Makalah Seminar Tugas akhir ANALISIS OPTIMASI HANDOVER SUCCESSFULL RATE TERHADAP TCH DROP RATE PADA JARINGAN GSM Agung Rizqie Adhi *, Imam Santoso**, Ajub Ajulian Z.M.** Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Jln. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia ABSTRACT Cellular telecommunication technology had fastly movement in several last years, from the analog technology then settled into digital technology. One of application from digital telekomunication is Global System for Mobile Communications (GSM) which have frequency system at 900 MHz and 1800 MHz. In 2G system, service area splitted into smallest areas that called cell, where every each of cell has served by one Base Tranceiver Station (BTS). Every cell has limited range, so when the user has moving condition will definitely be transfered call services from one cell to another cell. Handover is a thing which it will always happen in cellular communication utillization. Handover itself is a automaticaly transfering traffic channell process for MS which used for long communication without disconnection. So it can be said that handover is having very important role in stays GSM’s performance quality keep good. Successfull of Handover measured by BTS and BSC (Base Station Control) with countingly attempt of handover and attempt of handover fail which it called with Handover successfull rate ( HOSR ). Low HOSR can be caused due multifarious factor, and oftenly low HOSR will trigerring a very high TCH drop rate. According to the problem above, in this research explains about analisis of optimization in GSM network. This analytical process can be done by doing directly monitor the HOSR statistic data, which it download for a several days after low HOSR already detected, and using a certain software in helping giving analysis for cases of low HOSR. those software was made using Visual Studio 2010. The mainly function of those software is just helps in analyzing, with the way of statistical data reads and another data, like planning neighbour list data, existing neighbour list data, capacity existing data, relation TA (Timming Advance) data, BSS (Base Sub System) parameter, and HO per-relation cell data. Whereas for fully analysis can be done by teoritycally calculation and calculating directly to all handover parameters, then take some problem conclusion and final decision for doing some optimization activities. And as the result from low HOSR analysis, it providable some conclusion, that HOSR threshold in a cell is 98% for a minimum threshold, so a cell can be called having good HOSR level if HOSR value has passed or equal with 98%. If a cell for a last three days having HOSR value under 98%, then those cell need to monitoring, analysis, and optimization. The causal factor of low HOSR can be caused by varying cases, like missing / too much neighbour, low HO attempt, poor BCCH/BSIC, Traffic congestion, etc. Acquirred an analyzing model toward parameters and datas which it be related to low HOSR problem. From some low HOSR factors,it be founded one factor that to be needed most sequantial and complete analysis model. Keywords: GSM, low HOSR, TCH drop rate, analysis, and optimization
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknologi telekomunikasi bergerak selular berkembang dengan cepat dalam beberapa tahun terakhir, dari teknologi analog kemudian beralih ke teknologi digital. Salah satu aplikasi teknologi digital adalah Global System for Mobile Communications (GSM) dan Digital Cell Structure (DCS). GSM dan DCS atau biasa disebut dengan Generasi ke-2 (2G) adalah sistem komunikasi selular digital yang mengalami perkembangan yang sangat pesat dan telah diterima secara luas di seluruh dunia. Dalam sistem 2G daerah layanan dibagi menjadi daerahdaerah terkecil yang disebut sel, dimana setiap sel dilayani oleh satu BTS. Tiap sel memiliki daerah jangkauan terbatas, sehingga saat pengguna sedang * Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Diponegoro ** Dosen Teknik Elektro Universitas Diponegoro
dalam keadaan bergerak tentunya akan terjadi perngalihan penanganan panggilan dari satu sel ke sel lain. Handover merupakan hal yang selalu terjadi dalam penggunaan komunikasi selular. Handover sendiri adalah proses pengalihan kanal trafik secara otomatis pada MS yang sedang digunakan untuk berkomunikasi tanpa terjadinya pemutusan hubungan. Hal ini menjelaskan bahwa handover pada dasarnya adalah sebuah panggilan koneksi yang bergerak dari satu sel ke sel lainnya. Pada riset sebelumnya juga telah dilakukan pembahasan mengenai sistem Handover pada sistem GSM dengan menggunakan Tems Investigation. Pada riset yang dilakukan oleh Luluk (2010), telah dibahas mengenai proses, peyebab, dan beberapa parameter 1
2 pengukuran yang digunakan untuk dilakukannya handover. Sebagai bentuk pengembangan dari riset atau tugas akhir sebelumnya, maka , penulis berkeinginan untuk melakukan penelitian yang bertujuan menganalisa mengenai Handover Successful Rate pada jaringan GSM dan faktor-faktor penyebab yang menyebabkan low HOSR. Dengan tujuan mengkaji lebih dalam problem tersebut, untuk kemudian diambil suatu solusi untuk menyelesaikan problem low HOSR, agar didapat suatu tambahan pendalaman ilmu yang lebih dalam optimalisasi performansi jaringan seluler, khususnya jaringan 2G, dan ini merupakan suatu ilmu yang mahal harganya. 1.2 Tujuan Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah : 1) Menganalisa performansi jaringan seluler GSM, yang dikhususkan pada optimasi rasio sukses handover. 2) Memaparkan atau menjelaskan faktor-faktor yang menyebabkan kegagalan handover. 3) Memberi penjelasan untuk teknik dan solusi dalam mengatasi low handover successful rate. 1.3 Pembatasan Masalah Hal-hal yang akan dilakukan dalam dalam Tugas Akhir ini dibatasi pada pembatasan masalah yang akan dibahas, yaitu: 1) Pengambilan data statistic yang diambil langsung dari server operator seluler, diambil khusus sesuai dengan kasus-kasus tertentu yang menyebabkan low HOSR. 2) Data statistic yang diambil hanya terbatas pada data-data parameter HOSR pada cell yang mengalami low HOSR, juga dilengkapi dengan data TCH block rate, SDCCH block rate,Call drop rate, Traffic, HOSR per relation cell, Timming Advance, juga disertakan data-data BSS planning dan existing sebagai bahan analisa. 3) Data statistic HOSR diambil per satu hari, dan diambil selama dua minggu sebelum hari terjadinya low HOSR yang terakhir kali, dan satu minggu setelah terjadinya low HOSR yang terakhir kali, atau dengan kata lain, satu minggu setelah dilakukan optimasi. 4) Data per-satu hari yang mengindikasikan low HOSR harus segera dilakukan analisis dan optimasi minimal setelah tiga hari terjadinya low HOSR berturut-turut. 5) Khusus untuk data HOSR per relation cell, Timming Advance, dan BSS parameter existing diambil satu kali pada saat hari terjadinya low HOSR yang terakhir, atau dengan kata lain pada saat dilakukan kegiatan analisis dan optimasi.
Sedangkan untuk data BSS parameter planning diambil dari database planning operator dan tidak berdasarkan hari. 6) Pada saat dilakukan analisis low HOSR, diluar analisis pada data drive test logfile, hardware alarm, dan juga analisis Call Setup Success Rate. II. DASAR TEORI 2.1 Teknologi GSM (Global System for Mobile Communication) GSM (Global System for Mobile Communication) merupakan standar yang diterima secara global untuk komunikasi selular digital. Jaringan GSM 900 dan GSM/DCS 1800 dalah jaringan GSM yang tidak jauh berbeda yaitu disusun dari beberapa kesatuan fungsi yang mempunyai fungsi dan antarmuka tertentu. Gambar 2.1 memperlihatkan arsitektur suatu jaringan GSM.
Gambar 2.1 Arsitektur jaringan GSM
Sel (cell) merupakan unit geografis terkecil dalam jaringan seluler. Ukuran cell yang berbedabeda dipengaruhi oleh keadaan geografis dan besar trafik yang akan dilayani. cell yang memiliki kepadatan trafik tinggi ukuran cell dibuat kecil dan cell yang memiliki kepadatan trafik rendah ukuran cell dibuat lebih besar. Selain istilah cell, pada sistem seluler dikenal pula istilah cluster yaitu kumpulan dari cell. Pada sistem seluler semua daerah dapat dicakup tanpa adanya gap cell satu dengan yang lain sehingga bentuk cell secara heksagonal lebih mewakili di banding bentuk lingkaran. Bentuk lingkaran lebih mewakili persebaran daya yang ditransmisikan oleh antena. Bentuk seperti itu adalah bentuk ideal, di dalam prakteknya bentuk seperti itu tidak pernah di temukan, karena radiasi antena tidak bisa membentuk daerah cakupan seperti itu, disamping itu keaadan geografis (kontur) turut mempengaruhi bentuk cell, sehingga bentuk cell tidak berbentuk heksagonal seperti pada teori, tetapi lebih berbentuk tidak beraturan, perbandingan bentuk cell secara teoritis (hexagonal) dan bentuk ideal (lingkaran), dengan bentuk cell pada kondisi sebenarnya, bisa ditunjukan pada gambar 2.2.
3
Bentuk cell teoritical
Bentuk cell kondisi sebenarnya
Gambar 2.2 2. Perbandingan bentuk cell
Berikut adalah metode sektorisasi antena yang familiar diimplementasikan pada jaringan seluler. selule Ditunjukan pada gambar 2.3
Gambar 2.3 Metode sektorisasi antena seluler
2.3 Perpindahan Kanal Komunikasi Menurut teori komunikasi radio bergerak, secara ideal sel memiliki batas berbentuk heksagonal, akan tetapi pada kenyataanya batas sel tidak memiliki struktur geometris sesederhana ini. Bentuk batas sel ini tergantung pada kondisi propagasi radio dan algoritma yang memutuskan untuk berpindah dari serving BS ke BS yang lain atas dasar pengukuran link quality. quality. Algoritma tersebut disebut d cell selection selection/ cell reselection untuk modus siaga ((idle idle mode) atau handover untuk dedicated mode. mode Cell selection adalah proses sinkronisasi awal saat MS dinyalakan sehingga terhubung ke operator jaringan selulerdan layanan jaringan dapat digunakan sepenuhnya, sedangkan Cell reselection adalah proses perpindahan mobile user dari satu cell ke cell yang lain pada saat idle mode atau MS sedang tidak melakukan panggilan. PLMN (Public Land Mobile Network ) Selection PLMN (Public Land Mobile Network) sel selection adalah proses selection pertama kali pada saat MS dinyalakan atau saat MS kembali mendapatkan sinyal setelah sebelumnya berada pada kawasan “no coverage”. PLMN, atau istilah mudahnya adalah operator, dibedakan dengan MCC (Mobile Country Code) dan MNC (Moble Network Code). Cell Selection ( C1 criteria ) Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, algoritma cell selection/cell selection cell reselection diimplementasikan di MS. Cell selection merupakan pemilihan cell pertama sesaat setelah MS diaktifkan (on), ), dan salah lah satu kriteria yang harus dipenuhi adalah C1 > 0, C1 harus dipenuhi dalam waktu 5 detik. Sedangkan Sedangkan cell reselection merupakan pemilihan cell baru ketika MS dalam keadaan iddle mode. mode
Ketika MS bergerak dalam kondisi iddle mode,, kemungkinan ter terdapat dapat cell lain lebih tepat untuk melayani MS. Oleh karena itu, cell reselection dapat dilakukan, denga dengann syarat MS berada di sebuah cell yang disebut serving cell. cell cell selection selection/cell cell reselection dalam iddle dle mode dikendalikan oleh dua kkriteria riteria parameter dasar, yaitu itu C1 dan C2. Cell re-selection re ( C2 Criteria ) Selain kriteria path loss C1 terdapat juga kriteria C2. C2 adalah suatu fitur yang bisa diaktifkan pada cell level ( terdapat beberapa radio parameter yang dapat diaktifkan pada sisi cell dan terdapat juga radio parameter yang hanya dapat diaktifkan pada sisi global BSC pada 2G atau RNC pada 3G ). C2 berguna pada saat penggunaan strategi load sharing antara GSM dan DCS dan juga untuk menghindari cell reselection yang tidak perlu pada fast moving MS dimana terdapat coverage microcell dan coverage macrocell. macrocell 2.4 Handover/Handoff Handover/Handoff
Handover adalah proses perpindahan kanal trafik user pada saat user aktif tanpa terjadi pemutusan hubungan hubungan.. Pengambilan keputusan terhadap terjadinya handover dilakukan oleh Radio resource Management (RRC) dalam BSC. Keputusan ini diambil berdasarkan hasil pengukuran MS dan BTS yang diproses menurut setingan parameter untuk masing masing-masing ing sel. Berikut ini merupakan penyebab handover sesuai dengan urutan prioritasnya: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Interference (UL atau DL) UL quality DL quality UL level DL level Jarak MS-BTS MS Turnaround corner MS Fast/slow moving MS Better cell
Ketika dua atau lebih dari kriteria di atas muncul secara bersamaan, untuk contoh uplink quality dan uplink level level,, BSC melakukan evaluasi target sel sesuai dengan kriteria yang memiliki prioritas tertinggi. Tipe Handover Berdasarkan struktur jaringan yan yangg terlibat handover, handover, dapat digolongan menjadi empat macam seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 2. 4
4 2.5 GSM Optimization Proses GSM Optimization adalah proses dimana semua informasi mengenai hardware konfigurasi, hardware problem, konfigurasi antenna ( ketinggian, azimuth, tilting), parameter setting, topologi jaringan dan informasi aktivitas yang berkaitan dengan topologi jaringan, definisi KPI (Key Performance Indicator), dan juga performansi jaringan harus dikumpulkan sebagai sebuah kesatuan informasi untuk melakukan analisa dan improvement pada sebuah jaringan seluler. Gambar 2.4 Jenis-jenis handover
a. Intracell Handover Handover yang hanya terjadi dari satu timeslot ke timeslot yang lain dalam satu cell atau dari satu TRX ke TRX yang lain dalam satu cell. b. Intercell Intra-BSC Handover Handover yang terjadi dari satu cell ke cell yang lain masih terdapat didalam BSC yang sama c. Inter-BSC Intra-MSC Handover Handover yang terjadi dari satu cell yang lain dan source cell terletak pada BSC yang berbeda tetapi masih terletak pada MSC yang sama. d. Inter-MSC Handover Inter-MSC handover merupakan perpindahan antar sel yang berlainan BSC dan MSC e. Inter PLMN Handover Handover yang terjadi dari satu cell ke cell yang lain dan source cell terletak pada operator yang lain pada negara yang berbeda. Handover Power Budget Deteksi handover jenis ini berdasarkan perbandingan antara rata-rata tingkat sinyal penerimaan downlink dari cell yang melayani (RXLEV_DL) terhadap hasil pengukuran tingkat sinyal penerimaan downlink dari cell tetangga (RXLEV_NCELL). Salah satu cell tetangga ini nantinya akan menjadi calon cell target handover. Power Control pada Handover Power control akan mengatur daya pancar dari tiap-tiap user sehingga daya yang diterima oleh base station adalah sama untuk semua user yang tersebar secara acak pada setiap lokasi didalam sel yang dicakup oleh base station. Power Control akan menaikkan daya pancarnya ketik RxLevel atau RxQual menurun dan akan memerintahkan MS untuk menurunkan daya pancarnya ketika RxLevel tinggi. Keadaan tersebut akan terus berlangsung sampai dengan daya pancar maksimum yang dimiliki oleh mobile station.
Key Performance Indicator Menurut rekomendasi dari ITU ( International Telecommunication Union ) terdapat 3 kategori pengklasifikasian Key Performance Indicator ( KPI ) untuk evaluasi sebuah jaringan yaitu Accessibility, Retainibility, dan Integrity. a. Accessibility adalah kemampuan user untuk memperoleh servis sesuai dengan layanan yang disediakan oleh pihak penyedia jaringan. b. Retainibility adalah kemampuan user dan sistem jaringan untuk mempertahankan layanan setelah layanan tersebut berhasil diperoleh sampai batas waktu layanan tersebut dihentikan oleh user. c. Integrity
adalah derajat pengukuran disaat layanan berhasil diperoleh oleh user. Berikut adalah list KPI yang biasa digunakan oleh operator dan vendor seluler. Tabel 2.1 list KPI pada Operator dan Vendor seluler
5
Ket : A = Accessibility, R = Retainability, M = Mobility, I = Integrity
Sedangkan rumus KPI yang digunakan untuk menghitung besarnya HOSR adalah sebagai berikut : HOSR (%) = 100 – 100*(hfr_2 - hfr_55) hfr_2 = HO_fail / HO_Attempt hfr_55 = HO_blocking / HO_Attempt 2.6 Handover Successful Rate Optimization Adalah suatu teknik optimisasi khusus dalam mengatasi segala macam faktor yang menyebabkan low HOSR. Berikut adalah faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya low HOSR. a. Ada neighbour yang hilang atau terlalu banyak neighbour. Adanya neighbour yang hilang, atau biasa disebut missing neighbour, dapat menyebabkan munculnya Handover fail. Lakukan audit neighbour pada cell yang Handover fail-nya tinggi dan tambahkan relasi apabila terdeteksi adanya missing neighbour. b. Handover attempt rendah. Pada cell yang memiliki handover attempt kecil seperti contohnya pada sebuah cell yang terdapat pada pulau terpencil kecendurungan HOSR rendah sangat dimungkinkan. c. Wrong BSS parameter Dengan memperhatikan HOSR per-relation, jika diketahui bahwa HO fail merata pada semua relation mengindikasikan kesalahan setting pada BSS parameter. d. Poor BCCH / BSIC Plan Ketika MS mencoba melakukan akses ke jaringan ( Mobile Originating Call ), maka BTS akan merespon menggunakan timeslot pada frekuensi BCCH / BSIC. Sehingga
apabila terjadi interferensi pada frekuensi BCCH (co-channel atau adjacent channel ) maka dapat menyebabkan Handover failure. e. TCH Congestion on target cell Pada saat cell target yang mengalami TCH blocking menjadi best neighbour, pasti akan berakibat handover fail, untuk mengatasi hal tersebut bisa di implementasikan dengan mengatur parameter nilai priority handover pada target cell, dengan memperhitungkan factor load pada target cell yang mengalami congestion. f. Incorrect handover parameter / threshold Lakukan pengecheckan nilai parameter antara existing dan planning, dengan berdasarkan pengamatan dan analisa pada perkembangan Timing Advance terbaru, lakukan perubahan nilai parameter, jika dirasa perlu. Antena Tilt Optimization Salah satu teknik optimasi untuk mengatasi permasalahan low HOSR akibat cakupan cell yang pendek atau overshoot, dan mengurangi adanya interferensi co-channel, maka banyak para engineer menggunakan metode atau teknik tilting antenna. Untuk rumus tilt antenna, para engineer biasa menggunakan rumus berikut : Untuk Upper 3 dB : TD Points(m) = H x tan (90° - ( - ( / 2) Untuk Main Beam : TD Points(m)) = H x tan (90° - ) Untuk Lower 3 dB : TD Points(m) = H x tan (90° - ( + ( / 2 )) Dengan : TD Points (m) adalah Touch Down points, titik terjauh jangkauan dari penetrasi sinyal antenna dalam meter (m). H adalah tinggi dari antenna dalam meter (m). adalah sudut tilt antenna, dalam derajat (o). adalah vertical beamwidth antenna dalam derajat (o). Dengan rumus diatas, para engineer dapat memberikan perkiraan sudut tilting antenna yang akan diimplementasikan di lapangan. Ilustrasi dari penetrasi sinyal GSM dapat digambarkan pada gambar 2.5 berikut.
6
Gambar 2.5 Illustration of antenna signal beam beam. Gambar 3.2 Blok diagram pengolahan data dan analisa
III. PENGAMBILAN DATA DAN PERANCANGAN PROGRAM 3.1 Pengambilan Data Statistik Dalam prosesi pengambilan data statistik pada jaringan G GSM SM khususnya pada perangkat NSN, terdapat skema penanganan data statistik yang digambarkan pada gambar 3.1 berikut.
Setelah data mentah diolah dan menghasilkan tujuh data diatas, langkah berikutnya melakukan analisa dengan menggunakan flow analisis low HOSR, sehingga kasus yang menyebabkan low HOSR dapat dikelompokkan menjadi tujuh kasus seperti diatas. Gambar 3.3 Berikut Berikut adalah flow analysis dari low HOSR.
Gambar 3.1 3 1 Skema penanganan data Statistic OSS pada GSM Nokia
Proses pengambilan data statistik network performance, performance, dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Network Action (NetAct). 3.2 Pemilahan dan pengolahan data statistik Pemilahan data statistik HOSR dilakukan berdasarkan jenis data reporting suite suite,, dan statistik low HOSR yang disebabkan karena kasus kasus-kasus tertentu. Terdapat tujuh jenis data reporting suite yang diperlukan untuk menganalisis low HOSR. Tujuh data tersebut adalah sebagai berikut. • Data statistik HOSR ( utama ) • Data Cell Planning • Data Cell Existing • Data Cell Relation • Data Cell Capacity Existing • Data BSS Parameter • Data Cell Timming Advance Jenis low HOSR yang disebabkan kasus-kasus kasus atau faktor faktor-faktor faktor tertentu, dipilah berdasarkan analisa pada pada tujuh data diatas. Gambar 3.2 berikut adalah blok diagram dalam pemilahan kasus low HOSR untuk dilakukan analisis optimasi.
Gambar 3.3 Flow Analysis Low HOSR Optimization
7 IV. PENGUJIAN PROGRAM DAN ANALISIS KASUS ( Sample kasus low HOSR ) Pada makalah tugas akhir ini, dari tujuh kasus yang menyebabkan low HOSR, diambil kasus low HOSR yang disebabkan karena kesalahan setting BSS parameter pada NGLAMPITANPL2 sebagai sampel kasus. 4.1 Analisis Tab program Utama dan tabel analisis statistic Low HOSR Program analisis optimasi low HOSR ini menampilkan data real statistik low HOSR dari beberapa sampel kasus per-cell selama beberapa hari, sehingga membentuk suatu tren performansi. Selain menampilkan data statistik, program ini juga membantu memberikan analisis kontribusi handover pada cell, kontribusi handover fail, juga memberikan solusi dan rekomendasi awal dalam menangani problem low HOSR, berdasarkan data statistik dan data parameter yang ada. Gambar 4.1 Berikut adalah tampilan awal program data statistik HOSR.
Dari grafik chart, bisa diketahui hari dan tanggal yang mengalami problem low HOSR. Analisis yang diberikan oleh program adalah analisis dari tanggal yang sudah dipilih pada kolom tanggal pada data statistik perform. Tabel 4.1, 4.2, dan 4.3 berikut adalah tabel analisis awal dari data daily statistic perform yang akan menjelaskan batasan threshold tiap parameter dan analysis dari parameter tersebut. Tabel 4.1 Tabel Analisis awal statistic perform untuk parameter HO factor ( batas maksimum tiap parameter adalah 10%) Parameter HO Attempt UL_Qual
Analysis
DL_Qual
•
No Action / Normal
• Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja pada sisi Downlink RxQual antara 4 dB s/d 7 dB
•
No Action / Normal
UL_Lev
•
Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja pada sisi Uplink RxLevel antara -95 dBm s/d -90 dBm
•
No Action / Normal
DL_Lev
•
Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja pada sisi Uplink RxLevel antara -90 dBm s/d -85 dBm
•
No Action / Normal
UL_Int
•
Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja karena terdapat frekuensi radio lain yg memasuki alokasi frek UL GSM
•
Check Interference by another Radio frequency using Spektrum Analyzer in UL Frequency
DL_Int
•
Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja karena terdapat frekuensi radio lain yg memasuki alokasi frek DL GSM
•
Check Interference by another Radio frequency using Spektrum Analyzer in DL Frequency
Power_budget
•
Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja berdasarkan Margin Power Budget yang sudah di setting dengan nilai tertentu
•
No Action / Normal
Directed_retry
•
Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja dikarenakan Source Cell Congest dan trafik dipindah kanal-kan ke Neighbour Cell
•
Check TCH dan SDCCH rate block
Gambar 4.1 Tampilan program data statistik HOSR
Apabila dalam data statistik selama beberapa hari terdapat hari-hari tertentu persentase HOSR berada dibawah 98%, maka kolom nilai HOSR akan memberikan highlight warna kuning. Sekaligus memberikan analysis attempt kontribusi HOSR. Gambar 4.2 dibawah ini adalah tampilan dari tren statistik performance dari HOSR dan Traffic, pada program.
Gambar 4.2 Tampilan tren performance statistic dari HOSR dan Traffic
Rekomendasi
Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja pada sisi Uplink RxQual antara 0 dB s/d 3 dB
•
Tabel 4.2 Tabel Analisis awal statistic perform untuk parameter HO fail (batas maksimum tiap parameter adalah 2%) Parameter HO Fail
Analysis
HO Blocking
•
MSC Controlled Inc. HO Fail.
•
MSC Controlled Out. HO Fail.
•
BSC Controlled Inc. HO Fail.
•
BSC Controlled Out. HO Fail.
•
Rekomendasi
Kontribusi low HOSR dikarenakan HO Blocking dari Source Cell ke Neighbour Cell Kontribusi low HOSR dikarenakan permintaan HO dari Neighbour Cell ke Source Cell beda BSC banyak yang Fail
•
Kontribusi low HOSR dikarenakan permintaan HO dari Source Cell ke Neighbour Cell beda BSC banyak yang Fail
•
Kontribusi low HOSR dikarenakan permintaan HO dari Neighbour Cell ke Source Cell dalam satu BSC banyak yang Fail
•
Kontribusi low HOSR dikarenakan permintaan HO dari Source Cell ke Neighbour Cell dalam satu BSC banyak yang Fail
•
• •
•
•
•
Check HO blocking dan Fail to the adjacent Cell per Relation Check HO fail from the adjacent Cell per relation. Check Tren HO Attempt apakah mengalami penurunan dibawah threshold Check HO fail to the adjacent Cell per relation. Check Tren HO Attempt apakah mengalami penurunan dibawah threshold Check HO fail from the adjacent Cell per relation. Check Tren HO Attempt apakah mengalami penurunan dibawah threshold Check HO fail to the adjacent Cell per relation. Check Tren HO Attempt apakah mengalami penurunan dibawah threshold
8 Tabel 4.3 Tabel Analisis awal statistic perform untuk parameter traffic Parameter Traffik if > 1% TCH Block Rate
Analysis •
•
TCH overload / congestion pada source cell. Atau bisa juga disebabkan karena kerusakan pada TRX
Rekomendasi • •
•
SDC CH Block Rate
if > 1%
•
•
SDDCH overload / congestion pada source cell. Atau bisa juga disebabkan karena kerusakan pada TRX
• •
•
Check data Cap Existing. Lakukan penambahan kapasitas TCH, penambahan TRX, jika memungkinkan. Jika tidak, lakukan sharing traffic
Check data Cap Existing Lakukan penambahan kapasitas SDCCH, penambahan TRX, jika diperlukan. Jika tidak, lakukan sharing traffic
Note •
•
•
•
Call Drop after TCH Ass.R ate
if > 2%
•
High Call drop alert, dan perlu di analisis lanjut dan optimisasi
•
Check HOSR pada Cell apakah baik atau buruk
•
Jika pada saat setelah dilakukan penambahan capacity masih terdapat TCH Block, Check alarm TRX. Dan jika terdapat indikasi TRX Rusak, lock TRX tersebut untuk monitoring kembali. Jika pada saat setelah dilakukan penambahan capacity masih terdapat SDCCH Block, Check alarm TRX. Dan jika terdapat indikasi TRX Rusak, lock TRX tersebut untuk monitoring kembali. Jika HOSR cell sudah membaik / normal, maka perlu dilakukan monitoring dan analysis khusus untuk High Call Drop Rate
4.2 Analysis Tab program HO attempt dan Tabel Analisis. Pada tab program HO Attempt, ditampilkan data statistic dari HO attempt, dan tren perform dari HO attempt itu sendiri, yang bertujuan agar kita bisa melihat, apakah terjadi penurunan HO attempt selama tiga hari berturut-turut atau lebih. Threshold dari HO Attempt adalah 1000 attempt, dan perlu dilakukan check dan analisa jika attempt HO kurang dari 1000 selama tiga hari berturut-turut. Gambar 4.3 berikut adalah tampilan dari tab program HO Attempt, dan grafik chart.
Gambar 4.3 Tampilan program HO attempt
Tabel 4.4 Tabel Analisis untuk HO attempt Parameter HO Attempt HO_At if < 500 selama 3 hari berturuttempt_ turut Out
Analysis •
•
Rekomendasi
Mengindikasikan terdapat problem coverage pada beberapa target cell. Beberapa target cell memiliki jarak yang jauh dari source cell
•
•
HO_At tempt_ Inc
if < 500 selama 3 hari berturutturut
•
Mengindikasikan problem coverage pada source cell.
•
HO_At tempt_ Out and Inc
if < 1000 selama 3 hari berturut-turut
•
Mengindikasikan Source Cell terletak pada daerah terpencil, dan memiliki Target Cell dengan jarak yang cukup jauh
•
•
•
Lakukan Site Audit Activity pada target cell yang terletak jauh dari source cell. Lakukan perubahan Tilt / Azimuth Antena Lakukan Site Audit Activity dan perubahan Tilt / Azimuth Antena Source cell Jika Call Drop Rate pada Source Cell tinggi, lakukan Drive test dari Source Cell ke arah tiap-tiap Target Cell Lakukan Site Audit Activity dan perubahan Tilt / Azimuth Antena, jika hasil Drive Test mengindikasikan low coverage Jika masih mengindikasikan problem yang sama pada Source Cell, lakukan pengukuran VSWR antena dan cek alarm Hardware
4.3 Analisis Tab program HO per-Relation dan Tabel Analisis. Jika dari data statistic HO Attempt tidak ditemukan adanya penurunan pada batas HO attempt yang ditetapkan selama tiga hari berturut-turut, maka bisa kita lanjutkan pada step berikutnya, yaitu Analysis pada HO Cell per relation. Tiap cell memerlukan beberapa relation / target cell untuk bisa melakukan handover ke target cell maupun dari target cell masing-masing.Tab program cell relation memberikan indikator warna merah jika terdapat HOSR < 97 % pada salah satu cell relation atau target cell, blocking terindikasi jika besar blocking > 3 %, dan fail terindikasi jika besar fail > 3 %. Tampilan pada saat tab program cell relation bekerja ditampilkan pada gambar 4.4
Gambar 4.4 Tampilan program cell relation
9 Sistem penentuan kriteria permasalahan dan analisis ditentukan oleh Tabel 4.5 berikut sebagai tabel analisis HO cell relation
Jika diseleksi pada tanggal 29 Juli 2009 untuk diproses analisa permasalahan oleh program , hasilnya adalah seperti pada gambar 4.6 berikut.
Tabel 4.5 Tabel Analisis HO cell relation HO to the Adjacent cell Att (c15 001)
Bl ck
Fa il
HO from the Adjacent cell Att Fa Bl (c150 il ck 03)
HOSR per Cell HOSR per Cell
Analy sis
Rekomenda si
N N N N N N N N N P/M P/M P/M P/M P/M P/M P/M P/M P/M P/M P/M
T T T T T T T T T M.R M.R M.R M.R M.R M.R M.R M.R M.R M.R M.R
Ket : Jika Att( c15001 ) / Att ( c15003 ) < 50 , maka akan terseleksi ( ) Jika Block / Fail > 3%, maka akan terseleksi ( ) N = Normal, T = Tidak ada rekomendasi P / M = Perlu optimasi / Muncul analisa, M.R = Muncul Rekomendasi
4.4 Sample Case low HOSR dikarenakan kesalahan setting BSS parameter NGLAMPITANPL2 Data yang diambil untuk kasus low HOSR ini merupakan data real yang diambil antara tanggal 24 Juli 2009 hingga 7 Agustus 2009. Low HOSR terdeteksi pada tanggal 24 Juli 2009 hingga tanggal 31 Juli 2009, dan dilakukan analisis dan optimasi pada tanggal 30 Juli 2009. Analisis Tab program Utama. Dengan menggunakan Grafik Tren Performance yang terdapat pada Tab program Utama, didapat hasil grafik tren sebagaimana yang ditampilkan pada gambar 4.5
Gambar 4.5 Grafik tren performance low HOSR NGLAMPITANPL2
Gambar 4.6 Data statitistik HOSR NGLAMPITANPL2
Dari program, didapat hasil perhitungan HOSR pada tanggal 29 Juli 2009 sekitar 91,5 %. TCH drop yang cukup tinggi, dengan rata-rata 3 – 4 % Hasil analisa awal dari program yang menjelaskan kontribusi terbesar terjadinya handover adalah sebagai berikut : • Kontribusi HO Attempt dikarenakan Power Control bekerja pada sisi Downlink RxQual antara 4 dB s/d 7 dB, Uplink RxQual antara 0 s/d 3 dB, Uplink RxLevel antara -95 dBm s/d -90 dBm. Sedangkan, kontribusi terbesar sebagai penyebab handover fail adalah sebagai berikut : • Kontribusi low HOSR dikarenakan permintaan HO dari source cell ke neighbour cell dan sebaliknya dalam satu BSC banyak yang fail. Dan hasil rekomendasi yang muncul adalah sebagai berikut : • Chek tren HO attempt apakah mengalami penurunan dibawah threshold, chek HO fail to the adjacent cell per relation dan HO fail from the adjacent cell per relation. Analisis Tab Program HO Attempt Langkah analisa selanjutnya adalah melakukan pengecekan pada tren HO Attempt, gambar 4.7 menampilkan data HO Attempt yang dianalisa pada tanggal 29 Juli 2009
Gambar 4.7 Hasil pemrosesan data oleh Tab program HO Attempt NGLAMPITANPL2
10 Dari hasil pemrosesan data oleh Tab program HO Attempt, kolom analisis dan rekomendasi memberikan hasil “Normal” dan “No Recommendation”. Dengan demikian langkah penganalisaan selanjutnya adalah cek data cell relation. Analisis Tab Program Cell Relation Hasil pemrosesan data dan analisis oleh Tab program Cell Relation, ditampilkan oleh gambar 4.8 dibawah ini.
Dari data BSS Parameter NGLAMPITANPL2 dapat disimpulkan sebagai berikut : •
•
Gambar 4.8 Data HO per relation cell NGLAMPITANPL2
Dari hasil pemrosesan data HO per relation cell oleh Tab program Cell Relation, terlihat HOSR dari tiap-tiap target cell mengalami low HOSR (lingkaran merah), sehingga bisa disimpulkan bahwa low HOSR pada seluruh target terjadi dikarenakan sesuatu terjadi pada source cell. Sesuai dengan yang direkomendasikan oleh kolom note khusus pada Tab program ini jika terjadi kasus low HOSR seperti diatas, maka bisa diambil langkah optimasi sebagai berikut : • Check data BSS parameter pada Source Cell. • Lakukan site audit lapangan. • Lakukan perubahan nilai parameter, tilting dan azimuth jika diperlukan Pengecekan Tab program BSS Parameter Dikarenakan HOSR mengalami low untuk semua target cell, maka seperti yang direkomendasikan oleh kolom note khusus pada Tab program Cell Relation untuk dilakukan pengecekan pada BSS parameter. Gambar 4.9 berikut adalah tampilan dari data BSS parameter NGLAMPITANPL2.
•
•
rxLevAccessMin (RXP) dengan nilai RXP diseting pada konstanta 20, maka nilai RxLevel minimum agar MS bisa mengakses NGLAMPITANPL2 adalah -90 dBm, sehingga MS yang memiliki RxLevel dibawah 90 tidak akan bisa melakukan handover menuju NGLAMPITANPL2 cellReselectOffset (REO) & cellReselectParamInd (PI) Parameter REO pada NGLAMPITANPL2 aktif, ditandai dengan PI berlogika “1”, dan nilai konstanta REO sendiri adalah 3 3 x 2 = 6 dB ( karena aturan dari REO adalah, tiap satu step konstanta bernilai 2 dB ). Hal ini membuat NGLAMPITANPL2 menjadi lebih agresif dalam penyerapan trafik, akan tetapi dengan pengaturan RXP 20 -90 dBm, maka penyetingan REO aktif dengan reselect offset sebesar 6 dB akan menjadi tidak berfungsi. Selain daripada itu, REO lebih direkomendasikan penggunaanya pada GSM1800 dengan kata lain pada cell – cell DCS, penggunaan REO sangat tidak direkomendasikan pada GSM900. cellReselectHysteresis (HYS) dengan nilai setingan HYS “0”, mengisyaratkan pada saat MS bergerak menjauhi NGLAMPITANPL2, dan nilai RxLevel sudah berada 1 dBm dibawah -90 dBm, tidak mendapat jeda beberapa dBm untuk melakukan re-selection menuju target cell, kemungkinan kesalahan setingan pada HYS yang menyebabkan TCH drop / Call drop NGLAMPITANPL2 menjadi tinggi. Tilt antena Untuk perhitungan toucdown points NGLAMPITANPL2, ditunjukan pada gambar 4.10 berikut :
Gambar 4.10 Hasil perhitungan toucdown points NGLAMPITANPL2
Dari hasil perhitungan diatas, didapat upper 3 dB diperkirakan memancar over shoot, mainbeam diperkirakan mencapai jarak 1068 m, dan lower 3 dB diperikirakan hanya mencapai 532 m. Sedangkan jika dibandingkan dengan jarak NGLAMPITANPL2 dengan tiap-tiap target cell-nya adalah : Gambar 4.9 Data BSS Parameter NGLAMPITANPL2
11
Gambar 4.11 Jarak real dari NGLAMPITANPL2 ke masing-masing target cell
Dari gambar 4.11, bisa disimpulkan jarak mainbeam NGLAMPITANPL2 bahkan tidak ada setengah jarak dari NGLAMPITANPL2 menuju PECANGAANCITY, atau seperempat jarak dari NGLAMPITANPL2 menuju GEBOG. Bisa disimpulkan besar sudut tilt pada antena NGLAMPITANPL2 terlalu merunduk. Optimisasi activity dan hasil optimisasi low HOSR pada NGLAMPITANPL2 Dari hasil analisa diatas, maka dapat diambil langkah optimasi sebagai berikut: • rxLevAccessMin (RXP) Melakukan perubahan nilai konstanta RXP dari 20 menjadi 6, sehingga RxLevel Access minimum MS untuk melakukan access pada NGLAMPITANPL2 dari -90 dBm menjadi -104 dBm. Sehingga memudahkan handover dari target cell menuju NGLAMPITANPL2. • cellReselectOffset (REO) & cellReselectParamInd (PI) Merubah nilai konstanta REO dan PI menjadi “0” dan “0” , sehingga fungsi parameter REO dinonaktifkan, agar NGLAMPITANPL2 tidak terlalu agresif dalam menyerap trafik, yang juga dimaksudkan untuk mencegah terjadinya TCH block tinggi dikarenakan traffic congestion. • cellReselectHysteresis (HYS) Merubah nilai konstanta HYS dari “0” menjadi “5”, sehingga pada saat MS menjauhi NGLAMPITANPL2, dan RxLevel pada MS sudah berada 1 dBm dibawah -104 dBm, MS masih memperoleh jeda sebanyak 5 dBm menjelang dilakukan re-selection menuju target cell. Dengan demikian bisa menekan call drop rate / TCH drop rate, dan menekan besar HO fail dari NGLAMPITANPL2 menuju target cell. • Tilt Antenna Merubah besar sudut tilt pada antena NGLAMPITANPL2 dari 3o menjadi 1o, sehingga jika diperhitungkan toucdown point-nya, hasilnya adalah sebagai berikut :
Upper 3 dB TouchDown Points / TDP (meters) = H x tan (90° - ( - ( / 2 )) = 56 m x tan (90o - ( 1o - ( 6o / 2)) = - 1603,630184 m Dikarenakan hasil perhitungan diperkirakan titik beam lobe NGLAMPITANPL2 over horizon. Main Beam TouchDown Points / TDP (meters) = H x tan (90° - ) = 56 m x tan (90o - 1o) = 3208,237851 m Lower 3 dB TouchDown Points / TDP (meters) = H x tan (90° - ( + ( / 2 )) = 56 m x tan (90o - ( 1o + (6 /2 )) = 800,8373104 m
minus, maka upper 3 dB
Sehingga, didapat hasil jarak yang memenuhi setengah jarak dari NGLAMPITANPL2 ke target cell terdekat (PECANGAANCITY), dan seperempat jarak dari NGLAMPITANPL2 ke target cell terjauh (GEBOG). Setelah dilakukan optimasi activity pada tanggal 30 Juli 2009, terlihat pada grafik tren performance HO dan Call drop rate / TCH Drop rate NGLAMPITANPL2 semakin membaik, dan stabil pada tanggal 1 Agustus 2009.
Gambar 4.12 Grafik tren performance excel data real statistik HO NGLAMPITANPL2
Dan berikut adalah Grafik tren call drop rate / TCH drop NGLAMPITNPL2 :
Gambar 4.13 Grafik tren performance excel data real statistik TCH drop NGLAMPITANPL2
12 V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari pembuatan program dan analisis yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Dibutuhkan tujuh data utama untuk menganalisa problem low HOSR pada sistem GSM, khususnya pada perangkat Nokia, tujuh data utama tersebut adalah Data Statistik HOSR, Data Cell Planning, Data Cell Existing, Data Cell Relation, Data Cell Capacity Existing, Data BSS Parameter, dan Data Cell Timming Advance. Tujuh data tersebut diluar daripada data lapangan ataupun Hardware. 2. Dari tujuh data tersebut, data statistik HOSR per relation cell yang paling sering digunakan untuk mengidentifikasi suatu kasus low HOSR secara lebih mendetail. 3. Pada jaringan selular GSM, khususnya jaringan operator Indosat, rasio sukses Handover memiliki nilai ambang batas 98 %, diluar daripada threshold tersebut akan diperlukan suatu optimasi. 4. Khusus pada data statistik HOSR per relation cell, rasio sukses handover memiliki nilai ambang batas 97 %, hal ini dikarenakan rasio sukses handover dihitung pada tiap-tiap target cell. 5. Low HOSR disebabkan oleh beberapa indikator, dan dari tugas akhir ini, disimpulkan terdapat tujuh indikator penyebab low HOSR. Tujuh indikator tersebut adalah terdapat missing neighbour, terlalu banyak neighbour, HO attempt rendah, interferensi frekuensi BCCH / BSIC yang sama, trafik congestion / overload, kesalahan seting HO parameter, kesalahan seting BSS parameter. 6. Tidak semua kasus low HOSR berpengaruh terhadap tingginya TCH drop / Call drop rate, karena pada beberapa kasus low HOSR, ketika permasalahan low HOSR telah terselesaikan, TCH drop / call drop rate terkadang masih muncul, terutama kasus low HOSR yang disebabkan karena TCH congestion atau over traffic. 7. TCH drop lebih sering dikarenakan kerusakan pada hardware, karena itu dibutuhkan suatu teknik optimasi yang lebih mendalam pada hardware dan history alarm, dan teknik optimasi tersebut diluar daripada teknik optimasi low HOSR. 5.2
Saran Beberapa saran yang bisa menjadi masukan untuk penelitian lebih lanjut antara lain : 1. Pada program analisis low HOSR, masih bisa ditambahkan Tab program untuk menghitung jumlah alarm hardware yang muncul, dan diberikan analisa terhadap alarm tertentu yang berkontribusi besar terhadap low HOSR. Dan tentu saja diperlukan pengumpulan data alarm yang lebih intens.
2. Teknik analisis dan optimasi low HOSR yang dipaparkan pada tugas akhir ini masih berada pada tahap permukaan teknik analisis dan optimasi, sehingga masih bisa dilanjutkan untuk penelitian lebih mendalam terhadap tiap-tiap kasus. Misal, penelitian terhadap pengaruh setting pada tiap-tiap parameter handover terhadap kinerja handover itu sendiri, dan akan lebih bagus lagi jika pengaruh setting tiap-tiap parameter handover bisa direpresentasikan oleh data drive test. 3. Masih diperlukan teori yang lebih mendalam dan perlu dipaparkan secara lebih mendetail tentang proses handover dari source cell ke target cell, atau sebaliknya, agar lebih memberikan pemahaman yang lebih tentang proses detail sebenarnya dari handover itu sendiri. DAFTAR PUSTAKA [1]
Wardhana, Lingga. 2011. 2G / 3G RF Planning and Optimization for Consultant. www.nulisbuku.com. Jakarta. [2] Mukhlis, Denny Achmad. 2009. GSM-DCS parameter proposal Rev 2.0. NSN-Indosat training material. Semarang. [3] Bertozzi, Silvia. 2008. Handover for BSS ParS9. Indosat-IM3 training material. Semarang [4] KPI & Optimization.2008. NSN-Indosat training material. Yogyakarta. [5] Laboratory Works in Radio Communications.2007.BSS Radio Parameters.NSN-Indosat training material & exercise. Jakarta. [6] Rustanto, Joko. 2009. Sharing Optim and NCR Description. IM3 training material. Semarang. [7] Eralbli. 1999. TILTGUIDE_REV_A.PDF [8] Fahmi. 2005. Training for IM3 optim. IM3 training material. Jakarta. [9] Suriansyah. 2009. RNC Architecture Delta. NSN training material. Jakarta. [10] Chalida, Luluk. 2010. Analisis Perpindahan Kanal Komunikasi Dalam Satu BSC Pada Sistem GSM Berdasarkan Data Drive Test Menggunakan Tems Investigation 4.1.1. Semarang [11] GSM Networks: Protocols, Terminology, and Implementation. 2007. [12] ---, Global System for Mobile Communications (GSM), The International Engineering Consortium, http://www.iec.org, 23 Desember 2009.
13 BIODATA Agung Rizqie Adhi, lahir di Semarang, 02 Juni 1985. Menempuh pendidikan di SD Supriyadi Al-falah Semarang, SMPN 9 Semarang, SMK Telekomunikasi Sandhy Putra Purwokerto, DIII Teknik Elektro Universitas Diponegoro, dan saat ini masih menyelesaikan studi Strata-1 di Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Semarang dengan mengambil konsentrasi Elektronika Telekomunikasi.
Menyetujui dan Mengesahkan, Pembimbing I
Imam Santoso, S.T.,M.T. NIP. 19701203 199702 1 001
Pembimbing II
Ajub Ajulian Z.M., ST.,MT. NIP. 19710719 199802 2 001
