BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI LEVEL DAYATERIMA DAN SIGNAL INTERFERENSI RATIO (SIR) UE MENGGUNAKAN RPS 5.3

BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI LEVEL DAYATERIMA DAN SIGNAL INTERFERENSI RATIO (SIR) UE MENGGUNAKAN RPS 5.3 3.1

Jaringan 3G UMTS dan HSDPA Jaringan HSDPA diimplementasikan pada beberapa wilayah. Untuk

impelemtasinya sendri disesuaikan dengan tingkat kebutuhan user yang ada pada wilayah tersebut. Wilayah yang biasanya tinggi tingkat penggunaan akses datanya yaitu didaerah perkotaan. Wilayah yang sering digunakan yaitu : dense urban, urban, sub-urban dan rural. Kategori wilayah tersebut akan menentukan karakteristik propagasi dan kepadatan populasi para penggunanya, dimana hal tersebut akan menentukan kapasitas sistem yang dibutuhkan untuk melayani cakupan jaringan UMTS. 1. Urban Wilayah urban yaitu suatu daerah urban residential dan perkantoran. Model bangunan 5–10 tingkat, seperti hotel, rumah sakit, perkantoran. 2. Sub–urban Sub-urban yaitu wilayah yang memiliki kepadatan penduduk sedang. Juga memiliki tingkat kerapatan dan ketinggian bangunan yang sedang. 3. Rural Wilayah rural yaitu wilayah yang memiliki parameter lebih rendah dibanding wilayah urban walaupun sub-urban. Wilayah seperti ini antara lain terdapat pada kecamatan yang memiliki pola kependudukan yang menyebar dan tingkat kepadatannya rendah. Tugas Akhir ini, lokasi yang akan ditinjau yaitu pada kategori wilayah urban dan suburban yang disesuaikan dengan lokasi yang diimplementasikan yaitu di Jabotabek area.

27

Frekuensi kerja jaringan 3G UMTS untuk operator Indosat

di area

Jabodetabek adalah untuk uplink 1950 – 1955 Mhz, sedangkan frekuensi kerja downlink 2140 – 2145 MHz. Jumlah frekuensi carrier-nya sebanyak 1 buah. Pada tugas akhir ini, untuk area cakupan meliputi daerah- daerah di kawasan jabodetabek yang meliputi: Tabel 3.1 Data workspace site 3G support HSDPA Jabotabek area. No

Site Id

1

01JKP226

2

01JKU046

3

01JKS197

4

01JKB069

5

01JKT043

3.2

Site Name

Alamat

Jl. Wahid Hasyim No.114-144 A Jakarta Pusat Hotel Arkadia 3G_RS_KOJA Jl. Deli No. 35 Koja, Jakut JL. Raya T.B. Simatupang, Jakarta 3G_PERTANIAN Selatan JL. Roa Malaka Utara No. 01 - 03 Nila 3G_NILA_KANDI kandi - Jakarta Barat Jl. Cipinang Kebembem II No. 11 3G_SMU_CIKRA Pisangan Lama, Jakarta Timur 3G_SARINAH

Tower

Building

Height (m)

Height(m)

3m (pole)

28m

Jakpus

20m

12m

Jakut

6m (pole)

38m

Jaksel

6m (pole)

32m

Jakbar

32m

Greenfiled

Jaktim

Workspace

Perhitungan Link Budget dan efisiensi dari cakupan Jaringan. Jaringan akses pada propagasi gelombang radio pada sistem komunikasi

selular adalah N-LOS (Non Line Of Sight). Gelombang yang diterima oleh penerima adalah gelombang pantulan objek sepanjang propagasi. Salah satu pemodelan yang digunakan dalam memprediksikan besarnya redaman (loss) propagasi sinyal radio pada sistem komunikasi bergerak adalah: 3.2.1 Model Okumura – Hatta[6] 1. Untuk daerah urban (kota) LHU = C1 + C2 log (f) -13,82 log (h b) – a(hm) + [44,9 – 6,55 log (hb)]log dkm f

=

Frekuensi (MHz)

hb

=

Tinggi antena Base Station (m)

hm = Tinggi antena antara MS (m) d

=

C1 = C2 =

Jarak antara MS dan BS (km) 69,55 untuk 400 < f < 1500 (MHz) 46,30 untuk < f < 2000 (MHz) 26,16 untuk 400 < f < 1500 (MHz) 33,90 untuk < f < 2000 (MHz)

28

a (ha) merupakan faktor tinggi antenna penerima efektif yang nilainya adalah sebagai berikut: a. Untuk kota kecil dan menengah a(hm)(db) = (1,1 log fc – 0,7) – (1,56 log f c – 0,8) b. Untuk kota besar (metropolitan) a(hm)(db) = 8,29(log,1,54hm)2 – 1,1untuk fc < 300 MHz a(hm)(db) = 3,2(log 22,75hm)2 – 4,97 untuk fc >300 MHz c. Untuk dareah Sub-urban LSU(db) = LU(db) - 2(log fc/28)2 – 4,97 2. Untuk daerah open rural LRO(db) = LU(db) – 4,78(log fc)2 + 18,33 fc – 40,94 Dimana: hb = tinggi antena Node B (30 – 200m) hm = tinggi UE (1m-10 m) fc = frekuensi carrier (150 MHz – 2000 MHz) d = jarak antara BS dan MS (Km) 3.3.2 Model Propagasi Cost 231[6] Pathloss model 231 merupakan pengembangan rumus Okumura Hatta untuk frekuensi sampai 2 GHz dan juga digunakan untuk mikrosel yang memakai frekuensi sekitar 1900 MHz. Persamaan loss propagasi untuk model cost 231 sebagai berikut : Lu = 46.3 + 33.9 log fc + 13.82 log h T – a (hR) + (44.9 – 6.55 log hT) log d + Cm

a (hR) = Faktor koreksi antara mobile station yang nilainya sebagai berikut: Untuk kota kecil dan menengah a(hR) = (1.1 log fC – 0.7)hR – (1.56 log fC – 0.8) dB dimana 1< hR <10 m Untuk kota besar A(hR) = 8.29 (log 1.54 hR)2 – 1.1 dB untuk fC < 300 MHz A(hR) = 3.2 (log 11.75 hR)2 – 4.97 dB untuk fC > 300 MHz

29

Cm = 0 dB untuk daerah menengah atau sub urban, Cm = 3 dB untuk daerah pusat kota. 3.3 Alokasi Daya Pancar Node B[9] Daya pancar total dari Node B terbagi untuk common pilot channel, traffic channel, syncrhornisation channel dan common control physical channel. Daya pancar dialokasikan untuk satu pelanggan (1 kanal trafik) tergantung pada alokasi daya pancar total Node B untuk kanal trafik. Berikut adalah alokasi daya pancar yang akan digunakan di Node B. Tabel 3.2 Alokasi daya pancar Node B

3.4

BS Transmit Power (PTX)

20 Watt (43 dBm)

Common pilot channel Primary synchronisation channel Secondary synchronisation channel Common control physical channel Traffic channel

10 % x PTX = 2 Watt 6 % x PTX = 1,2 Watt 4 % x PTX = 0,8 Watt 5 % x PTX = 1 Watt 75% x PTX = 15 Watt

Data Spesifikasi Perangkat Data teknis sistem HSDPA yang diperlukan untuk mensimulasikan level

daya terima dan SIR yang diterima UE didalam jaringan seluler sehingga dapat mengetahui besarnya prosentase level daya terima UE dan SIR yang berada pada area cakupan peta Node B. Berikut data yang diperlukan untuk spesifikasi perangkat Node B yang dibutuhkan untuk RPS 5.3 :

30

Tabel 3.3 Data Spesifikasi Perangkat Daerah Urban dan Sub Urban No Parameter

Satuan Urban Sub Urban

1

BTS Antenna Height

m

35

42

2

UE Antenna Height

m

1,5

1,5

3

BTS Parameter Tx Antenna Gain

dBi

18

18

Rx Antenna Gain

dBi

0

0

- AMR 12,2 kbps Services

dBm

14,77

20,79

- CS 64 kbps Services

dBm

13,01

19,54

- PS 64 kbps Services

dBm

26,99

22,79


dBm

23,62

29,54


dBm

23,42

29,35

5

Cable and Other Loss

dB

3,5

3,5

6

Noise Figure

dB

3

3

7

MS Parameter: Tx Antenna Gain

dBi

0

0

Rx Antenna Gain

dBi

0

0

- Voice Services

dBm

21,14

21,14

- CS 64 kbps Services

dBm

21,14

21,14


dBm

23,98

23,98


dBm

23,98

23,98


dBm

23,98

23,98

9

Cable/Loss Connector

dB

0

0

10

Noise Figure

dB

8

8

4

8

Tx Power for:

Tx Power for:

31

3.5

Simulasi RPS 5.3 Sebelum melakukan simulasi dengan menggunakan RPS 5.3, berikut

adalah flowchart dari kerja RPS 5.3:

Gambar 3.1 RPS Work flow model Dalam perancangan simulasi langkah awal yang dilakukan adalah perancangan untuk environment layer dari Node B yang akan dianalisa. Dari sampel data yang diuji sejumlah 5 Node B yang akan terbagi menjadi 5 workspace, dimana untuk 1 Node B akan terbentuk dalam 1 atau 2 workspace. Hal ini dikarenakan dari keterbatasan software RPS 5.3. Didalam pemetaan Node B, pada RPS juga disesuaikan dengan kondisi nyatanya. Yaitu dengan membuat bangunan- bangunan dan juga UE(User Equipment) yang ada disekitarnya. Pada RPS 5.3 ini hanya memperbolehkan bangunan sebanyak 750 Polygon. Besarnya daya terima UE maupun SIR dapat ditunjukkan oleh indikator warna yang muncul pada workspace. Indikator warna yang ditunjukan merupakan informasi mengenai level daya terima UE, nilai SIR dan kualitas sinyal terima.

32

Berikut ini adalah standard level daya terima dan SIR dari PT Indosat yaitu: Tabel 3.4 Standard level daya terima dan SIR Kualitas

Rx level (dBm)

SIR (dB)

Bagus

-70
SIR ≥-10

Sedang

-92
-12<SIR≤-10

Buruk

Rx level ≤-92

SIR <-12

Gambar 3.2 Kualitas daya terima UE Beberapa parameter yang digunakan untuk akan dihitung pada simulasi menggunakan RPS yaitu: LOS Preview Merupakan analisa terhadap workspace yang menunjukan area yang loss dengan menggunakan propagasi Model Cost 231 untuk area Outdoor. Untuk area yang LOS ditandai dengan warna biru. Rx level (dBm) Untuk mensimulasikan Rx level daya maksimum dari Node B yaitu dengan mensimulasikan

RX level dari Node B yang tesebar pada setiap titik pada

workspace yang tersedia. Untuk Rx level menggunakan propagasi 3D Ray Tracing. Signal Interference Ratio (dB) Untuk mensimulasikan SIR yang diterima UE dapat menggunakan RPS 5.3. Nilai yang diperoleh UE menunjukan adanya hubungan antara sinyal yang diterima UE dengan sinyal interferensi yang diterima, yang berasal dari sinyal semua UE yang 33

berapa dalam satu sel maupun sel tetangga. Pada RPS surface plot harus terdiri dari minimal 2 Transmiter untuk dapat mengehitung nilai dari SIR. Sehingga pada analisanya akan dimasukkan 1 Node B terdekat untuk mengetahui nilai SIR melalui RPS. Pada simulasi SIR yang ditampilkan dapat berupa sinyal 2D ray tracing atau 3D ray tracing.Simulasi dilakukan dengan memberikan path lintasan terhadap kedua Node B. 3.5.1 Hasil Simulasi Jakarta Pusat Node B yang digunakan pada simulasi di Jakarta Pusat yaitu site 3G_SARINAH/01JKP226.

Gambar 3.3 Pemetaan Node B 3G_SARINAH Berikut adalah hasil simulasi untuk preview LOS untuk Node B 3G_SARINAH:

34

Gambar 3.4 Preview LOS Node B 3G_SARINAH Perolehan Rx level pada UE dengan kondisi UE yang tersebar pada workspace Node B 3G_SARINAH yaitu: a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) Sinyal kualitas bagus (dBm)

= (41.12%) -69.96 s/d -40.14

Sinyal kualitas sedang (dBm)

= (58.88%) -87 s/d -70.67

b. CS 64 kbps (13,01 dBm) Sinyal kualitas bagus (dBm)

= (40.48%) -69.83 s/d -40.01


= (59.77%) -89 s/d -70.77

c. PS 64 kbps (26,99 dBm) Sinyal kualitas bagus (dBm)

= (40.91%) -69.52 s/d -40.12


= (59.09%) -87.16 s/d -70.36

d. PS 128 kbps (23,62 dBm) Sinyal kualitas bagus (dBm)

= (41.44%) -69.6 s/d -40.34


= (58.56%) -85 s/d -70.37

e. PS 384 kbps 23,42 (dBm) Sinyal kualitas bagus (dBm)

= (41.44%) -69.6 s/d -40.34


= (58.56%) -85 s/d -77.37

35

Sedangkan untuk SIR pada site 3G_SARINAH yaitu akan dilakukan simulasi dengan Node B terdekat yaitu Node B 3G_KRAMATWARU. Berikut hasil simulasi antara Node B 3G_SARINAH dan 3G_KRAMATWARU. Dari pengukuran yang dilakukan untuk nilai SIR didapatkan hasil sebagai berikut: a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) SIR UE dengan kualitas bagus adalah: 100% yaitu sebesar 0.41 dB s/d 41 dB b. CS 64 kbps, PS 64 kbps, PS 128 kbps, PS 384 kbps SIR UR dengan kualitas bagus adalah: 100% yaitu sebesar 0.41 dB s/d 41 dB

Gambar 3.5 Hasil Simulasi SIR UE Node B 3G_SARINAH dan 3G_KRAMATWARU 3.5.2 Hasil Simulasi Jakarta Utara Node

B

yang

digunakan

pada

3G_RS_KOJA/01JKU046

36

simulasi

di

Jakarta

Utara

yaitu

Gambar 3.6 Pemetaan Node B 3G_RS_KOJA

Berikut adalah hasil simulasi untuk preview LOS untuk Node 3G_RS_KOJA:

Gambar 3.7 Preview LOS Node B 3G_RS_KOJA Perolehan RX Level pada UE dengan kondisi UE yang tersebar pada workspace Node B 3G_RS_KOJA:

37

a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (41.95%) -69.65 s/d -40.4

Kualitas sinyal sedang (dBm)

= (58.05%) -82 s/d -70.3

b. CS 64 kbps (13,01 dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm) Kualitas sinyal sedang 9dBm) c.

= (41.72%) -69.56 s/d -40.12 = (58.28%) -83 s/d -70.2

PS 64 kbps (26,99 dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm) Kualitas sinyal sedang (dBm)

= (41.98%) -69.52 s/d -40.66 = (58.02%) -82 s/d -70.15

d. PS 128 kbps (23,62 dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm) Kualitas sinyal sedang (dBm)

= (42.27%) -69.92 s/d -40.4 = (57.73%) -80 s/d -70.64

e. PS 384 kbps 23,42 (dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (42.27%) -69.92 s/d -40.4


= (57.73%) -80 s/d -70.64

Sedangkan untuk SIR pada site Node B 3G_RS_KOJA yaitu akan dilakukan simulasi dengan Node B terdekat yaitu Node B 3G_CILINCING. Berikut hasil dari pengukuran yang dilakukan untuk nilai SIR didapatkan hasil sebagai berikut: a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) SIR UE dengan kualitas bagus adalah: 100% yaitu sebesar -0.64 s/d 33.92 dB b. CS 64 kbps, PS 64 kbps, PS 128 kbps, PS 384 kbps SIR UR dengan kualitas bagus adalah: 100% yaitu sebesar -1 s/d 35.36 dB

38

Gambar 3.8 Hasil Simulasi SIR UE Node B 3G_RS_KOJA dan 3G_CILINCING

3.5.3 Hasil Simulasi Jakarta Selatan Node B yang digunakan pada simulasi di

Jakarta Selatan yaitu Node B

3G_PERTANIAN/ 01JKS197.

Gambar 3.9 Pemetaan Node B 3G_PERTANIAN

39

Berikut

adalah

hasil

simulasi

untuk

preview

LOS

untuk

Node

B

3G_PERTANIAN:

Gambar 3.10 Preview LOS Node B 3G_PERTANIAN Perolehan Rx level pada UE dengan kondisi UE yang tersebar pada workspace Node B 3G_PERTANIAN. a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (40.77%) -69.68 s/d -40.01


= (59.23%) -89 s/d -70.37

b. CS 64 kbps (13,01 dBm) Kualitas sinyal sedang (dBm)

= (41.34%) -69.36 s/d -40.56


= (58.66%) -86 s/d -70

c. PS 64 kbps (26,99 dBm) Kualitas sinyal sedang (dBm)

= (41.67%) -69.56% s/d -40.68


= (58.33%) -84 s/d -70.32

d. 128 kbps (23,62 dBm) Kualitas sinyal sedang (dBm)

= (41.55%) -69.6 s/d -40.08


= (58.45%) -84 s/d -70.32

40

e. PS 384 kbps 23,42 (dBm) Kualitas sinyal sedang (dBm)

= ((41.66%) -69.93 s/d -40.45


= (58.34%) -84 s/d -70.6

Sedangkan untuk SIR pada Node B 3G_PERTANIAN yaitu akan dilakukan simulasi dengan Node B terdekat yaitu Node B 3G_POLTANGAN. Dari pengukuran yang dilakukan untuk nilai SIR didapatkan hasil sebagai berikut: a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) SIR UE dengan kualitas bagus adalah: 100% yaitu 1 s/d 27.26 dB b. CS 64 kbps, PS 64 kbps, PS 128 kbps, PS 384 kbps SIR UE dengan kualitas bagus adalah: 100% yaitu 1 s/d 27.26 dB

Gambar 3.11 Hasil Simulasi SIR UE Node B 3G_PERTANIAN dan 3G_POLTANGAN 3.5.4 Hasil Simulasi Jakarta Barat Node

B

yang

digunakan

pada

3G_NILA_KANDI/ 01JKB069

41

simulasi

di

Jakarta

Barat

yaitu

Gambar 3.12 Pemetaan Node B 3G_NILA_KANDI

Berikut

adalah

hasil

simulasi

untuk

preview

LOS

untuk

3G_NILA_KANDI:

Gambar 3.13 Preview LOS Node B 3G_NILA_KANDI

42

Node

B

Perolehan RX Level pada UE dengan kondisi UE yang tersebar pada workspace (area sekitar Node B): a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) Kualitas sinayal bagus (dBm)

= (41.07%) -69.32 s/d -40.07


= (58.93%) -87 s/d -70

b. CS 64 kbps (13,01 dBm) Kualitas sinayal bagus (dBm)

= (40.91%) s/d -69.44 s/d -40


= (59.09%) -88 s/d -70.08

c. PS 64 kbps (26,99 dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (23.17%) -69.56 s/d -40.7


= (34.06%) -91.76 s/d -70.3

Kualitas sinyal buruk (dBm)

= (42.77%) -111 s/d -92.5

d. PS 128 kbps (23,62 dBm) Kualitas sinayal bagus (dBm)

= (40.97%) -69.28 s/d -40.42


= (59.03%) -88 s/d -70.06

e. PS 384 kbps 23,42 (dBm) Kualitas sinayal bagus (dBm)

= (40.97%) -69.28 s/d -40.42


= (59.03%) -88 s/d -70.06

Sedangkan untuk SIR pada Node B 3G_NILA_KANDI yaitu akan dilakukan simulasi dengan Node B terdekat yaitu Node B 3G_PEKOJAN Berikut hasil simulasi antara Node B 3G_NILA_KANDI dan 3G_PEKOJAN yang dilakukan untuk nilai SIR didapatkan hasil sebagai berikut: a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) SIR UE dengan kualitas bagus adalah 100% yaitu 2 s/d 15 dB b. CS 64 kbps, PS 64 kbps, PS 128 kbps, PS 384 kbps SIR UE dengan kualitas bagus adalah: 100% yaitu 2 s/d 15 dB

43

Gambar 3.14 Hasil Simulasi SIR UE Node B Node B 3G_NILA_KANDI dan 3G_PEKOJAN 3.5.5 Hasil Simulasi Jakarta Timur Node B yang digunakan 3G_SMU_CIKRA/ 01JKT043.

pada

simulasi

di

Jakarta

Gambar 3.15 Pemetaan Node B 3G_SMU_CIKRA

44

Timur

yaitu

Berikut

adalah

hasil

simulasi

untuk

preview

LOS

untuk

Node

B

3G_SMU_CIKRA:

Gambar 3.16 Preview LOS Node B 3G_SMU_CIKRA Perolehan RX Level pada UE dengan kondisi UE yang tersebar pada workspace Node B 3G_SMU_CIKRA adalah: a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (41.94%) -69.46 s/d -40.42

Kualitas sinyal sedang(dBm)

= (58.06%) -82 s/d -70.12

b. CS 64 kbps (13,01 dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (41.32%) -69.68 s/d -40.44


= (58.68%) -86 s/d -70.36

c. PS 64 kbps (26,99 dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (41.52%) -69.6 s/d -40


= (58.48%) -84 s/d -70.4

d. PS 128 kbps (23,62 dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (41.53%) -69.37 s/d


= (58.47%) -84 s/d -70.07

45

e. PS 384 kbps 23,42 (dBm) Kualitas sinyal bagus (dBm)

= (41.53%) -69.37 s/d -40.11


= (58.47%) -84 s/d -70.14

Sedangkan untuk SIR pada site 3G_SMU_CIKRA yaitu akan dilakukan simulasi dengan Node B terdekat yaitu Node B 3G_TAMAN_CIPINANG. Dari pengukuran yang dilakukan untuk nilai SIR didapatkan hasil sebagai berikut: a. AMR 12,2 kbps (14,77 dBm ) SIR UE dengan kualitas bagus adalah100% yaitu 1 s/d 31.3dB b. CS 64 kbps, PS 64 kbps, PS 128 kbps, PS 384 kbps SIR UR dengan kualitas bagus adalah 100% yaitu 1 s/d 31.3 dB

Gambar 3.17 Hasil Simulasi SIR UE Node B 3G_SMU_CIKRA dan 3G_TAMAN_CIPINANG

46

BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI LEVEL DAYATERIMA DAN SIGNAL INTERFERENSI RATIO (SIR) UE MENGGUNAKAN RPS 5.3

Recommend Documents