BAB II DASAR TEORI 2.1 Perkembangan sistem telekomunikasi bergerak (selular) Perkembangan teknologi telekomunikasi terutama teknologi selular sudah di mulai sejak pertengahan tahun 90-an dengan mengusung teknologi Generasi Pertama (1G) dengan menggunakan teknologi Advance Mobile Phone System (AMPS). Teknologi AMPS ini pertama kali digunakan oleh pihak militer di Amerika Serikat. Dalam kurun waktu 10 tahun sejak lahirnya AMPS sudah terjadi perkembangan yang sangat pesat dengan berbagai penemuan atau inovasi teknologi komunikasi dan pada akhir tahun 90-an munculah teknologi Generasi Kedua (2G). Perbedaan utama dari teknologi 1G dan 2G adalah 1G masih menggunakan sistem analog sedangkan 2G sudah menggunakan sistem digital. Teknologi 2G dapat dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu Time Division Multiple Access (TDMA) dan code division multiple access (CDMA). TDMA sendiri berkembang ke dalam beberapa versi, yaitu Global System For Mobile Communication (GSM) di Eropa, IDEN di Amerika, PDC di Jepang. Sedangkan CDMA berkembang pesat di AS dan Kanada. Kemampuan mencolok teknologi 2G adalah tidak hanya dapat digunakan untuk telepon (voice) tetapi juga untuk mengirim Short Message Service (SMS) yaitu mengirim pesan singkat dengan menggunakan text. Frekuensi teknologi GSM yang dapat digunakan dalam adalah 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz dan 1900 MHz. Bandwidth per channel frekuensinya sebesar 200 KHz. Generasi Kedua ini membuat perkembangan teknologi semakin cepat dengan menghadirkan berbagi kelebihan yang ditawarkan selain mengirim SMS dan voice. Para ahli mengembangkan teknologi yang lebih bagus dengan segala kelebihannya dari teknologi terdahulu hingga pada akhirnya di awal tahun 2000-an tercipta teknologi Generasi 2,5 (2,5 G) yang mempunyai kemampuan transfer data. Teknologi 2,5 G tersebut bernama General Packet Radio Service (GPRS). GPRS memiliki kecepatan sampai 115 Kbps. GPRS dapat digunakan untuk transfer data seperti mengirim email,
5
Multimedia Message Service (MMS), Wireless Application Protocol (WAP) dan World Wide Web (WWW). Setelah GPRS, muncul teknologi terbaru yaitu Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE). EDGE yang merupakan teknologi 2,75G memiliki kecepatan transfer data mendekati 384 Kbps. Seiring
dengan
berjalannya
waktu,
teknologi
selular
semakin
berkembang dan memiliki jumlah pengguna yang semakin banyak sehingga mendorong untuk terciptanya jaringan pita lebar yaitu generasi ketiga (3G). Universal Mobile Telephone Standard (UMTS) yang dikenal sebagai Release 99 dengan kecepatan downlink 384 Kbps dan uplink 384 Kbps adalah generasi ketiga pertama yang muncul. Dilanjutkan dengan release 4 dengan spesifikasi kecepatan yang dapat mencapai 2 Mbps, dilanjutkan dengan sistem High Speed Packet Data (HSPA) release 5 dan 6. HSPA+ release 7 sampai 10, hingga sekarang Long Term Evolution (LTE) sebagai generasi keempat (4G) yang diperkenalkan pada release 8 dengan kecepan Downlink hingga 150 Mbps, dan Uplink 75 Mbps. Seperti yang terlihat pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Alur Evolusi Menuju HSPA[5]
6
2.2 Arsitektur Jaringan UMTS UMTS (Rel. 99) mempersatukan peningkatan dari GSM tahap 2+ Core Network dengan GPRS dan CAMEL. Memungkinkan operator jaringan untuk menikmati peningkatan efesiensi biaya karena UMTS dapat melindungi investasi 2G dan mengurangi resiko dari implementasi tersebut. Dalam UMTS rilis 1 (Rel.‟99), telah diperkenalkan suatu jaringan kases radio baru UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN). UTRAN, UMTS Radio Access Network (RAN), dapat dihubungkan dengan GSM tahap 2+ Core Network (CN) melalui Iu. Iu merupakan antarmuka UTRAN antara Radio Network Controller (RNC) dan CN; antarmuka UTRAN antara RNC dan packetswitched domain dari CN (Iu-PS) adalah digunakan untuk data PS dan antarmuka UTRAN antara RNC dan circuit-switched domain dari CN (Iu-CS) adalah digunakan untuk data CS. Mobile Stations (MSs) “GSM-only” akan dapat dihubungkan ke jaringan melalui GSM air (radio) interface (Um). UMTS/GSM dual-mode user equipment (UE) akan dapat dihubungkan ke jaringan melalui UMTS air (radio) interface (Uu) pada rate data yang sangat tinggi (hampir sampai 2 Mbps). Diluar layanan area UMTS, UMTS/GSM UE akan dapat dihubungkan ke jaringan dengan mengurangi rate data melalui Um.
Gambar 2.2 Rate Transmisi [6]
7
GSM phase ½ PLMN berisi dari 3 subsistem; base station subsystem (BSS), network dan switching subsystem (NSS), dan operations support system (OSS). BSS berisi dengan beberapa unit fungsional yaitu Base station controller (BSC), base transciever station (BTS) dan transcoder and rate adapter unit (TRAU). NSS berisi beberapa unit fungsional yaitu MSC, VLR, HLR, EIR, dan AC. MSC berfungsi menyediakan seperti switching, signaling, paging, dan inter-MSC handover. OSS berisi operation dan maintenance centers (OMC), yang digunakan untuk
remote dan tugas
centralized operation, administration dan
maintenance (OAM).
Gambar 2.3 Jaringan UMTS Tahap 1 [6]
8
2.2.1 Elemen jaringan dari GSM Phase 2+
GPRS Yang terpenting dari bagian evolusioner GSM menuju UMTS adalah GPRS. GPRS memperkenalkan PS kedalam GSM CN dan mengijinkan akses langsung ke packet data networks (PDNs). Transmisi PS ini memungkinkan untuk rate data tinggi dengan baik diluar batas 64 kbps dari ISDN melalui GSM CN, transmisi data rate untuk UMTS diperlukan sampai 2 Mbps. GPRS akan siapkan dan mengoptimalisasi CN untuk data rate yang tinggi pada transmisi PS, seperti halnya UMTS dengan UTRAN pada RAN. Seperti itu juga, GPRS adalah suatu persyaratan untuk pengenalan UMTS. Dua unit fungsional ini meluas dari arsitektur GSM NSS untuk layanan GPRS PS; GGSN dan SGSN, GGSN mempunyai fungsi membandingkan pada gateway MSC (GMSC). SGSN berada pada level hirarki yang sama sebagai visited MSC (VMSC)/VLR
dan
melaksanakan
fungsi
yang
dapat
diperbandingkan seperti routing dan mobility management.
CAMEL CAMEL memungkinkan akses di seluruh dunia pada operator yang memakai aplikasi IN seperti prepaid, call screening, dan supervision. CAMEL adalah peningkatan utama GSM tahap 2+ untuk pengenalan konsep UMTS virtual home environment (VHE). VHE adalah suatu platform dari definisi layanan fleksibel (koleksi dari jasa kreasi tool) itu memungkinkan operator untuk memodifikasi atau penigkatan layanan yang sudah ada ada atau membuat layanan baru. Lagipula, VHE memungkinkan akses diseluruh dunia ke layanan spesifik operator ini dalam setiap GSM dan UMTS PLMN dan memperkenalkan layanan location based (oleh interaksi dengan GSM/UMTS mobility management). A CSE dan suatu protokol baru dari common control signaling system 7 (SS7) (CCS7), CAMEL application part (CAP), dipergunakan pada CN untuk memperkenalkan CAMEL.
9
2.2.2 Elemen jaringan dari UMTS Phase 1 Telah disebutkan di atas, bahwa UMTS berbeda dengan GSM tahap 2+ kebanyakan dalam prinsip yang baru untuk transmisi interface udara (W-CDMA sebagai ganti dari TDMA / FDMA). Oleh karena itu, suatu RAN yang baru disebut dengan UTRAN harus dikenalkan dengan UMTS. Hanya proyeksi modifikasi, seperti alokasi dari trnascoder (TC) berfungsi untuk penekanan suara pada CN, dibutuhkan dalam CN untuk mengakomodasi perubahan itu. Fungsi TC adalah digunakan bersama dengan interworking function (IWF) untuk konversi protokol antara interface A dan Iu-CS.
UTRAN Standar UMTS dapat dilihat debagai suatu perluasan dari jaringan yang ada. Dua elemen jaringan baru telah diperkenalkan dalam UTRAN, RNC, dan Node B. UTRAN dibagi lagi dalam radio network system (RNSs) yang individual, dimana masing-masing RNS adalan dikontrol oleh RNC. RNC dihubungkan ke suatu set dari elemen Node B, yang mana masing-masing Node B dapat melayani satu atau beberapa sel.
Gambar 2.4. UMTS tahap 1: UTRAN [6]
10
Elemen jaringan yang ada, seperti MSC, SGSN, dan HLR, dapan diperluas untuk mengadopsi persyaratan UMTS, tapi RNC, Node B, dan handset harus didesain baru semua. RNC akan menjadi pengganti untuk BSC, dan Node B akan berfungsi hampir sama seperti BTS. Jaringan GSM dan GPRS akan dikembangkan dan layanan baru akan terintegrasi ke dalam keseluruhan jaringan yang keduanya berisi interface yang sudah ada seperti A, Gb, dan Abis, dan termasuk Iu yang merupakan interface baru, interface UTRAN antara Node B dan RNC (Iub), dan interface UTRAN antara dua RNCs (Iur). Empat interface terbuka baru dalam UMTS: 1. Uu: interface UE ke Node B (UTRAN, the UMTS W-CDMA air interface) 2. Iu: interface RNC ke GSM tahap 2+ CN (MSC/VLR atau SGSN) Iu-CS untuk data circuit-switched, Iu-PS untuk data packetswitched 3. Iub: interface RNC ke Node B 4. Iur: interface RNC ke RNC, bukan perbandingan ke interface yang lain dalam GSM.
Interface dari Iu, Iub, dan Iur adalah bersadarkapan pada prinsip transmisi ATM. RNC memungkinkan otonomi dari radio resource management (RRM) oleh UTRAN. RRM melaksanakan fungsi yang sama seperti GSM BSC, menyediakan central control untk elemen RNS (RNC dan beberapa Node B). 7 RNC menangani pertukaran protokol antara interface Iu, Iur, dan Iub dan bertanggung jawab untuk centralized operation dan maintenance (O&M) dari keseluruhan RNS dengan akses bagi OSS. Karena interfacenya berbasis ATM, RNS memindahkan sel ATM antara interface Iu, Iur, dan Iub. Para pemakai data pada circuit-switched dan packet-switched besaral dari interface Iu-CS
11
dan Iu-PS merupakan multiplex bersama untuk transmisi multimedia melalui interface Iur, Iub, dan Uu untuk dan dari UE. RNC menggunakan interface Iur, yang tidak sama dalam GSM BSS, untuk secara otonomi menangani 100 persen dari RRM, menghilangkan beban dari CN. Melayani fungsi kontrol seperti admission, koneksi RRC ke UE, keberagaman makro atau handover dan congestion sepenuhnya diatur oleh serving RNC (SRNC) tunggal. Jika RNC yang lain dilibatkan dalam koneksi yang aktip melalui suatu soft handover inter-RNC, dideklarasikan sebagai suatu drift RNC (DRNC). DRNC hanya bertanggung jawab untuk alokasi dari sumber kode. A dimungkinkan untuk mengalokasikan ulang dari fungsi SRNC bagi DRNC yang terdahulu (alokasi ulang serving radio network subsystem [SRNS]). Bagian dari controlling RNC (CRNC) digunakan untuk menggambarkan RNC yang mengontrol sumber logika dari akses poin UTRAN.
Gambar 2.5 RNC Function [6]
12
Node B Node B merupakan unit fisik dari transmisi / resepsi radio dengan
menggunakan
sel.
Tergantung pada
sektorisasinya
(omni/sektor sel), satu sel atau lebih dapat dilayani oleh Node B. Suatu Node B tunggal dapat mendukung kedua model dari FDD dan TDD, dan model tersebut dapat menjadi co-located dengan BTS GSM untuk mengurangi cost dari implementasinya. Node B dihubungkan dengan UE melalui interface radio Uu W-CDMA dan dihubungkan dengan RNC melaui interface Iub yang berbasis ATM. Node B merupakan titik dari terminal ATM. Tugas utama dari Node B adalah mengkonversi data dari dan untuk interface radio Uu, termasuk forward error correction (FEC), adaptasi nilai, spreading/despreading W-CDMA, dan modulasi quadrature phase shift keying (QPSK) pada interface udara. Node B mengukur kekuatan dan kualitas koneksi dan menentukan dari frame error rate (FER), transmisi data ini ditujukan kepada RNC sebagai laporan pengukuran dari handover dan kombinasi keaneka ragaman yang makro. Node B juga bertanggung jawab untuk softer handover FDD. Kombinasi keaneka ragaman mikro bebas dilakukan, menghapus kebutuhan untuk transmisi penambahan kapasitas dalam Iub. Node B juga beparsitipasi dalam kontrol daya, sebagai sesuatu yang memungkinkan untuk penyesuaian daya memakai perintah downlink (DL) transmission power control (TCP) melalui inner-loop power control berdasarkan pada informasi uplink (UL) TCP. Nilai-nilai yang sudah dikenal dari inner-loop power control berasal dari RNC melalui outer-loop power control.
13
Gambar 2.6 Node B Function [6]
UMTS UE UMTS UE pada prinsipnya sama dengan MS GSM yang memisahkan antara mobile equipment (ME) dan kartu UMTS suBSCriber
identity
module
(U-SIM).
UE
adalah
bagian
pendukung untuk berbagai elemen jaringan dalam fungsi dan prosedur yang bermacam-macam.
Gambar 2.7 UMTS UE Function [6]
14
2.3 Key Performance Indicators (KPI) KPI adalah indicator yang menunjukkan performansi dari sebuah jaringan
seluler.Penetapan
nilai
KPI
digunakan
selama
melakukan
perencanaan dan optimalisasi jaringan. Diawali dengan target KPI yang akan digunakan dalam perancangan, formula yang digunakan, identifikasi output jaringan, serta merumuskan dan menghitung KPI untuk optimalisasi jaringan. Tujuan utama dari optimalisasi tersebut adalah untuk mendapatkan KPI yang mendekati atau sama dengan target KPI yang telah ditetapkan saat perencanaan awal. 2.4 Parameter KPI Parameter KPI yang digunakan pada perancangan dan optimalisasi cell dan RNC terdiri dari :
Accessibility
Retainability
Mobility
2.4.1 Accessibility Accessibility pelayanan
adalah
kemampuan
user
yang sesuai dengan layanan
untuk
memperoleh
yang disediakan oleh
sistem.Parameter ini didapat dari nilai faktor yang ada pada sitedan dikalkulasikan di RNC menjadi nilai parameter – parameter yang ada pada accessibility. Parameter yang termasuk dalam kategori accessibility adalah Radio Research Control Success Rate (RRC SR). Call Setup Success Rate Circuit Switch (CSSR CS), Call Setup Success Rate Packet Switch (CSSR PS), Call Setup Success Rate High Speed Downlink Packet Access (CSSR HSDPA).
Radio Resource Control Success Rate (RRC SR) Parameter
ini
dapat
digunakan
keberhasilan signaling yang dilakukan
untuk
mengevaluasi
nilai
user. RRC Success Rate
didapatkan dari keberhasilan user melakukan signaling dibagi dengan
15
seluruh signaling yang ada pada waktu tersebut dikalikan 100%, seperti pada persamaan 2.1 di bawah ini : 𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑒
𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑒 = 𝑅𝑅𝐶 𝐶𝑜𝑛𝑛𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛
𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑒
∗ 100% (2.1)
Call Setup Success Rate Circuit Switch (CSSR CS) Parameter ini digunakan untuk mengevaluasi keberhasilan user
dalam menduduki kanal untuk layanan circuit switch hingga user melakukan pembicaraan. CSSR CS didapatkan dari panggilan yang berhasil dibagi dengan semua percobaan panggilan dikali 100%, seperti pada persamaan 2.2. 𝐶𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑉𝑜𝑖𝑐𝑒
𝐶𝑆𝑆𝑅 𝐶𝑆 = 𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑅 ∗ 𝐶𝑎𝑙𝑙 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡
𝑉𝑜𝑖𝑐𝑒
∗ 100%
(2.2)
Call Setup Success Rate Packet Switch (CSSR PS) Parameter ini digunakan untuk mengevaluasi keberhasilan user
dalam menduduki kanal untuk layanan packet switch hingga user melakukan panggilan. CSSR PS didapatkan dari panggilan untuk data yang berhasil dibagi dengan semua percobaan panggilan untuk data dikali 100%, seperti pada persamaan 2.3. 𝐶𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑃𝑆
𝐶𝑆𝑆𝑅 𝑃𝑆 = 𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑅 ∗ 𝐶𝑎𝑙𝑙 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡
𝑃𝑆
∗ 100%
(2.3)
Call Setup Success Rate High Speed Downlink Access (CSSR
HSDPA) Parameter ini digunakan untuk mengevaluasi keberhasilan user dalam menduduki kanal dengan layanan HSDPA hingga user melakukan panggilan pada layanan yang digunakan. CSSR HSDPA didapatkan dari panggilan yang berhasil dibagi dengan semua percobaan panggilan dikali 100% digunakan pada layanan HSDPA, seperti pada persamaan 2.4 𝐶𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴
𝐶𝑆𝑆𝑅 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴 = 𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑅 ∗ 𝐶𝑎𝑙𝑙 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡
𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴
∗ 100%
(2.4)
16
2.4.2 Retainability Retainability adalah kemampuan user untuk mempertahankan layanan setelah layanan tersebut berhasil diperoleh sampai batas waktu layanan tersebut dihentikan oleh user. Parameter ini didapat dari nilai faktor yang ada pada sitedan dikalkulasikan di RNC menjadi nilai parameter – parameter yang ada pada retainability. Parameter yang termasuk dalam kategori retainability adalah Call Drop Rate Circuit Switch (CDR CS), CDR PS, CDR HSDPA
Call Drop Rate Circuit Switch (CDR CS) Parameter ini digunakan untuk mengevaluasi panggilan yang gagal
pada layanan circuit switch yang sedang berlangsung sebelum user mengakhiri sambungan. Panggilan gagal terjadi akibat adanya keadaan tidak normal pada RNC yang disebabkan oleh RAB release request dikali 100%, seperti pada persamaan 2.5 𝐶𝐷𝑅 𝐶𝑆 =
𝐶𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒 𝐶𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒
∗ 100%
(2.5)
Call Drop Rate Packet Switch (CDR PS) Parameter ini dapat digunakan untuk mengevaluasi rasio panggilan
yang gagal yang ada di layanan packet switch yang sedang berlangsung sebelum user mengakhiri sambungan. Panggilan gagal terjadi akibat adanya keadaan tidak normal pada RNC yang disebabkan oleh RAB release request dikali 100%, seperti pada persamaan 2.6 𝐶𝐷𝑅 𝑃𝑆 =
𝑃𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒 𝑃𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒
∗ 100%
(2.6)
Call Drop Rate HSDPA (CDR HSDPA)
Parameter ini dapat digunakan untuk mengevaluasi rasio panggilan yang gagal yang ada di layanan HSDPA yang sedang berlangsung sebelum user mengakhiri sambungan. Panggilan gagal terjadi akibat adanya keadaan tidak normal pada RNC yang disebabkan oleh RAB release request dikali 100%, seperti persamaan 2.7 17
𝐶𝐷𝑅 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴 =
𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴 _𝑅𝐴𝐵𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴 _𝑅𝐴𝐵𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒
∗ 100%
(2.7)
2.4.3 Mobility Mobility adalah derajat pengukuran saat layanan berhasil diperoleh walaupun user dalam keadaan bergerak. Beberapa parameter yang masuk dalam kategori mobilityadalah Soft Handover Success Rate (SHO SR), Inter System Handover Circuit Switch (ISHO CS), Inter System Handover Packet Switch (ISHO PS).
SHO Success Rate Parameter KPI ini dapat digunakan untuk mengevaluasi laju
keberhasilan Soft Handover dalam suatu site yang berbeda, termasuk softer handover. Nilai SHO SR didapatkan dari nilai keberhasilan SHO dibagi dengan percobaan SHO yang ada dikalikan 100%, seperti pada persamaan (2.8) 𝑁𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 𝑜𝑓 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠𝑓𝑢𝑙𝑙 𝑆𝐻𝑂 𝑖𝑛 𝑎𝑛 𝑅𝑁𝐶
𝑆𝐻𝑂 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜 = 𝑁𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟
𝑜𝑓 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡𝑠 𝑜𝑓 𝑆𝐻𝑂 𝑖𝑛 𝑎𝑛 𝑅𝑁𝐶
∗ 100% (2.8)
ISHO CS Parameter KPI ini dapat digunakan untuk mengevaluasi laju
keberhasilan handover layanan circuit switch (CS) untuk 2 teknologi yang berbeda. Pada persamaan 2.9, keberhasilan inter system handover CS dibagi dengan percobaan inter system
handover layanan CS
dikalikan 100%. 𝐶𝑆 𝐼𝑆𝐻𝑂 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠
𝐼𝑆𝐻𝑂 𝐶𝑆 = 𝐶𝑆 𝐼𝑆𝐻𝑂 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 ∗ 100%
(2.9)
ISHO PS Parameter KPI ini dapat digunakan untuk mengevaluasi laju
keberhasilan handover layanan packet switch (PS) untuk 2 teknologi yang berbeda. Keberhasilan inter system handover PS dibagi dengan percobaan inter system handover layanan PS dikalikan 100%, seperti pada persamaan (2.10) 𝑃𝑆 𝐼𝑆𝐻𝑂 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠
𝐼𝑆𝐻𝑂 𝑃𝑆 = 𝑃𝑆 𝐼𝑆𝐻𝑂 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 ∗ 100%
(2.10)
18
2.5 Parameter congestion analisis Congestion adalah kelebihan kapasitas dari sebuah path data komunikasi atau sebuah telecommunication service.Kondisi ini terjadi manakala paketpaket yang dipancarkan lewat jaringan mendekati paket yang menangani kapasitas jaringan. Jika telah terindikasi terjadi congestion, maka hal ini akan mempengaruhi penurunan nilai dari parameter KPI accessabilityyang berhubungan dengan kapasitas sebuah sistem. Untuk kapasistas sistem, dapat dilihat berdasarkan power, code, channel element, dan IuB. Ada beberapa parameter congestion yang akan dianalasis pada jaringan UMTS, yaitu : 2.5.1 Power Congestion Power congestion adalah kelebihan kapasitas sistem yang terjadi pada alokasi power yang disediakan. Power congestion dapat dilihat dari dua arah, yaitu untuk downlink dan uplink. Power congestion yang terjadi pada arah downlink yang perlu diperhatikan adalah rasio Transmit Code Power (TCP) yang semakin meningkat, sedangkan untuk arah uplink nilai Receive Total Wide Power (RTWP) akan sangat tinggi (melebihi dari -95dBm) yang diakibatkan oleh interferensi dari arah uplink. Nilai TCP dan RTWP yang semakin meningkat akan berimbas pada performa parameter KPI accessability. Faktor congestion untuk power congestion terdiri dari : -
VS.RRC.Rej.ULPower.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang akan melakukan signaling pada arah uplink, karena nilai RTWP sudah berada di atasthreshold.
-
VS.RRC.Rej.DLPower.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang akan melakukan signalingpada arah downlink, karena nilai TCP sudah berada di atas threshold.
-
VS.RAB.FailEstabCS.ULPower.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah
19
melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan jalur pada arahuplink untuk layanan circuit switch. -
VS.RAB.FailEstabCS.DLPower.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan jalur pada arah downlinkuntuk layanan circuit switch.
-
VS.RAB.FailEstabPS.ULPower.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan jalur pada arah uplink untuk layanan packet switch.
-
VS.RAB.FailEstabPS.DLPower.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan jalur pada arah downlinkuntuk layanan packet switch.
2.5.2 CE Congestion Channel Element (CE) adalah resource logical yang dipakai untuk service baseband processing. Besarnya kapasitas maksimal dari channel element di NodeB bergantung pada kapasitas hardware System Module yang terpasang. Besarnya CE yang dibutuhkan untuk setiap service berbeda – beda bergantung dari jenis layanan yang digunakan. Jika banyak user mengakses layanan yang berbeda – beda dan membutuhkan CE yang lebih besar dari kapasitas hadware system module pada nodeB, maka akan terjadi CE Congestion untuk user yang tidak mendapatkan alokasi CE. Faktor congestion untuk CE congestion terdiri dari : -
VS.RRC.Rej.ULCE.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang akan melakukan signaling pada arah uplink, karena ketidaktersediaan resource CE.
-
VS.RRC.Rej.DLCE.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang akan melakukan
20
signaling pada arah downlink, karena ketidaktersediaan resource CE. -
VS.RAB.FailEstabCS.ULCE.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan resource CE pada arah uplink untuk layanan circuit switch.
-
VS.RAB.FailEstabCS.DLCE.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan resource CE pada arah downlinkuntuk layanan circuit switch.
-
VS.RAB.FailEstabPS.ULCE.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan resource CE pada arah uplink untuk layanan packet switch.
-
VS.RAB.FailEstabPS.DLCE.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. Namun gagal mendapatkan resource CE pada arah downlink untuk layanan packet switch.
2.5.3 Code Congestion Channelization codes digunakan untuk memberikan service atau layanan bagi user yang berbeda. Karena OVSF code yang digunakan sebagai chanelization code terbatas, maka code congestion akan terjadi ketika cell tidak dapat mengalokasikan code dengan nilai OVSF yang diperlukan untuk jenis layanan yang diinginkan oleh user. Faktor congestion untuk code congestion terdiri dari : -
VS.RRC.Rej.Code.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang akan melakukan signaling, karena keterbatasan code.
-
VS.RAB.FailEstabCS.Code.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. karena keterbatasan code untuk layanan circuit switch
21
-
VS.RAB.FailEstabPS.Code.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling. karena keterbatasan code untuk layanan packet switch
2.5.4 IuB Congestion IuB merupakan interface yang menghubungkan nodeB dengan RNC. Besarnya trafik atau datarate yang bisa dilewatkan pada IuB interface tergantung dari besarnya bandwidht yang di set pada Node B dan RNC untuk IuB intrerface tersebut. IuB congestion terjadi ketika banyak user yang mengakses layanan yang menyebabkan besarnya trafik pada nodeB lebih besar daripada bandwidht pada IuB interface. Faktor congestion untuk IuB congestion terdiri dari : -
VS.RRC.Rej.ULIuBBand.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang akan melakukan signaling pada arah uplink, karena terbatasnya bandwidht pada interface IuB.
-
VS.RRC.Rej.DLIuBBand.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang akan melakukan signaling pada arah downlink, karena terbatasnya bandwidht pada interface IuB.
-
VS.RAB.FailEstabCS.ULIuBBand.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling pada arah uplink, karena terbatasnya bandwidht interface IuB untuk circuit switch.
-
VS.RAB.FailEstabCS.DLIuBBand.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling pada arah downlink, karena terbatasnya bandwidht interface IuB untuk circuit switch.
-
VS.RAB.FailEstabPS.ULIuBBand.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling pada arah uplink, karena terbatasnya bandwidht interface IuB untuk packet switch.
22
-
VS.RAB.FailEstabPS.DLIuBBand.Cong, adalah faktor congestion yang terjadi akibat sistem menolak melayani user yang telah melakukan signaling pada arah downlink, karena terbatasnya bandwidht interface IuB untuk packet switch.
2.6 Metode Optimasi KPI Metode optimasi yang dilakukan untuk suksesnya implementasi 3rd carrier adalah dengan memperhatikan planning yang telah dilakukan sebelumnya. Dari planning dikenal dengan istilah segitiga CQC ( Capacity, Quality, dan Coverage)
Gambar 2.8 Segitiga CQC [2] Pada gambar 2.3 A = quality , B = Capacity, dan C = Coveragejika ditarik titik A ke atas maka titik C atau B akan ikut tertarik (memendek) , bila titik B ditarik maka A dan C pun juga mengikuti dan begitu pula dengan titik C. Ketiga hal tersebut saling bergantungan. Bila diinginkan quality ditingkatkan hingga nilai KPI tertentu maka capacity atau coverage yang akan berkurang. Dalam 3G dan teknologi selanjutnya sulit untuk mendapatkan CQC yang bernilai tinggi (Quality tinggi, coverage luas dan capacity banyak), jadi diperlukan pertimbangan yang matang untuk merencanakan atau membuat suatu jaringan 3G harus memperhatikan coverage, capacity, quality secara bersamaan. Penambahan 3rd carrier ini dimaksudkan agar kapasitas/capacity dapat bertambah. 3rd carrier ini juga bisa difungsikan untuk memperbaiki kualitas dan kecepatan akses data. Hal tersebut dapat terjadi karena di setiap 23
carrier yang diimplementasikan tersebut bisa diaktifkan fitur-fitur yang lebih canggih seperti teknologi HSPA+. Jika update fitur dilakukan maka performance Node B secara keseluruhan akan mengalami peningkatan. HSPA+ memiliki fitur untuk cara akses dengan agregate multi-carrier sehingga dengan bandwidth sebesar 5 MHz dapat memiliki output tergantung dengan jumlah carrier yang dipakai dalam Node B tersebut. Jadi, penambahan 3rd carrier/frekuensi baru ini pada awalnya memang hanya untuk menambah kapasitas atau menampung traffic yang sudah padat, akan tetapi jika sudah diaktifkan fitur lainnya maka akan lebih banyak manfaat yang dapat diterima. [7]
Berikut keistimewaan Multi Carrier HSPA+:
[8]
- Meningkatkan layanan broadband Sinyal multicarrier menyatukan beberapa carrier 5 MHz HSPA, membuatsebuah pipa data yang lebih besar sehingga memberikan peningkatan pemakaianbroadband mobile bagi semua user dalam suatu sel. Implementasi awal HSPA+ R8 dari sinyal multicarrier mendukung carrier downlink (DL) aggregate yang akan menggandakan kecepatan data untuk seluruh user pada semua sel. Selanjutnya , kecepatan data puncak seimbang dengan bandwidth dan adanya pelipatgandaan sampai 42 Mbps untuk arah downlink pada 10 MHz (tanpa MIMO pada R8). Teknik multicarrier memungkinkan pelanggan menikmati layanan broadband yang lebih baik ini dengan respon jaringan keseluruhan yang lebih cepat dengan kecepatan data yang lebih tinggi. Hal ini bermanfaat untuk aplikasi seperti web browsing dimana user dapat dilayani dua kali dibanding dengan single carrier. Dengan multicarrier, upgrade software Node B akan berlangsung hemat. Multicarrier umumnya meningkatkan layanan broadband , juga meningkatkan aplikasi secara burst pada carrier tertentu yang dipakai. Multicarrier dapat mendukung layanan aplikasi burst seperti web browsing. Jaringan tidak dibebani sepenuhnya sepanjang waktu dan multicarrier dapat menggandakan kapasitas aplikasi burst dibandingkan dengan dua buah carrier tunggal.
24
- Menggandakan kapasitas voice HSPA+ memiliki dua pilihan, voice dengan CS (circuit-switched) pada HSPA atau VoIP, dimana keduanya memiliki kapasitas lebih dari dua kali WCDMA R99 dan memberikan waktu percakapan sampai 50%. Pengguna akan secara kontinyu menikmati voice secara simultan dan layanan data berkecepatan tinggi dimana operator kini dapat dengan fleksibel mencampurkan layanan voice dan data ke dalam carrier HSPA+ yang sama. Saat ini pada jaringan WCDMA , layanan voice dibawa melalui bearer CS (circuit switch) dedicated, yang dilakukan bagi semua user untuk durasi panggilan voice. Voice melalui HSPA menggunakan kanal-kanal paket dipakai bersama (shared-packet) dengan interval transmisi lebih kecil dan HARQ untuk mentransfer paket-paket voice secara efisien. HSPA+ akan meningkatkan kapasitas voice dengan memperkenalkan berbagai perbaikan seperti teknik CPC. Hal ini mengoptimalkan penggunaan sumber daya air interface, memberikan hampir dua kali kapasitas voice tanpa IC Node-B dan hampir tiga kali lipat dengan IC Node-B. Ke depan, adanya E-SCC (enhanced serving cell change) pada R8 akan meningkatkan reliabilitas handover dengan mengurangi panggilan yang gagal (dropped call) di dalam kondisi lingkungan propagasi tertentu. - Menggandakan Kapasitas Data dan Mengurang Biaya Dengan adanya HSPA, operator sedang melihat dan mengamati permintaan data yang signifikan, suatu hasil aplikasi data baru dan kebutuhan
yang
meningkat
untuk
layanan
broadband
mobile
berperforma tinggi. HSPA+ meningkatkan performa jaringan HSPA dan memungkinkan operator wireless melanjutkan untuk mengisi kebutuhan data ini secara ekonomis, sebagaimana HSPA+ melipatgandakan kapasitas data dibandingkan terhadap HSPA R6. Hampir seluruh kapasitas data uplink dan downlink mengasumsikan adanya perbaikan performa receiver pada feature tambahan HSPA+ berupa UE equalizer, perangkat receive diversity dan IC Node B.
25
Kapasitas data HSPA yang sangat meningkat melalui sistem R9 dengan penambahan high-speed shared channels (HSCCH) dengan HOM (16QAM), interval transmisi yang lebih kecil, HARQ (Hybrid ARQ) dan pemanfaatan opportunistic scheduling. HSPA+ membangun fondasi kuat ini melalui dukungan tambahan untuk 64QAM, 2x2 MIMO, DTX/DRX dan perbaikan air interface lainnya guna peningkatan kapasitas dan pengalaman pemakaian berbagai aplikasi oleh pengguna. - Menawarkan seluruh range layanan IP Broadband uplink dan downlink pada HSPA berkapasitas tinggi dengan QoS terintegrasi dan berlatensi rendah dapat mendukung seluruh range layanan IP, mencakup aplikasi yang berdelay sensitif seperti VoIP dan layanan gaming berlatensi rendah, di samping video/musik, push to talk/media, multimedia upload/exchange, high speed web browsing, video
telephony
dan
lainnya.
HSPA+
kedepan
meningkatkan
pengalaman pengguna dan membuat layanan tersebut lebih dapat tersedia (affordable) dengan biaya rendah melalui kapasitas yang meningkat. - Solusi optimal dalam blok 5 MHz tunggal dan aggregate HSPA+ merupakan upgrade perbaikan terhadap jaringan eksis HSPA dengan menggunakan sumber daya jaringan dan spektrum yang sama. Performa HSPA+ dalam blok 5 MHz tunggal atau aggregate dapat dibandingkan terhadap LTE yang akan datang dengan sejumlah antena yang sama. HSPA+ merupakan solusi optimal untuk upgrade jaringan HSPA eksis dan untuk sistem baru, pada blok tunggal atau aggregate 5 MHz. - Meningkatkan manfaat pemakaian pengguna HSPA+ juga memperbaiki pemakaian “always-on” dengan memungkinkan
user
melakukan
percakapan
lebih
lama
tanpa
mengkompromikan waktu hidup batere (CPC) dan memperpanjang waktu percakapan sampai 50% melalui „voice over HSPA (VoIP atau CS voice over HSPA) dibanding WCDMA.
26
