BAB III PROSES DRIVE TEST
3.1 Pengukuran Drive Test Dalam jaringan seluler, untuk mengetahui kualitas daya pancar radio dari suatu BTS diperlukan suatu pengukuran. Pengukuran ini biasa disebut dengan Drive Test, yaitu suatu pekerjaan yang bertujuan untuk mengumpulkan data dari hasil pengukuran kualitas sinyal suatu jaringan. Drive test merupakan bagian dari proses optimasi yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas suatu jaringan dan mengembangkan kapasitas jaringan. Perangkat Drive Test ditempatkan pada kendaraan yang bergerak berkeliling dalam cakupan sel dari suatu BTS. Pengukuran menggunakan Drive Test ini dilakukan untuk mengamati kuat daya transmit BTS (down link), interferensi dan performansi BTS dilihat dari sisi MS. Drive Test dilakukan dengan menggunakan TEMS 8.0.4 (Test Mobile Software). TEMS dapat digunakan untuk menguji performansi jaringan, maupun memonitor air interface pada jaringan seluler.
Gambar 3.1 Pengukuran sinyal menggunakan TEMS
16
Drive Test Dibagi menjadi dua, yaitu :
1. Outdoor : Drive Test yang dilakukan dengan berkeliling di area terbuka menggunakan kendaraan (mobil) 2. Indoor : Drive Test yang dilakukan dengan berjalan di area tertutup (biasa disebut dengan walktest) seperti didalam gedung perkantoran, mall, dsb.
Ada beberapa perangkat pendukung TEMS, yaitu: Notebook GPS (Global Positioning System), menghasilkan tampilan grafik dan posisi MS Handset, menggunakan handset Sony Ericsson tipe T610
Handset yang digunakan untuk melakukan drive test sama sekali tidak terdapat perubahan pada sisi hardware, perbedaannya adalah pada handset tersebut sudah ter-install software TEMS. Handset Sony Ericsson tipe T610 mempunyai sensitifitas penerima yang bagus dan bisa digunaka pada system GSM 900 maupun untuk DCS 1800 dengan range ARFCN mulai dari 0 sampai 124 dan dari 975 sampai 1023. Daya level sinyal yang diterima pada receiver input diukur oleh MS (Mobile Station) dengan range nilai antara -110 dBm sampai -48 dBm. Dalam kondisi normal, handset memiliki tingkat ketepatan pengukuran sebesar ± 4 dB pada range antara -70 sampai -110 dBm. Sedangkan pada semua kondisi, tingkat ketepatan pengukuran sebesar ± 6 dB. Dengan kalibrasi yang optimal, sebuah handset mempunyai nilai full range antara -40 sampai -110 dBm dengan tingkat ketepatan pengukuran meningkat menjadi ± 2 dB (Design and Evaluation of an automatic adjacency planning algorithm used for IRATHO between UMTS and GSM systems, Arkadius Szarota, 2007)
17
Dibawah ini adalah contoh koneksi dari perangkat pendukung Drive Test :
Gambar 3.2 Koneksi Perangkat Pendukung Drive Test
Pada Gambar 3.2 dapat dilihat bahwa pengukuran drive test menggunakan 2 handset, yaitu MS1 dan MS2.
MS1 : digunakan pada mode Dedicated, yaitu mode dimana MS diatur untuk melakukan panggilan baik itu short call, long call, ataupun data test. Mode ini berfungsi untuk membuat statistik tentang Handover, Drop call, dll.
MS2 : digunakan pada mode idle, yaitu mode dimana MS hanya berada pada posisi idle tanpa perlu melakukan suatu panggilan. Mode ini berfungsi untuk membuat statistik Rx Level
Prosedur pengukuran Drive Test dilakukan dengan bantuan kendaraan yang nantinya bergerak sesuai dengan daerah mana yang ingin dilakukan pengukuran. Kecepatan kendaraan ini tidak boleh melebihi 40 km/jam karena sesuai dengan spesifikasi TEMS.
18
Proses pengukuran Drive Test adalah : 1. Pada saat akan memulai pengukuran harus dipastikan GPS, notebook, software TEMS dan handset dalam siap beroperasi/aktif. 2. Pada saat pengukuran dimulai hingga selesai pengukuran, GPS akan selalu memberi informasi koordinat bujur dan koordinat lintang dimana kendaraan berada. 3. Pada saat pengukuran dimana handset dalam keadaan aktif maka handset akan mendeteksi BTS terdekat untuk memperoleh sinyal dan setelah sinyal terdeteksi maka data-data yang terukur diekstrak secara real time pada tampilan.
3.2 TEMS Investigation 8.0.4 Drive Test pada dasarnya adalah mengumpulkan data-data pengukuran menggunakan software TEMS. Seperti yang sudah diketahui bahwa dengan software tersebut bisa diketahui kondisi suatu jaringan seluler, apakah kondisi jaringan mengalami suatu masalah atau berada dalam kondisi yang optimal. Banyak sekali informasi-informasi yang bisa didapatkan ketika kita melakukan drive test antara lain seperti informasi tentang cell yang sedang aktif atau biasa disebut serving cell, informasi tentang cell tetangga (neighbor cell), hingga informasi tentang radio environment di daerah tersebut. Di bawah ini adalah informasi-informasi yang didapatkan dengan menggunakan drive test TEMS yaitu:
1. Serving cell Memuat informasi tentang BTS yang menangani MS, diketahui dari BSIC (Base Station Identity Code), ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number) yang diduduki oleh MS, serta kode area MMC (Mobile Country Code) dan MNC (Mobile Network Code). 2. Serving cell dan Neighbor Cell Memuat informasi tentang cell yang menangani MS dan enam cell tetangga (Neighbouring cell) disekitar MS yang memiliki sinyal terkuat.
19
3. Graphical Presentation Mengamati level sinyal (Rx_lev), kualitas sinyal (Rx_qual), C/I, Timing Advance, Tx power, BSIC, FER dalam % dan SQI (Speech Quality Index). 4. Dedicated channel Informasi yang didapatkan dari dedicated channel adalah: nomor kanal, nomor time slot, tipe channel dan TDMA offset, mode kanal, nomor sub kanal, kanal hopping. 5. Radio environment Terdiri dari informasi mengenai link radio, antara lain: kekuatan sinyal, dan kualitas sinyal kanal terima, timing advance, level power transmisi, SQI, FER, C/I.
Banyak parameter yang harus diatur dan diperhatikan ketika melakukan pengukuran drive test karena tugas dari seorang drive tester tidak hanya melakukan proses pengukuran kemudian menunjukkan masalah-masalah yang terjadi, tetapi menganalisa dan memberikan saran-saran untuk bisa menyelesaikan masalah-masalah tersebut agar kondisi jaringan menjadi optimal.
Beberapa parameter yang ada di TEMS adalah level daya terima MS (Rx Level), kualitas sinyal yang diterima MS (Rx Qual), jarak antara BTS dan MS (Tiing Advance) serta interferensi adalah sebagai berikut :
1. Rx_lev Pengukuran level daya pancar BTS yang diterima MS dengan satuan dBm. Saat indikator warna berubah menjadi merah hal itu menandakan Rx Level daerah tersebut jelek dan dapat menyebabkan terjadinya drop call.
2. Rx_ qual Merupakan pengukuran yang dilakukan untuk mengetahui kualitas suara yang diterima MS, performansi hasil pengukuran ditunjukan dalam bentuk skala pengukuran, yaitu antara skala 0 s.d 7. Dimana 0 menunjukkan kualitas yang baik,
20
dan 7 menunjukkan kualitas yang terburuk. % BER untuk tabel 4.1 menunjukan data presentase kemungkinan kesalahan pada bit. (Analisa Penerapan Synthesizer Frequency Hopping (SFH) Sebagai Pengganti Base Band Hopping (BBH) Studi Kasus Cluster Mataram, Arif Nur Rochman, 2008).
Tabel 3.1 BER to Rx_qual calculation
BER (%)
Rx_qual
0,0-0,2
0
0,2-0,4
1
0,4-0,8
2
0,8-1,6
3
1,6-3,2
4
3,2-6,4
5
6,4-12,8
6
12,8-
7
3. SQI Speech Quality Index, kualitas suara yang diidentifikasikan dengan SQI akan berbeda-beda tergantung keadaan kanal dan speech codec yang digunakan. Intinya pengukuran SQI lebih teliti, kalau di RXQual hanya mengkonversi BER ke range level tertentu tapi kalau pada SQI, BER, FER dan data handover events masuk ke dalam hitungan.
4. TA Timing Advance, merupakan jarak antara MS dengan BTS. Semakin besar nilai Timing Advance maka semakin jauh jarak antar MS dengan BTS. Nilai Timing
21
Advance maksimum adalah 63 yang berarti jarak dalam satuan kilometer adalah 31 km
5. C/I worst C/I Worst menunjukkan rasio carrier terhadap interferensi yang paling jelek. Untuk arah downlink saja jika tidak menggunakan FH, SQI sudah cukup untuk mengukur kualitas sinyal. Tetapi jika menggunakan FH maka pengukuran C/I diperlukan untuk mengukur setiap frekuensi yang digunakan dalam panggilan sehingga bisa menentukan frekuensi mana yang terpengaruh degradasi performansi.
3.2.1 Bagian-bagian TEMS TEMS Investigation 8.0.4 merupakan versi TEMS yang bisa digunakan untuk Drive Test jaringan GSM maupun untuk Drive Test 3G (UMTS). Sehingga banyak sekali parameter-parameter yang tersedia. Informasi yang ada ditampilkan dalam jendela-jendela yang masing-masing memberikan informasi yang berbeda-beda, seperti yang ada pada gambar 3.3 di bawah ini
22
Gambar 3.3 Tampilan TEMS Investigation 8.0.4
Berikut adalah penjelasan tentang parameter-parameter dalam Drive Test GSM, bagianbagian yang harus diperhatikan adalah : 1. Map Map digunakan untuk menampilkan peta dari daerah yang akan di-drivetest dan memberikan jalur drive test yang akan dilalui. Data-data tentang cell site, events, dan informasi-informasi yang lain ditunjukkan di sepanjang jalur yang berupa symbol-simbol. Map biasanya terdiri dari beberapa lapisan, yang disebut dengan Layer. Layer adalah suatu kumpulan data dari beberapa kategori, terdiri dari dua tipe yaitu map layer dan presentation layer. Map layer adalah layer yang membentuk peta itu sendiri. Presentation layer memuat informasi yang berkaitan dengan kondisi jaringan.
23
Gambar 3.4 Map pada TEMS
2. Current Channel Current channel berisi informasi tentang kanal yang sedang diduduki pada saat melakukan drive test. Jendela current channel terdiri dari :
Time Menunjukkan waktu saat ini, mengikuti waktu di computer. Format time tersebut adalah hh:mm:ss.ss
CGI Cell Global Identity, terdiri dari : MCC (Mobile Country Code)
24
contoh : 510 untuk Indonesia MNC (Mobile Network Code), dengan format di bawah ini : 900 MHz : 00, … , 99 1800 MHz : 00, … , 99 Contoh : MNC 10 untuk Telkomsel LAC (Location Area Code) CI (Cell Identity) Menunjukkan identitas cell yang sedang aktif (Serving Cell)
BSIC Base Station Identity Code Menampilkan BSIC dari cell yang sedang aktif (serving cell)
BCCH ARFCN Absolute Radio Frequency Channel of Broadcast Control Channel
Mode Merupakan mode dari MS saat melakukan drive test. Ditampilkan berupa kode nomor seperti di bawah ini : 1 : No Service 2 : Idle Mode 3 : Dedicated Mode
TCH ARFCN Absolute Radio Frequency Channel of Traffic Channel. Hanya digunakan pada mode dedicated dan hanya untuk channel dimana tidak menggunakan frequency hopping.
Time Slot Timeslot digunakan untuk panggilan saat ini. Hanya untuk mode dedicated.
25
Channel Type Menunjukkan speed coder yang dipakai
Channel Mode Menunjukkan aktifitas pada kanal : 1. Hanya dipakai untuk pensinyalan 2. Speech transmission (contoh : “speech full rate version 1”) 3. Transmisi data(contoh : Data 12.0Kbit/s radio interface rate”)
Sub Channel Mode Nomor dari subchannel yang dipakai di SDCCH atau TCH half-rate channel
Hopping Channel Menunjukkan apakah memakai frequency hopping atau tidak (“YES” atau “NO”)
Hopping Frequencies Daftar frequency yang dipakai untuk hopping, contoh : “f1,f2,f3”
MAIO Mobile Allocation Index Offset. Hanya dipakai ketika menggunakan frequency hopping. Menunjukkan awal dari frequency hopping.
HSN Hopping Sequence Number.
26
Gambar 3.5 Current Channel pada TEMS
3. Serving + Neighbors Menampilkan cell yang sedang aktif (serving cell) beserta dengan BSIC, ARFCN, dan Rx Level.
Gambar 3.6 GSM Serving + Neighbors
27
4. Radio Parameters
Gambar 3.7 Radio Parameter
Pada jendela radio parameter ini ditampilkan semua parameter yang berkaitan dengan kondisi sinyal radio, seperti yang ada di bawah ini yaitu :
RxLev Tingkat kuat sinyal di penerima MS. Rentang nilai dalam minus dB, semakin kecil nilanya maka semakin lemah sinyal yang diterima
RxQual Tingkat kualitas sinyal penerima di MS, diukur berdasarkan nilai BER (Bit Error Rate). Rentang nilai antar 0 – 7, semakin kecil nilainya maka semakin bagus kualitas sinyalnya.
FER (Frame Erasure Rate)
SQI (Speech Quality Index) SQI dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu : -
BER
28
-
FER
-
Data Handover
TA (Timing Advance) Merupakan jarak antara MS dengan BTS. Semakin besar nilai Timing Advance maka semakin jauh jarak antar MS dengan BTS. Nilai Timing Advance maksimum adalah 63 yang berarti jarak dalam satuan kilometer adalah 31 km
3.3
U-Net Sebelum memulai untuk membangun suatu jaringan telekomunikasi seluler, maka
dibutuhkan adanya proses perencanaan terlebih dahulu. Proses planning ini sangat penting karena akan menentukan kualitas dari jaringan tersebut, dengan perencanaan yang bagus maka akan didapatkan jaringan seluler yang optimal baik dari sisi coverage maupun kapasitas pelanggan yang mampu dilayani. Pada tahun-tahun yang terdahulu, proses perencanaan dilakukan secara manual tanpa menggunakan alat atau tools yang dapat membantu agar proses tersebut menjadi lebih cepat. Akan tetapi seiring dengan perkembangan teknologi maka dibuat suatu tools tentang perencanaan jaringan atau yang biasa disebut dengan Radio Network Planning, salah satu dari tools tersebut adalah U-net. U-net adalah suatu perangkat lunak (software) dari komputer yang digunakan untuk perencanaan jaringan telekomunikasi seluler. U-net mempunyai banyak sekali kegunaan salah satunya digunakan untuk membuat perencanaan jaringan, mulai dari inisialisasi desain sampai dengan pemeliharaan jaringan dan optimalisasi. Banyak sekali teknologi yang dipakai pada perangkat lunak ini, mulai dari teknologi GSM, UMTS, sampai perencanaan radio transmisi bisa dilakukan menggunakan software tersebut. Salah satu keunggulan U-net adalah mudah untuk di-install pada computer dan mudah untuk di-integrasikan dengan system IT yang lain
29
Gambar 3.8 Software U-Net
Keunggulan-keunggulan dari perangkat lunak U-Net adalah :
1. Desain jaringan. U-net dapat melakukan penghitungan propagasi radio dengan akurat, mendukung untuk hirarki jaringan, traffic modeling, perancanaan frekuensi ataupun code, optimalisasi jaringan, bisa digunakan dalam banyak teknologi seperti GSM/GPRS/EDGE, CDMA IS-95, WCDMA/UMTS, CDMA2000 2. Arsitektur yang fleksibel U-net bisa digunakan oleh banyak user sekaligus, untuk data sharing, ataupun untuk managemen data dan integrasi dengan system IT yang lain
30
3. Module Perencanaan Transmisi Microwave U-net juga mendukung untuk membuat perencanaan transmisi microwave yaitu dengan menggunakan Microwave Planning Module
U-net hanya merupakan software pengolah data, tidak terdapat suatu database di dalamnya misalnya database peta suatu daerah. Agar software U-net dapat digunakan maka dibutuhkan data-data pendukung yang harus dimasukkan (di-import) terlebih dahulu sesuai dengan pekerjaan yang akan dilakukan. Untuk Tugas Akhir ini data-data yang dimasukkan ke dalam U-Net adalah : 1. Peta suatu daerah yang diinginkan, yang terdiri dari :
Peta Topologi : yaitu peta tentang ketinggian tempat (altitude)
Peta Morfologi : yaitu peta tentang pembagian/klasifikasi suatu daerah seperti daerah hutan, rawa-rawa, padang pasir, dll
Vectors : yaitu peta tentang jalan, sungai, garis pantai, dll.
2. Antena : database tipe-tipe antena yang akan digunakan
3.4 Bagian-bagian dari U-net U-net merupakan software yang sangat kompleks yang terdiri dari bagian-bagian yang sangat banyak yang saling mendukung satu dengan yang lain. Karena Tugas Akhir ini menggunakan system GSM, maka terdapat 2 bagian dari U-Net yang paling penting yaitu : 1. Map Display Merupakan bagian yang berupa output display gambar, tempat dimana output dari semua proses yang telah dilakukan akan ditampilkan seperti gambar peta area, peta site, gambar prediksi coverage, dll. 2. Explorer
31
Merupakan bagian yang berupa input data-data dan parameter-parameter yang dibutuhkan. Bagian explorer ini terdiri dari 3 bagian yaitu :
Data : berisi tentang data-data dan parameter yang akan dimasukkan, seperti data site, data antenna, prediction, dll
Geo : berisi tentang database geografi area yang sedang dikerjakan, seperti data peta ketinggian, vector, dll.
Modules : berisi tentang modul-modul pendukung system, seperti modul tentang propagasi.
Dari ketiga bagian dari explorer tersebut, bagian data adalah bagian yang paling diperhatikan, karena bagian tersebut merupakan input yang sering diolah dan dianalisa sesuai dengan kebutuhan proyek yang sedang dikerjakan. Bagian-bagian dari data adalah sebagai berikut :
Sites : berisi database site-site yang sedang dikerjakan dalam proyek, pada bagian ini kita bisa menambahkan suatu site dan menentukan tempatnya dengan memasukkan nilai garis lintang dan garis bujurnya
Antennas : berisi tentang database antenna-antena yang digunakan dalam proyek, jika suatu antenna yang akan digunakan belum ada dalam database maka harus di-import terlebih dahulu.
Transmitters : merupakan bagian yang berisi tentang database pemancar (transmitter). Bagian ini adalah bagian yang paling penting karena semua parameter yang mempengaruhi hasil prediksi coverage sinyal berada disini. Parameter-parameter tersebut adalah : i. Tipe antenna yang digunakan ii. Ketinggian antenna iii. Azimuth / arah antenna iv. Mechanical Downtilt, yaitu derajat kemiringan suatu antenna dimana semakin besar nilainya maka kondisi antenna akan semakin miring.
32
v. Cell Type, yaitu tipe cell apakah macro atau micro cell vi. Frequency Band, yaitu band frekuensi yang digunakan (GSM900 atau GSM1800) vii. EIRP (Effective Isotropic Radiated Power), semakin besar nilanya maka semakin luas coverage areanya viii. Feeder Equipment, jenis dan diameter kabel feeder yang dipakai ix. BTS equipment x. Main Propagation Model, berisi model-model propagasi yang akan digunakan, seperti Standard Propagation Model, Longley-Rice, Okumura-Hata. xi. Main Calculation Radius, yaitu radius area yang akan masuk dalam coverage prediction xii. Main resolution, yaitu resolusi gambar yang dipakai xiii. Number of TRXs, jumlah TRX yang dipakai xiv. BCCH, channel yang digunakan sebagai BCCH xv. BSIC, yaitu kode identitas BTS
Predictions : yaitu bagian yang berisi tentang tipe-tipe prediksi yang ingin dilakukan. Prediksi yang bisa dilakukan menggunakan U-Net adalah : i. Coverage by transmitter ii. Coverage by signal level, jenis prediksi yang digunakan pada Tugas Akhir ini iii. Overlapping Zones iv. Coverage by C/I Level v. Interfered Zones vi. GPRS/EGPRS Coding Schemes
33
vii. RLC/MAC Throughput/Timeslot viii. Application Throughput/Timeslot ix. Circuit Quality Indicators
Test Mobile Data : pada bagian inilah nantinya akan dimasukkan data hasil drive test untuk kemudian dibandingkan dengan hasil coverage prediction dari U-Net.
GSM/GPRS/EGPRS Parameters, berisi parameter-parameter global untuk system GSM seperti terminals, user profile, environments.
Traffic Analysis : yaitu bagian yang digunakan jika kita ingin menganalisa jumlah traffic pada suatu area
3.5 Sistem Koordinat Suatu peta / map adalah representasi dari suatu data yang terletak pada permukaan yang bergelombang. Projection (proyeksi) adalah suatu alat untuk memproduksi semua atau sebagian dari bentuk yang berkeliling/bulat (seperti bumi) pada sebuah lembar datar. Proyeksi ini tidak bisa dilakukan tanpa adanya distorsi, sehingga harus memilih karakteristik (jarak, arah, skala, area) yang harus ditampilkan dengan tepat dan akurat. Jenis-jenis proyeksi yang sering digunakan adalah : 1. Lambert Conformal-Conic : Bagian dari bumi diproyeksikan secara matematika dengan menggunakan konsep kerucut. Proyeksi ini berguna untuk merepresentasikan daerah bagian dominannya terbentang antara barat dan timur. 2. Universal Transverse Mercator (UTM) : Bagian dari bumi diproyeksikan secara matematika pada tangent silinder ke garis bujur (yang memotong garis ekuator). Proyeksi ini sangat berguna untuk memetakan area yang sangat luas dan berorientasi utara-selatan.
34
Pada Tugas Akhir ini proyeksi yang digunakan adalah proyeksi Universal Transverse Mercator (UTM), dan untuk daerah Sulawesi masuk ke dalam UTM zone 51S. Seperti yang ada pada gambar 3.9 dibawah.
Gambar 3.9 UTM Zone Daerah Sulawesi
3.6 Coverage Prediction Model propagasi adalah suatu tool matematika yang digunakan untuk memprediksi loss disepanjang jalur dengan tingkat ketepatan/akurasi yang memungkinkan. Dalam kenyataan, jika kita mengukur suatu sinyal dan berada tetap pada suatu lokasi, kita akan mendapatkan hasil yang bervariasi dikarenakan oleh adanya fenomena fading. Kita akan mengetahui bahwa hasil pengukuran tersebar pada kurva Gaussian, berkisar pada nilai rata-rata dan dengan sebuah nilai standard deviasi yang spesifik. Jika kita menganggap suatu model telah dikalibrasi dengan benar, hasil yang didapatkan harus berada pada nilai rata-rata tersebut. Sehingga dalam kasus tersebut kita menganggap bahwa model tersebut memberikan hasil yang benar pada kasus rata-rata yang terjadi. Atau dalam kata lain dalam 50% persen kasus pengukuran berarti 50% hasil
35
pengukuran akan lebih baik dari nilai prediksi, dan sebaliknya atau lebih jelek daripada nilai prediksi. Sebagai contoh, jika kita menganggap suatu model yang telah dikalibrasi dengan benar, memberikan suatu hasil level sinyal sebesar -70 dBm. Pengguna menginginkan tingkat kemungkinannya adalah 85%. Kemudian kita membayangkan bahwa U-net memberikan suatu batas nilai fading sebesar 7 dB pada lokasi pengukuran. Semua parameter tersebut akan mengarahkan pada kenyataan bahwa level sinyal yang sesungguhnya adalah sebesar atau lebih baik dari -77 dBm pada 85% kasus pengukuran.
Gambar 3.10 Contoh Hasil Coverage prediction U-net
36
