriber identity module

Gambar 1. Arsitektur Jaringan GSM

14

Suhartati Agoes & Nelly. Analisis Hasil Penerapan Base Transceiver Station High Capacity Pada

Secara umum, network element dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi 3 bagian sebagai berikut: 1. Mobile Station (MS) 2. Base Station Subystem (BSS) 3. Network Sub System (NSS) Network element di atas akan membentuk sebuah Public Land Mobile Network (PLMN) (Schiller & Jochen, 2003: np).

3. Quality Of Service Trend saat ini para network designer membangun jaringan multiservice yang membawa trafik suara, data dan video, melewati arsitektur jaringan berbasis paket meningkatnya kebutuhan bandwidth. Istilah QoS mengacu kepada kemampuan dari jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik kepada trafik jaringan tertentu. Secara umum, QoS menyediakan layanan jaringan yang lebih baik dengan mendukung bandwidth yang terdedikasi, memperbaiki karakteristik loss, menghindari dan mengatur kongesti pada jaringan serta mengatur prioritas trafik yang melewati jaringan. Sedangkan pengertian trafik adalah kumpulan semua permintaan

pemakaian peralatan telekomunikasi (saluran, alat sambungan, dll) untuk melakukan proses penyambungan komunikasi. Jenis-jenis QoS yang digunakan pada analisis BTS Hi-Cap: a. Drop Call Rate (DCR) Probabilitas Drop Call merupakan salah satu hal terpenting dari parameter Quality of Service (QoS) dalam kualitas kinerja jaringan yang menunjukkan probabilitas kegagalan panggilan b. Hand Over Success Rate (HOSR) Hand Over Success Rate (HOSR) merupakan tingkat keberhasilan perubahan frekuensi operasi secara otomatis saat pelanggan bergerak memasuki daerah operasi frekuensi/sel yang berbeda sehingga pembicaraan dapat terus berlangsung pada daerah frekuensi operasi yang baru, tanpa proses pembangunan ulang panggilan. c. SDCCH Success Rate (SDSR) Stand Alone Dedicated Control Channel (SDCCH) Success Rate (SDSR) merupakan tingkat keberhasilan parameter time slot dalam membawa informasi signaling dalam call setup. Pada satu Trx terdapat satu time solt SDCCH.

15


4. Konfigurasi Trx Berikut ini merupakan Konfigurasi Trx modul BTS Hi-Cap pada kasus 5 Trx (Nokia UltraSite EDGE BTS, 2001: np), seperti Gambar 2. Tranceiver RF units

Receive Multicoupler and Wideband Combiner units

Dual Duplex Unit

TX

LNA RX1 DRX1 RX2 RX DRX2 RX3 DRX3 RX4 DRX4 RX5 DRX5 RX6 DRX DRX6

LNA

M6xx

LNA

LNA

Duplexer

WBC

Duplexer

TX RX main div

TX RX main div TX RX main div

X-pol Antenna

Duplexer

WBC

Duplexer

RX main div

TX RX main div

WBC

Gambar 2. Konfigurasi BTS Hi-Cap dengan 5 Trx Gambar 3. berikut ini merupakan Konfigurasi Trx modul BTS HiCap pada kasus 5 Trx

16


Berikut ini merupakan Konfigurasi Trx modul BTS Hi-Cap pada kasus 6 Trx (Nokia UltraSite EDGE BTS, 2001: np), seperti Gambar 3. Tranceiver RF units


Dual Duplex Unit

TX

LNA RX1 DRX1 RX2 RX DRX2 RX3 DRX3 RX4 DRX4 RX5 DRX5 RX6 DRX DRX6

LNA

M6xx

LNA

LNA

Duplexer

WBC

Duplexer

TX RX main div

TX RX main div TX RX main div

X-pol Antenna

Duplexer

WBC

Duplexer

RX main div

TX RX main div

WBC

TX RX main div

Gambar 3. Konfigurasi BTS Hi-Cap dengan 6 Trx Berikut ini merupakan Konfigurasi Trx modul BTS Hi-Cap pada kasus 8 Trx (Nokia UltraSite EDGE BTS, 2001: np), seperti Gambar 4.

17


Tranceiver RF units


RX main div TX RX main div TX RX main div

RX1 DRX1 RX2 RX DRX2 RX3 DRX3 RX4 DRX4 RX5 DRX5 RX6 DRX DRX6

TX M6xx

LNA

LNA

LNA

LNA

Duplexer

TX

Duplexer

WBC

Duplexer

WBC

RX main div

Duplexer

TX

Dual Duplex Unit

X-pol Antenna

X-pol Antenna

RX main div TX RX main div TX RX main div TX RX main div

WBC WBC RX1 DRX1 RX RX2 DRX2 DRX M2xx

Gambar 4. Konfigurasi BTS Hi-Cap dengan 8 Trx

5. Keadaan Tilting Antena Keadaan Tilting Antena BTS Muspasarseni dilakukan sebanyak dua kali yaitu keadaan lama pada tanggal 1 April 2009 - 29 April 2009 dan keadaan baru pada tanggal 30 April – 31 Mei 2009. Tilting antena pada dua keadaan tersebut seperti pada Tabel 1. pada halaman berikut ini.

18


Tabel 1. Keadaan Tilting Antena BTS Muspasarseni Sektor

Keadaan Lama

Keadaan Baru

Satu

Mekanikal = 0° Elektrikal = 1°


Dua



Tiga



6. Kapasitas Trafik Kapasitas Trafik sebelum dan sesudah penerapan BTS Hi-Cap pada sektor satu seperti pada Tabel 2. Tabel 2. Kapasitas Trafik sektor satu sebelum dan sesudah penerapan Sebelum Penerapan Sesudah Penerapan Jumlah time slot = 26 time slot

Jumlah time slot = 54 time slot

{(7 time slot/Trx)x(4Trx)- 1 BCCH - {(7 time slot/Trx)x(8Trx)- 1 BCCH 1 GPRS/EDGE} 1 GPRS/EDGE} GoS = 2% (Tabel Erlang B)

GoS = 2% (Tabel Erlang B)

Jumlah Erlang yang ditawarkan 18.38 Erlang

Jumlah Erlang yang ditawarkan 44 Erlang

Kapasitas Trafik sebelum dan sesudah penerapan BTS Hi-Cap pada sektor dua seperti pada Tabel 3. Tabel 3. Kapasitas Trafik sektor dua sebelum dan sesudah penerapan Sebelum Penerapan Sesudah Penerapan Jumlah time slot = 26 time slot

Jumlah time slot = 40 time slot

{(7 time slot/Trx)x(4Trx)- 1 BCCH - 1 {(7 time slot/Trx)x(6Trx)- 1 BCCH - 1 GPRS/EDGE} GPRS/EDGE} GoS = 2% (Tabel Erlang B)



Jumlah Erlang yang ditawarkan 31 Erlang

Kapasitas Trafik sebelum dan sesudah penerapan BTS Hi-Cap pada sektor tiga seperti pada Tabel 4. pada halaman berikut.

19


Tabel 4. Kapasitas Trafik sektor satu sebelum dan sesudah penerapan Sebelum Penerapan Sesudah Penerapan Jumlah time slot = 19 time slot Jumlah time slot = 19 time slot {(7 time slot/Trx)x(3Trx)- 1 BCCH - 1 GPRS/EDGE}

{(7 time slot/Trx)x(3Trx)- 1 BCCH - 1 GPRS/EDGE}





Penentuan Key Performance Indicator (KPI) berdasarkan ketentuan pada Tabel 5. Tabel 5. Ketentuan KPI (kontinyu) No

Ketentuan

1

Keadaan pertama adalah keadaan sebelum penerapan BTS Hi-Cap, yaitu pada tanggal 1 April – 21 April 2009 (keadaan lama tilting antena sesuai dengan Tabel 3.10). Keadaan kedua adalah keadaan setelah penerapan BTS Hi-Cap dengan kondisi tilting antena seperti sebelum penerapan BTS Hi-Cap, yaitu pada tanggal 22 April – 29 April 2009 (keadaan lama tilting antena sesuai dengan Tabel 3.10). Keadaan ketiga adalah keadaan setelah dilakukan penerapan BTS Hi-Cap, yaitu pada tanggal 30 April – 31 Mei 2009 dengan kondisi tilting antena yang baru (keadaan baru tilting antena sesuai dengan Tabel 3.10). Memenuhi nilai KPI untuk DCR adalah rata-rata DCR setelah penerapan ≤ rata-rata DCR sebelum penerapan + standar deviasi (σ) sebelum penerapan. Di luar keadaan ini = tidak memenuhi nilai KPI untuk DCR. Memenuhi nilai KPI untuk HOSR adalah rata-rata HOSR setelah penerapan ≥ rata-rata HOSR sebelum penerapan - standar deviasi (σ) sebelum penerapan. Di luar keadaan ini = tidak memenuhi nilai KPI untuk HOSR. Memenuhi nilai KPI untuk SDSR adalah rata-rata SDSR setelah penerapan BTS Hi-Cap ≥ rata-rata HOSR sebelum penerapan - standar deviasi (σ). Di luar keadaan ini = tidak memenuhi nilai KPI untuk SDSR. Threshold adalah nilai standar yang menunjukkan kinerja yang baik dari suatu parameter. Untuk DCR = 0.3 % ; HOSR = 96.13% ; SDSR = 93.01 % Standar Deviasi (σ) adalah akar kuadrat dari rata-rata hitung dari deviasi kuadrat setiap data terhadap rata-rata hitungnya dan menunjukkan standar penyimpangan data terhadap nilai rata-ratanya.

2

3

4

5

6

7 8

20


Setelah dilakukan perhitungan didapat KPI Sektor Satu seperti pada Tabel 6. Tabel 6. KPI Sektor Satu DCR HOSR SDSR σ = 0.0182 σ = 3.8 σ = 1.56 Rata-rata I = 0.6 Rata-rata I = 85.9 Rata-rata I = 94.33 Rata-rata II = 0.88 Rata-rata II = 87.43 Rata-rata II = 93 0.88 > 0.6182 = tidak 87.43 > 82.1 = 93 > 92.77 = memenuhi memenuhi memenuhi Rata-rata III = 0.3 Rata-rata III = 96.73 Rata-rata III = 97.6 96.73 > 82.1 = 97.6 > 92.77 = 0.3 < 0.6182 = memenuhi memenuhi memenuhi Setelah dilakukan perhitungan didapat KPI Sektor Dua seperti pada Tabel 7. Tabel 7. KPI Sektor Dua DCR HOSR SDSR σ = 0.035 σ = 2.042 σ = 1.3 Rata-rata I = 0.4 Rata-rata I = 95.23 Rata-rata I = 94.1 Rata-rata II = 0.78 Rata-rata II = 82.23 Rata-rata II = 87.93 0.78 > 0.435 = tidak 82.23 > 93.188 = tidak 87.93 > 92.8 = tidak memenuhi memenuhi memenuhi Rata-rata III = 0.3 Rata-rata III = 96.83 Rata-rata III = 97.8 96.83 > 93.188 = 0.3 < 0.435 = memenuhi 97.8 > 92.8 = memenuhi memenuhi Setelah dilakukan perhitungan didapat KPI Sektor Tiga seperti pada Tabel 8. Tabel 8. KPI Sektor Tiga DCR HOSR SDSR σ = 0.034 σ = 0.216 σ = 0.51 Rata-rata I = 0.41 Rata-rata I = 96.93 Rata-rata I = 94 Rata-rata II = 0.3 Rata-rata II = 96.4 Rata-rata II = 94.1 96.4 > 96.714 = tidak 94.1 > 93.49 = 0.3 > 0.444 = memenuhi memenuhi memenuhi Rata-rata III = 0.31 Rata-rata III = 95.56 Rata-rata III = 94.4 0.31 < 0.444 = 95.56 > 94.714 = tidak 94.4 > 93.49 = memenuhi memenuhi memenuhi

21


trafik

DCR

Erlang

Gambar 5. Merupakan grafik data statistik Muspasarseni 1 April – 31 Mei 2009 pada halaman berikut.

Tanggal Trafik Sektor 1

Trafik Sektor 2

Trafik Sektor 3

Gambar 5. Grafik Trafik DCR Muspasarseni

Erlang

Gambar 6. Merupakan grafik data statistik trafik HOSR Muspasarseni 1 April – 31 Mei 2009 pada halaman berikut.


Trafik Sektor 2

Trafik Sektor 3

Gambar 6. Grafik HOSR Muspasarseni

22


Erlang

Gambar 7. Merupakan grafik data statistik trafik SDSR Muspasarseni 1 April – 31 Mei 2009 pada halaman berikut.


Trafik Sektor 2

Trafik Sektor 3

Gambar 6. Grafik SDSR Muspasarseni

Erlang

Gambar 8. Merupakan grafik data statistik trafik SDSR BTS Muspasarseni 1 April – 31 Mei 2009 adalah sebagai berikut:


Trafik Sektor 2

Trafik Sektor 3

Gambar 8. Grafik SDSR BTS Muspasarseni

23


7. Kesimpulan 1. Pada sektor satu dengan tilting antena Mekanikal 0° menjadi 2°, Elektrikal 1° menjadi 2° menghasilkan peningkatan nilai trafik sebesar 134%, penurunan nilai DCR sebesar 54%, peningkatan nilai HOSR sebesar 10%, dan peningkatan nilai SDSR sebesar 2,3%. 2. Pada sektor dua dengan tilting antena Mekanikal 0° menjadi 2°, Elektrikal tetap 2° menghasilkan peningkatan nilai trafik sebesar 65%, penurunan nilai DCR sebesar 39%, peningkatan nilai HOSR sebesar 2,6%, dan peningkatan nilai SDSR sebesar 2,8%. 3. Pada sektor tiga dengan tilting antena Mekanikal tetap 2° dan Elektrikal 2° menjadi 3° menghasilkan peningkatan nilai trafik sebesar 4%, penurunan nilai DCR sebesar 18%, peningkatan nilai HOSR sebesar 1,5%, dan penurunan nilai SDSR sebesar 1,2%. 4. Hasil KPI terbaik adalah sektor dua di mana setiap parameter pada awal tidak memenuhi dan akhirnya menjadi memenuhi.

Daftar Acuan 1. Channel Configuration”. Training Overview, Siemens. Australia. 2001 2. GSM Advanced System Technique”. Student Text, Ericsson. Singapore. 2000 3. High Capacity BTS”. Planning Guideline, NOKIA Team. Indonesia. 2006 4. J. E. Flood. 1995. Telecommunications Switching, Traffic and Networks. Prentice Hall. 5. Nahwan. Pengenalan Jaringan GSM/GPRS. (Online), http://www.stttelkom.ac.id/staf/NMA/index_files/TE4103_11_GSMGPRSNetwork.pdf, 9 Desember 2008: 07.30 WIB) 6. Nokia UltraSite EDGE BTS”. White Paper, NOKIA. Finlandia. 2001 7. Schiller, Jochen. 2003. Mobile Communications. Addison Wesley.

24

ANALISIS PENERAPAN BASE TRANSCEIVER STATION HIGH CAPACITY PADA GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUCATION

Recommend Documents