BAB III PARAMETER KEY PERFORMANCE INDEX PADA CDMA2000 1X
3.1 CDMA Call Processing Untuk memahami Key Performance Index pada CDMA sebelumnya harus terlebih dahulu dipahami proses call Processing,
atau proses terjadinya suatu
panggilan telepon, mulai saat signal diterima oleh MS, pembicaraan dilakukan sampai pembicaraan diakhiri Hal ini mengingat tujuan Key Performance Index adalah untuk menjamin terjadinya panggilan telepon berlangsung dengan sempurna. Secara garis besar CDMA call Processing terbagi atas empat kondisi MS, yaitu :
Initialization MS dalam kondisi inisialisasi pada saat baru di hidupkan, dalam kondisi normal Pada kondisi inisialisasi MS akan mencari Pilot signal yang dapat digunakan , kemudian membaca Sync channel yang di pancarkan dari BTS.
Idle Pada saat kondisi idle atau standbye MS akan mendengarkan paging channel untuk panggilan yang akan masuk. Pada kondisi ini sync channel tidak dimonitor.
Access Saat akan melakukan panggilan MS memerlukan access channel dari BTS. Pada kondisi access MS akan mengirimkan access channel ke BTS dan pada saat yang sama juga tetap memonitor paging channel.
Traffic Kondisi ini ialah pada saat MS dalam kondisi melakukan pembicaraan, pada kondisi ini MS tidak lagi memonitor pagging channel.
3.1.1 Proses Inisialisai MS Pada proses inisialisasi ini MS harus mendefinisikan sistem yang digunakanya, apakah Sisitem CDMA atau bukan, kemudian frekuenisi yang dipakai, dan channel carrier berapa saja yang dipakai. Apabila sistem CDMA yang dipilih maka MS akan mencari Pilot signal yang dapat digunakan. Pilot Signal ini tidak mengandung informasi, tapi MS membutuhkanya untuk sinkronisasi pewaktuan (timing) dengan jaringan CDMA. Apabila MS telah memiliki timming yang sama dengan jaringan CDMA, maka MS dapat melakukan sinkronisasi dengan sync channel untuk kemudian membaca pesan-pesan pada sync channel. Proses ini melibatkan MS, BTS, BSC dan MSC. Proses permintaan registrasi melibatkan MS dengan BTS. Sedangkan verivikasi terhadap lokasi MS, parameter IMSI (International Mobile Station Identitiy) dan ESN (Equipment Serial Number) dari MS dilakukan oleh MSC. Proses inisialisasi ini hanya menggunakan CDMA Access Channel (ACH) dan Paging Channel (PCH) forward dan reverse seperti terlihat pada gambar berikut.
31
MS
BTS
BSC
MSC
Registration Messeges REG (R-Signaling Link)
ACH
Location Update Request
Base Ack (F-Signaling Link) Location Update Accept Base Ack Order
PCH Accept (F Signaling Link)
Registration Accept Order
PCH
ACH
MS Ack Order MS Ack (R-Signaling Link)
Gambar 3.1 Call Registaration Process
3.1.2 Proses Panggilan Keluar Proses panggilan keluar terjadi pada saat MS dalam kondisi acess. Pada kondisi ini MS akan mengirimkan access channel ke BTS, dalam bentuk probe apabila probe ini tidak diresponse oleh BTS, maka MS akan mengirimkan kembali probe dengan level power yang lebih besar, sampai memperoleh respon acknowledge dari BTS. Apabila sampai beberapa kali pengulangan probe yang di kirimkan MS belum mendapatkan respon dari BTS, maka MS akan menyatakan terjadinya access failure dan MS akan kembali ke kondisi inisailisasi. Apabila access failure ini disebabkan karena kurangnya resource di BTS, kondisi ini dinamakan blocked call atau call blocking.
32
MS ACH
BTS
BSC
MSC
Originating Msg ORM (R-Signalling Link)
CM Service Request
Base Ack (F-Signalling Link) Base Ack Order
PCH
Abis BTS Setup (F-Signalling Link)
Assigment Request
Abis Connect (R-Signalling Link) Abis Connect Ack (F-Signalling Link) Abis BTS Setup (F-Signalling Link)
Null Data (F-Traffic Link)
TCH PCH TCH
Null Traffic Data ECAM
Null Data (R-Traffic Link) ECAM (F-Traffic Link)
Traffic Channel Preamble Preamble (R-Traffic Link) Base Ack (F Traffic Link)
TCH TCH TCH
Base Ack Order Idle TCH Data
Idle Data (R-Traffic Link)
MS Ack Order MS Ack (R-Traffic Link) Ser Connect (F Traffic Link)
TCH
Service Connect Msg Service Connect Complete
TCH
Serv Con Comp. (R Traffic Link) Assignment Complete
TCH
Ring Back Tone
. Gambar 3.2 Originated Call Process
Apabila MS mendapatkan reponse acknowledge dari BTS maka BTS akan berkoordinasi dengan BSC untuk mengirimkan parameter-paremeter sistem dan akses dengan pagging channel. Setelah proses ini selesai barulah Trafic Channel dapat di assign ke MS sehingga panggilan dapat dilanjutkan, seperti dijelaskan pada gambar diatas. Pada tahapan ini reverse traffic channel dan forward traffic channel mencocokan parameter-parameter traffic channel data. Apabila service connection telah selesai di assign, maka kemudian MSC akan mengirimkan nada sambung ke MS.
33
3.1.3 Proses Panggilan Masuk Proses panggilan masuk terjadi saat MS dalam kondis idle. Proses ini dimulai saat MSC mengirimkan paging request kepada MS. Apabila MS dalam kondisi idle maka MS akan mengirimkan pagging response dengan menggunakan reverse signaling link dari BTS ke BSC. MSC yang menerima pagging response kemudian akan mengirimkan assigment request ke MS melalui Abis-BTS setup – forward signalling link BSC sehingga traffic channel dapat dibangun. MS
PCH ACH
BTS
BSC GPM (F-Signalling Link)
GPM
Paging Request
Paging Response PRM (R-Signalling Link) Base Ack (F-Signalling Link)
PCH
MSC
Base Ack Order
Paging Response Assigment Request
Abis BTS Setup (F-Signalling Link)
TCH Establish Process
TCH TCH TCH TCH TCH
Service Connect Complete Serv Con Comp. (R Traffic Link)
Assignment Complete
Allert (F - Traffic Link)
Allert With Info MS Ack Order
MS Ack (R-Traffic Link)
Connect
Connect (R-Traffic Link)
Base Ack Order
Connect
Base Ack (F-Traffic Link)
Gambar 3.3 Terminated Call Process
3.1.4 Proses Penutupan Panggilan Proses penutupan panggilan terjadi saat MS dalam kondis traffic, atau saat panggilan sedang berlangsung. Proses penutupan panggilan dimulai dari release order yang diberrikan oleh MS saat menekan tombol untuk mengakhiri panggilan. Setelah
MSC menerima clear request, maka MS akan mengirimkan clear
34
command ke BSC, sehingga BSC dapat mengirimkan release order melalui forward traffic link. Proses penutupan panggilan selesai setelah MSC menerima clear complete dari BSC setelah sebelumnya Abis-BTS link telah dilepaskan, pada kondisi ini MS akan kembali ke kondisi idle dan traffic link dapat digunakan kembali oleh pengguana yang lain. MS
BTS
BSC
MSC
Release Order
TCH Release Order (R-Traffic Link) Clear Request
Clear Command Release Order (F-Traffic Link)
TCH
Release Order Abis BTS Release (F Signaling Link)
Abis Remove (R Signaling Link) Abis Remove ACK (F Signaling Link) Abis BTS Release Ack (F Signaling Link) Clear Complete
Gambar 3.4 Cal ReleaseProcess
Ada kalanya kualitas forward atau reverse link menurun, apabila penurunan kualitas ini terjadi sangat signifikan, maka suara akan terdengar kosong baik pada satu arah maupun di kedua arah MS, tergantung apakah penurunan kualitas terjadi pada reverse atau forward link. Pada kondisi ini MS dan BTS akan mentoleransi penurunan kualitas link ini selama sekitar 5 detik, apabila penurunan kualitas link ini terus berlangsung, maka BTS akan memutuskan panggilan yang sedang berlangsung, kondisi ini yang kemudian dikenal dengan droped call
.
35
3.2 Parameter-Parameter Key Performance Index Key performance index (KPI) adalah salah satu metode untuk mengetahui kehandalan kondisi jaringan dan juga berfungsi sebagai referensi dalam menganalisa masalah-masalah pada jaringan CDMA untuk kemudian dicari akar masalah dan solusi untuk mengatasi masalah tersebut. Parameter-parameter dari KPI diantaranya :
Call setup success ratio
Call drop ratio
Traffic channel congestion ratio
Soft handoff success ratio
Hard handoff success ratio
Traffic density
Untuk permasalahan yang diangkat dalam skripsi ini, parameter hard handoff ratio dapat dikesampingkan, hal ini karena tidak terjadi hard handoff pada area yang diangkat sebagai sample, yaitu area Bekasi. Hard handoff hanya terjadi padaBTS-BTS yang berada di perbatasan antara dua MSC, sedangkan area yang dijadikan sample di kota Bekasi masuk kedalam satu MSC yang sama.
3.2.1 Call Setup Success Ratio Call set-up ratio di definisikan sebagai perbandingan banyaknya panggilan yang sukses dengan banyaknya panggilan yang dilakukan, atau dapat dirumuskan sebagai berikut :
36
Call Setup Success Ratio =
Successful Call Setup
x 100%
Call Attempt
(3.1) Nilai ambang batas bawah dari Call Setup Success Ratio (CS Success Ratio) menurut standard vendor ialah ≥ 95% dengan standard service excellent ialah 96%. Sedangkan KPI target 2011 PT Bakrie Telecom, mensyaratkan call success ratio harus berada diatas 97%. Nilai dari Call setup success ratio merupakan lawan dari nilai access failure atau panggilan yang gagal. Acess failure yang terjadi pada dasarnya terbagi kedalam 2 jenis, yaitu access failure sebelum dan sesudah ECAM messages terkirim. Apabila failure terjadi sebelum ECAM message terkirim umumnya disebut sebagai
access failure, sedangkan apabila sesudah ECAM message
terkirim disebut sebagai call blocking. Beberapa hal yang menyebabkan terjadinya kegagalan call setup antara lain :
Call Setup A1 failure Kegagalan dalam call setup dikarenankan BSC gagal menerima permintaan dari MS untuk membangun suatu hubungan telepon.
Call Setup resource allocations failure Kegagalan dalam call setup dikarenankan BSC tidak memiliki channel element yang cukup.
Call Setup reserve traffic channel preamble acquisition failure Kegagalan dalam call setup dikarenankan BSC gagal menerima pesan priambule dari reverse traffic channel.
37
Call Setup traffic channel signaling exchange failure Kegagalan dalam call setup yang terjadi saat BSC mengirimkan signaling kepada MSC yang menyatakan bahwa call setup telah berhasil dilakukan.
3.2.2 Call Drop Ratio Call drop ratio didefinisikan sebagai perbandingan banyaknya call drop terhadap jumlah pangilan yang sukses dibangun (call setup success) dan jumlah pengguna yang masuk melalui proses hard hand off, yang dapat dirumuskan sebagai berikut. ∑ Call Drop Because of Various reason Call Drop Ratio =
Successful Call Setup + Successful Incomming Hard Handoff
X 100 %
(3.2) Nilai ambang batas bawah dari Call Drop Ratio menurut standard Huawei ialah ≤ 1,5%. Sedangkan untuk standard service excellent ialah ≤ 1%. Sedangkan KPI target 2011 PT Bakrie Telecom, mensyaratkan call drop ratio harus berada dibawah 0,8%. Call drop terjadi apabila terdapat lebih dari 12 frame channel rusak dalam forward channel yang diterima MS, dalam kondisi demikian MS akan mematikan transmitter namun receiver-nya masih tetap bekerja.
Apabila kemudian MS
menerima 2 frame bagus seara berturut-turut dalam 5 detik maka MS akan merestarat transmitter namun apabila tidak ditemukan 2 frame bagis dalam 5 detik maka akan terjadi call drop dan MS kembali ke proses inisialisasi. Beberapa hal yang menyebabkan cal drop antara lain :
38
Terlalu banyak kanal frame forward channel yang tidak bagus
Tidak ada receive frame yang diterima
Abis interface abnormal
A2 interface abnormal
Kegagalan proses hard handoff
3.2.3 Traffic Channel Congestion Ratio Traffic channel congestion ratio akan mengindikasikan ketersediaan dan kehandalan traffic channel selama proses call setup. Nilai yang ditunjukan akan mengindikasikan angka ketersediaan parameter-parameter call setup seperti radio, transmisi dan hardware. Traffic channel congestion ratio dapat dirumuskan sebagai berikut : TCH Congestion Ratio =
1 – Successful TCH Assignment Times TCH Assignment Request Times
X 100 %
(3.3) Nilai ambang batas bawah dari traffic channel congestion ratio ialah ≤ 1%. Sedangkan untuk standard service excellent ialah ≤ 0,5%. Beberapa factor yang memepengaruhi tingkat kehandalan dari
traffic
channel congestion ratio antara lain :
Jumlah permintaan radio traffic channel assignment.
Jumlah traffic channel assignment yang berhasil diberikan.
Jumlah radio traffic channel assignment yang gagal karena ketidak tersediaan Walsh code
39
Jumlah radio traffic channel assignment yang gagal karena power dari forward sinyal terlalu kecil.
Jumlah radio traffic channel assignment yang gagal karena power dari reverse sinyal yang terlalu kecil.
Jumlah radio traffic channel assignment yang gagal karena ketidak tersediaan channel.
3.2.4 Soft Handoff Success Ratio Soft handoff success ratio akan mengindikasikan tingkat kesuksesan proses soft handoff antara 2 BTS dalam menyambungkan percakapan saat MS bergerak dari satu BTS ke BTS lainya tanpa terjadi suatu pemutusan hubungan percakapan. Nilai yang ditunjukan juga akan menilai kesuksesan dalam proses handoff saat pembangunan hubungan di BTS baru dan pemutusan hubungan dari BTS lama saat lever sinyal yang diterima dari BTS baru sudah mencukupi. Nilai ambang batas bawah dari soft handoff success ratio ialah ≥ 98%. Sedangkan untuk standard service excellent ialah ≥ 99% yang didapat dari persamaan sebagai berikut:
(3.4) Beberapa faktor yang memepengaruhi rasio keberhasilan soft handoff atau soft handoff success ratio antara lain :
Jumlah permintaan hand off.
Jumlah hand off yang berhasil dilakukan.
40
Jumlah hand off yang gagal dikarenakan ketidak tersediaan radio resources pada cell ataupun BTS tujuan.
Jumlah hand off yang gagal dikarenakan ketidak tersediaan abis signaling.
Jumlah hand off yang gagal dikarenakan radio interface abnormal.
Jumlah hand off yang gagal karena di tolak oleh MS.
3.2.5 Traffic Density Traffic density ialah parameter dari KPI yang akan menunjukan tingkat kerapatan atau kepadatan traffic di suatu BTS. Secara teoritis parameter ini terbagi kedalam dua jenis yaitu trafic density menunjukan tingkat kepadatan walsh code yang dibawa dalam forward channel termasuk dalam proeses call setup dan trafic density yang menunjukan tingkat kepadatan trafic yang dibawa oleh forward channel. Definisi trafic density yang dipakai oleh PT Bakrie Telecom ialah definisi kedua yaitu trafic density yang menunjukan tingkat kepadatan trafic yang dibawa oleh forward channel. Parameter ini dapat dirumuskan : Channel Element Traffic Density =
TCH Seizure Duration [Second] Measurement period x 60
(3.5) Dikarenakan ketidak rataan dalam distribusi traffic, disarankan untuk melakukan penambahan kapasitas jaringan saat traffic density mencapai kisaran 70%. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari efek breathing yaitu menciutnya coverage area
41
BTS dikarenakan kepadatan traffic yang tinggi di sekitar area yang berdekatan dengan BTS seperti yang dijelaskan pada bab kedua.
3.3 Topologi Jaringan CDMA 2000 1x PT Bakrie Telecom Area Kota Bekasi Terdapat sekitar 120 BTS yang mengcover seluruh area kota Bekasi, namun dalam skripsi ini area penelitian hanya pada area sekitar pusat kota Bekasi yaitu sekitar persimpangan jalan Kalimalang dan jalan Jend. A.Yani, yaitu di wilayah Kecamatan Bekasi Barat serta sebagian Bekasi Selatan, seperti yang ditunjukan oleh kotak merah pada gambar 3.5. Terdapat 12 BTS yang mengcover pusat kota Bekasi. BTS –BTS ini kemudian terhubung ke BSC dan MSC Pondok Gede melalui Optic SDH dan radio microwave. BTS-BTS ini dapat di masukan kedalam VIP BTS di area Bekasi karena hampir 30% jumlah pelanggan esia di Kota Bekasi berada dalam coverage are BTS-BTS tersebut.
Gambar 3.5 BTS Coverage area Pusat Kota Bekasi
42
BTS-BTS ini dipilih sebagai sample area karena berada pada daerah pusat kota dan pusat pemukiman yang pertumbuhan pelangganya relative cepat, lalulintas traffic percakapan telepon di daerah tersebut juga cukup padat karena banyak pusatpusat keramaian di daerah tersebut, seperti mall, terminal dan pintu toll. BTS-BTS yang mengcover pusat Kota Bekasi antara lain tersaji pada tabel berikut. Dari data dibawah terlihat koordinat BTS, sudut azimuth arah antenna , radius coverage dan tilting serta ketinggian antenna BTS.
Tabel 3.1 BTS –BTS Coverage Area Kota Bekasi BTS_ID
Site_Name
DECI_LAT
DECI_LON
AZIMUTH
Mechanical Tilt
Electrical Tilt
Height (m)
3020x
XL Pulau Sirih 1486
-6.24198
106.978
20
0
0
40
3020y
XL Pulau Sirih 1486
-6.24198
106.978
180
3
0
42
3020z
XL Pulau Sirih 1486
-6.24198
106.978
280
0
0
42
1367x
IT Bekasi Barat ( Satria Raya )
-6.4025
106.85
90
3
2
32
1367y
IT Bekasi Barat ( Satria Raya )
-6.4025
106.85
180
6
3
40
1367z
IT Bekasi Barat ( Satria Raya )
-6.4025
106.85
270
2
6
40
2446x
Protelindo Hutch Kayuringin Jaya
-6.2422916
106.982083
10
0
0
0
2446y
Protelindo Hutch Kayuringin Jaya
-6.2422916
106.982083
140
0
0
0
2446z
Protelindo Hutch Kayuringin Jaya
-6.2422916
106.982083
300
0
0
0
3013x
XL Kayu Ringin Jaya
-6.2423
106.987
30
0
0
60
3013y
XL Kayu Ringin Jaya
-6.2423
106.987
150
7
0
65
3013z
XL Kayu Ringin Jaya
-6.2423
106.987
270
8
0
65
3024x
Mega Bekasi Hypermall (MBH)
-6.24957
106.993
30
0
0
37
3024y
Mega Bekasi Hypermall (MBH)
-6.24957
106.993
240
7
0
52
3024z
Mega Bekasi Hypermall (MBH)
-6.24957
106.993
300
4
0
52
2944x
Split sector Radio Elgangga
-6.2600694
106.606388
20
2
5
39
2944y
Split sector Radio Elgangga
-6.2600694
106.606388
90
1
4
42
1100x
Radio Elgangga - Bekasi
-6.2225
106.69
330
2
3
30
1100y
Radio Elgangga - Bekasi
-6.2225
106.69
180
1
2
22
1100z
Radio Elgangga - Bekasi
-6.2225
106.69
240
1
2
22
1759x
TB Bekasi / Dewi Sartika Bekasi
-6.28604
106.703
320
4
1
0
1759y
TB Bekasi / Dewi Sartika Bekasi
-6.28604
106.703
95
2
0
38
1759z
TB Bekasi / Dewi Sartika Bekasi
-6.28604
106.703
240
2
0
38
3021x
XL Terminal Bekasi
-6.24752
107.003
60
5
0
42
43
3021y
XL Terminal Bekasi
-6.24752
107.003
240
3
4
40
3021z
XL Terminal Bekasi
-6.24752
107.003
340
3
4
40
3012x
XL Bekasi Mas Mansyur
-6.24156
107.013
30
0
0
35
3012y
XL Bekasi Mas Mansyur
-6.24156
107.013
140
0
0
45
3012z
XL Bekasi Mas Mansyur
-6.24156
107.013
280
0
0
60
3219x
STP Split Sector Bekasi Timur
-6.216369
106.881222
60
4
3
32
3219y
STP Split Sector Bekasi Timur
-6.216369
106.881222
180
5
5
35
3219z
STP Split Sector Bekasi Timur
-6.216369
106.881222
300
4
0
35
1030x
STP Bekasi Timur
-6.28333
106.951
0
0
0
35
1030y
STP Bekasi Timur
-6.28333
106.951
120
7
4
42
1030z
STP Bekasi Timur
-6.28333
106.951
240
7
4
42
44
