PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN SITE NODAL TRANSMISI PADA SISTEM SELULER STUDI KASUS: PT INDOSAT Tbk Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat Dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun Oleh : Nama NIM Jurusan Peminatan Pembimbing
: Ilham Perdana : 41407110049 : Teknik Elektro : Telekomunikasi :
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2009
LEMBAR PENGESAHAN PERENCANAAN SITE NODAL TRANSMISI PADA SISTEM SELULER STUDI KASUS: PT INDOSAT Tbk
Disusun Oleh : Nama NIM Program Studi Peminatan
: Ilham Perdana : 41407110049 : Teknik Elektro : Telekomunikasi
Mengetahui, Pembimbing
(
Koordinator TA
)
(
Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Elektro
(
)
.)
I
LATAR BELAKANG MASALAH Sistem komunikasi semakin berkembang dengan banyaknya orang yang
menghendaki terjaminnya kontinuitas hubungan telekomunikasi, tidak terbatas saat pemakai dalam keadaan diam ditempat juga ketika mereka dalam keadaan bergerak. Untuk itu lahirnya komunikasi bergerak seluler dimana pengguna komunikasi tidak lagi terbatas oleh ruang gerak merupakan solusi yang baik untuk menjamin kontinuitas hubungan komunikasi yang saat ini sangat penting. Kelebihan dari sistem komunikasi bergerak seluler adalah mobilitas dan kontinuitas komunikasi. Mobile station dapat menggunakan layanan dari operator selama masih dalam area cakupan BTS dimana MS berada, pergerakan MS diakomodasi oleh BTS-BTS yang dihubungkan satu sama lainnya dalam satu jaringan. BTS-BTS ini dihubungkan oleh suatu jaringan transmisi menggunakan media fiber optik maupun microwave sebagai media transmisinya. Dalam implementasi di lapangan, media transmisi microwave lebih banyak digunakan karena keunggulannya dalam hal kecepatan instalasi dan harga yang relatif lebih murah. Pada perkembangannya, pengguna telepon selular saat ini bukan hanya berada di kota-kota besar namun juga menjangkau hingga ke pelosok daerah di seluruh Indonesia. Tingginya demand ini tentunya harus diakomodasi dengan tersedianya jaringan yang handal dan cakupan luas untuk meminimalisir blankspot dan menjangkau hingga ke pelosok daerah. Guna memenuhi tuntutan tersebut, perluasan jaringan hingga ke pelosok daerah yang diawali dengan perencanaan yang matang mutlak diperlukan. Adakalanya operator harus membangun BTS di daerah dimana mustahil untuk menghubungkan antara BTS A dengan BTS B dalam 1 hop microwave, walaupun dari perspektif lintasan propagasi memungkinkan. Hal ini dapat disebabkan oleh obstacle yang menghalangi lintasan propagasi antara BTS A dan BTS B sehingga keadaan LOS tidak terjadi.
Solusi untuk masalah ini adalah membangun site nodal pada posisi diantara kedua BTS tersebut. Fungsi dari site nodal tersebut adalah untuk menghubungkan link transmisi dari BTS A ke BTS B. Dalam skripsi ini akan dibahas mengenai pembangunan site nodal dari sisi perencanaan link transmisi, mulai dari penentuan titik koordinat, optimasi dan desain untuk kemungkinan ekspansi menjadi coverage base station.
II
PERMASALAHAN
2.1
RUMUSAN MASALAH Permasalahan yang diamati dalam pengerjaan skripsi ini adalah : 1. Penentuan lokasi site nodal Pule milik PT Indosat pada area Jawa Timur 2. Bagaimana membuat suatu desain perencanaan link nodal seefisien mungkin dan mencakup permasalahan manajemen proyek, dan proyeksi perluasan jaringan ke depan sesuai dengan demand pelanggan yang meningkat.
2.2 BATASAN MASALAH Dalam menganalisis perencanaan link transmisi ini, penulis akan membatasi masalah yang mencakup hal-hal sebagai berikut: 1. Penelitian dilakukan pada site nodal milik PT Indosat, Tbk di Jawa Timur 2. Pembahasan dibatasi hanya pada perencanaan link microwave khususnya proses penentuan lokasi site nodal dan link transmisinya. 3. Pembahasan tidak mencakup perencanaan kapasitas kanal dalam perencanaan jaringan transmisi seluler.
III TUJUAN DAN MANFAAT
Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah: 1. Menganalisis langkah-langkah penentuan site nodal pada transmisi sistem seluler dan keterkaitannya antar departemen pada PT Indosat, Tbk 2. Menganalisis hal-hal yang menjadi kendala dalam perencanaan dan implementasi di lapangan. 3. Menganalisis proses pembangunan site nodal di PT Indosat dari sisi teknis, proyek dan proyeksi perluasan jaringan ke depan Adapun manfaat dari penulisan skripsi ini adalah mengetahui langkahlangkah dan proses perencanaan site nodal dalam lingkungan PT Indosat Tbk
IV METODE PENELITIAN 4.1 METODOLOGI Pengerjaan tugas akhir ini menggunakan metode Studi literatur dan Observasi. Studi literatur bertujuan mempelajari dasar teori dan literatur‐ literatur mengenai konsep perencanaan jaringan transmisi microwave pada jaringan komunikasi seluler. Studi observasi bertujuan untuk pengamatan data yang diperlukan sebagai alat bantu untuk menganalisa permasalahan dalam tugas akhir. 4.2 SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan tugas akhir ini mengikuti pola sebagai berikut: BAB I
PENDAHULUAN Bab ini berisi uraian mengenai latar belakang pembuatan Tugas Akhir, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI Bab ini membahas teori‐teori dan konsep dasar perencanaan transmisi microwave pada jaringan seluler BAB III OBSERVASI DAN STUDI KASUS Dalam bab ini akan dibahas mengenai analisis terhadap data lapangan yang diperoleh mulai dari hasil survey, analisis tool Pathloss dan plotting koordinat site. Akan dibahas juga mengenai proyeksi ke depan demand di daerah tersebut yang mempengaruhi perencanaan dan implementasi proyek BAB IV
PERENCANAAN DAN IMPLEMENTASI PROYEK Bab ini menampilkan proses perencanaan dan implementasi proyek yang telah direncanakan, dilihat dari sisi proyek dan teknis
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Dalam bab ini akan berisi kesimpulan dari Tugas Akhir ini secara keseluruhan dan saran untuk perbaikan dan pengembangan pada penelitian berikutnya.
V
LANDASAN TEORI
5.1 PERENCANAAN LINK MICROWAVE Saluran (link) microwave beroperasi antara frekuensi 2 – 58 GHz. Sistem yang dipakai sekarang adalah sistem digital microwave dimana memunyai keuntungan dibandingkan dengan sistem analogue microwave, yaitu : 1. Lebih tahan terhadap interferensi 2. Lebih tahan terhadap deep fading 3. Kapasitas tinggi antara 2 – 155 Mbps 4. Mudah, cepat dan murah diinstalasi Semakin tinggi frekuensi, semakin pendek pula jarak link transmisi. Karena rentang frekuensi yang lebar, saluran microwave dapat diklasifikasikan menjadi 3 kategori utama : 1. Long Haul Frekuensi kerja dari link ini adalah 2-10 GHz. Pada kondisi iklim dan frekuensi kerja optimal, jarak yang bisa ditempuh mencapai rentang 80 km hingga 45 km. Link ini terpengaruh oleh multipath fading. Frekuensi yang biasa dipergunakan adalah 2, 7 dan 10 GHz. 2. Medium Haul Frekuensi kerja dari link ini adalah dari 11-20 GHz. Panjang hop bervariasi antara 40 km dan 20 km, tergantung dari kondisi iklim dan frekuensi yang dipergunakan. Multipath fading dan redaman hujan berpengaruh pada performansi link ini. Frekuensi yang biasa dipergunakan adalah 13, 15 dan 18 GHz. 3. Short Haul Beroperasi pada range frekuensi tinggi (23-58 GHz) dan menjangkau jarak paling pendek. Pada penggunaannya, untuk frekuensi yang lebih rendah dalam rentang frekuensi ini terpengaruh oleh multipath fading dan redaman hujan sekaligus. Pada rentang frekuensi yang lebih tinggi dan panjang hop hanya beberapa kilometer, multipath tidak begitu berpengaruh, namun redaman hujan mengakibatkan atenuasi yang cukup mengganggu sebesar 3 – 7 dB/km
pada curah hujan 20 mm/h. Frekuensi kerja yang dipergunakan adalah 23, 26, 27, 38, 55, dan 58 GHz.
5.1.1 Microwave Link Komponen utama dari sebuah link microwave adalah: 1. Indoor Unit (IDU) 2. Outdoor Unit (ODU) 3. Antena 4. Waveguide 5. Menara Microwave Penjelasan dari masing-masing komponen microwave link tersebut adalah: 1. Indoor Unit (IDU) Selain berfungsi sebagai modulator-demodulator sinyal. IDU juga berfungsi sebagai forward error correction (FEC), multiplexing user data, control unit (monitoring dan controlling radio unit melalui NMS) dan berfungsi sebagai kanal komunikasi antara NMS dan ODU. Daya ke perangkat radio microwave dicatu melalui IDU. Indoor unit biasanya ditempatkan di kabinet atau gedung yang tertutup agar tidak terpapar kondisi luar ruangan seperti ODU. 2. Outdoor Unit (ODU) Berfungsi mengkonversi sinyal digital termodulasi yang mempunyai frekuensi rendah ke frekuensi tinggi. Terdiri atas pengirim (transmitter) dan penerima (receiver), karena itu disebut juga radio transceiver. Sinyal yang diterima didemodulasi menjadi sinyal intermediate frequency (IF) atau base band (BB) sebelum diteruskan ke IDU. Daya ODU dicatu dari IDU melalui kabel koaksial. 3. Antena Antena merupakan struktur yang mentransfer energi elektromagnetik dari ruang bebas menuju saluran transmisi dan sebaliknya. 4. Waveguide Meminimalisir redaman (loss) merupakan salah satu kunci dari perancangan link microwave. Kabel dan waveguides berpengaruh terhadap redaman yang
terjadi. Di bawah frekuensi 2 GHz, digunakan kabel koaksial karena alasan ekonomis. Untuk frekuensi diatas 2 GHz digunakan waveguide. Dielektrik yang digunakan pada kabel koaksial adalah foam dielectric dengan diameter ½, 7/8, dan 5/8 inci. Semakin kecil diameternya, maka atenuasinya akan meningkat. Jika feeder loss yang diinginkan sangat rendah, maka yang digunakan adalah dielektrik udara karena mempunya atenuasi yang lebih rendah dibanding foam dielectric. 5. Menara Terdapat beberapa macam tipe menara yang digunakan untuk menempatkan antena microwave (MW). Untuk antena yang berukuran lebih kecil dapat ditempatkan di atas gedung menggunakan pole dengan panjang 5 meter. Untuk penempatan dengan jumlah antena yang banyak digunakan menara dengan struktur berpenguat sendiri (self-supporting tower). Jumlah antena dan beban total harus benar-benar diperhitungkan agar tidak melampaui kapasitas beban (load bearing capacity) dari menara.
5.1.2 Microwave Link Design Tujuan utama dari perencanaan link microwave adalah untuk memastikan bahwa jaringan microwave dapat beroperasi dengan kinerja yang tinggi pada segala tipe kondisi atmosfir. Perencanaan link microwave mencakup 4 langkah penting : •
Perhitungan lintasan (path calculations)
•
Perhitungan tinggi antena
•
Perencanaan frekuensi dan perhitungan interferensi
•
Perhitungan kinerja (performance calculations)
Perencanaan link microwave sangat tidak terduga, segala faktor yang memungkinkan terjadinya redaman harus diperhitungkan dengan teliti. Untuk itu dalam merencanakannya memerlukan pengetahuan tentang sifat-sifat atmosfir
5.1.3 Line Of Sight (LOS) Pada teknik gelombang mikro, suatu hubungan komunikasi disebut Line of Sight (LOS), jika antara antena pengirim dan penerima dapat saling “melihat” tanpa adanya penghalang pada lintasan pada batas-batas tertentu. Parameter parameter dalam popagasi line of sight antara lain: panjang lintasan, faktor k, tinggi tonjolan bumi, daerah Fresnel, tinggi penghalang dan tinggi penghalang tambahan.
Dimana: Ta1
= tinggi antena stasiun pemancar (m)
Ta2
= tinggi antena stasiun penerima (m)
Ap1
= altitude stasiun pemancar (m)
Ap2
= altitude stasiun penerima (m)
C
= clearance (m)
P1
= tinggi penghalang (m)
k
= faktor kelengkungan bumi
d1
= jarak penghalang ke pemancar (m)
d2
= jarak penghalang ke penerima (m)
a. Panjang lintasan Panjang lintasan merupakan jarak antara antenna pemancar dengan antenna penerima yang dapat ditentukan dengan pengukuran pada peta topografi.
b. Faktor ”k” Dalam propagasi, sebuah sinyal dari pengirim ke penerima tidak selamanya merupakan suatu lintasan yang lurus. Pada kondisi atmosfer tertentu kurva sinyal dapat mengalami refraksi melengkung menjauhi atau mendekati permukaan bumi, maka hal itu perlu diantisipasi dengan mengunakan suatu factor pengali jari-jari bumi yang disebut faktor “k’. Untuk kondisi atmosfer seperti di Indonesia, digunakan faktor ”k” sebesar 4/3 atau 1,33. c. Daerah Fresnel Daerah Fresnel atau Fresnel zone adalah tempat kedudukan titik sinyal tidak langsung yang berbentuk ellips dalam lintasan propagasi gelombang radio dimana daerah tersebut dibatasi oleh gelombang tak langsung (indirect signal) dan mempunyai beda panjang lintasan dengan sinyal langsung sebesar kelipatan ½λ atau 2 kali ½λ. Jika sinyal langsung dan tak langsung berbeda panjang lintasan sebesar ½λ, maka kedua sinyal tersebut akan berbeda fasa 180º, artinya kedua sinyal tersebut akan saling melemahkan. Fresnel pertama merupakan daerah yang mempunyai fading multipath terbesar, sehingga diusahakan untuk daerah Fresnel pertama dijaga agar tidak dihalangi oleh obstacle. Secara matematis daerah Fresnel didekati dengan rumus sebagai berikut:
dimana: Fn
= jarak lintasan tertentu terhadap lintasan LOS (m)
n
= daerah Fresnel ke n
d1
= jarak ujung lintasan (pemancar/penerima) ke penghalang (km)
d2
= jarak ujung lintasan lain (pemancar.penerima ke penghalang (km)
f
= frekuensi (Ghz)
D
= d1 + d2 (km)
d. Faktor Koreksi Kelengkungan Bumi Pada analisis daerah Fresnel, jari-jari dihitung pada kondisi bumi datar, oleh sebab itu untuk analisa bumi bula (kondisi nyata/riil) perlu ditambahkan perhitungan faktor koreksi terhadap kelengkungan bumi pada titik obstacle. Faktor koreksi dapat dituliskan sebagai berikut:
hcorrection = menyatakan perbedaan tinggi permukaan bumi pada kurva permukaan datar dan kurva permukaan bumi melengkung pada titik obstacle d1
= jarak ujung lintasan (Tx/Rx) ke penghalang (km).
d2
= jarak ujung lintasan lain (Tx/Rx) ke penghalang (km)
k
= faktor kelengkungan bumi
Lintasan sinyal yang ditransmisikan dalam system LOS harus mempunyai “daera h bebas hambatan” , minimum 0,6 x F1 , belum termasuk koreksi terhadap kelengkungan bumi.
5.1.4 Perhitungan Link Budget Perhitungan link budget merupakan perhitungan level daya yang dilakukan untuk memastikan bahwa level daya penerimaan lebih besar atau sama dengan level daya threshold (RSL ≥ Rth). Tujuannya untuk menjaga keseimbangan gain dan loss guna mencapai SNR yang diinginkan di receiver. Sehingga jarak maksimum antara transmitter dan receiver dapat bekerja dengan baik dapat ditentukan. Parameter-parameter yang mempengaruhi kondisi propagasi suatu kanal wireless adalah sebagai berikut : a. Lingkungan propagasi Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi gelombang radio. Gelombang radio dapat diredam, dipantulkan, atau dipengaruhi oleh noise dan interferensi. Tingkat peredaman tergantung frekuensi, dimana semakin tinggi frekuensi redaman juga semakin besar. Parameter yang mempengaruhi kondisi propagasi yaitu rugi-rugi propagasi, fading, delay spread, noise, dan interferensi. b. Rugi-rugi Propagasi Perambatan gelombang radio di ruang bebas dari stasiun pemancar ke stasiun penerima akan mengalami penyebaran energi di sepanjang lintasannya, yang mengakibatkan kehilangan energi yang disebut rugi (redaman) propagasi. Rugi propagasi adalah akumulasi dari redaman saluran transmisi, redaman ruang bebas(free space loss), redaman oleh gas (atmosfer), dan redaman hujan. 1) Redaman saluran transmisi Redaman saluran transmisi ditentukan oleh loss feeder dan branching. Redaman feeder terjadi karena hilangnya daya sinyal sepanjang feeder, sehingga redaman feeder identik dengan panjang dari feeder tersebut. Sedangkan redaman branching terjadi pada percabangan antara perangkat transmisi radio Tx/Rx.
2) Redaman ruang bebas (free space loss) Redaman ruang bebas merupakan redaman sinyal yang terjadi akibat dari media udara yang dilalui oleh gelombang radio antara pemancar dan penerima Perambatan gelombang radio di ruang bebas akan menghalangi penyebaran energi di sepanjang lintasannya sehingga terjadi kehilangan energi. Untuk mengetahui kondisi point to point dengan saluran transmisi, maka perhitungan redaman ruang bebasnya menggunakan rumus model propagasi umum (Free Space Loss) sebagai berikut:
Dimana: f = frekuensi kerja (GHz) d = panjang lintasan propagasi (Km) 3) Redaman oleh gas (atmosfer) Pada prinsipnya gas-gas di atmosfer akan menyerap sebagian dari energi gelombang radio, dimana pengaruhnya tergantung pada frekuensi gelombang, tekanan udara dan temperatur udara. Pengaruh redaman paling besar berasal dari penyerapan energi oleh O2 dan H2O, sedangkan pengaruh penyerapan gelombang radio oleh gas-gas seperti CO, NO, N2O, NO2, SO3, O3 dan gas lainnya dapat diabaikan. Untuk sistem transmisi yang beroperasi pada frekuensi kerja di bawah 10 GHz, redama gas atmosfer dapat diabaikan karena kecil pengaruhnya, akan tetapi untuk frekuensi di atas 10 GHz, redaman gas atmosfer perlu diperhitungkan. 4) Redaman hujan Tetes-tetes hujan menyebabkan penghamburan dan penyerapan energi gelombang radio yang akan menghasilkan redaman yang disebut redaman hujan. Besarnya redaman tergantung pada besarnya curah hujan. Redaman hujan tidak dapat ditentukan secara pasti tetapi ditentukan secara statistik. Untuk menentukan redaman yang diakibatkan oleh hujan pada suatu site dapat digunakan rumus sebagai berikut:
Redaman Spesifik Redaman spesifik didefinisikan sebagai besarnya redaman oleh hujan per satuan panjang lintasan efektif (dB/Km), dan dirumuskan sebagai berikut: Dimana: γ
= redaman hujan spesifik (dB/Km)
R
= banyaknya curah hujan untuk daerah tertentu (mm/jam)
Besarnya a dan b merupakan fungsi dari frekuensi, polarisasi dan suhu curah hujan. Redaman efektif Pada lintasan propagasi gelombang radio tidak selamanya terjadi hujan, sehingga redaman hujan efektif dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Dimana: A
= redaman hujan efektif (dB)
Leff
= panjang lintasan efektif (km)
γ
= redaman hujan spesifik (dB/Km)
c. Fading Fading adalah fluktuasi level daya sinyal yang diterima oleh penerima. Fluktuasi level daya terima ini disebabkan oleh adanya pengaruh multipath fading, ducting, dan karakteristik dari lintasan propagasi. Hal ini dapat mengakibatkan sinyal daya terima menjadi saling menguatkan atau saling melemahkan. Fading margin adalah level daya yang harus dicadangkan yang besarnya merupakan selisih antara daya rata-rata yang sampai di penerima dan level sensitivitas penerima. Nilai fading margin biasanya sama dengan peluang level fading yang terjadi., yang nilainya tergantung pada kondisi
lingkungan dan sistem yang digunakan. Nilai fading margin minimum agar sistem bekerja dengan baik sebesar 15 dBm.. 1) Flat Fading Margin Di penerima harus menyediakan cadangan daya yang disebut Flat Fading Margin untuk mengantisipasi pengaruh fading yang disebabkan oleh thermal noise. MF = RSL - Pth Dimana : RSL = level daya terima (dBm atau dBW) Pth
= level daya ambang atas (threshold) (dB)
2) Selective Fading Margin Selective Fading Margin untuk mengatasi kesalahan bit yang disebabkan oleh amplitude distortion dan group delay yang terjadi pada seluruh pita frekuensi. MS = 102 - 35log d - 10log S Dimana : d = jarak link radio S = Equipment Signature (Spesifikasi dari masing-masing pabrik) 3) Effective Fading Margin Effective fading Margin dinyatakan sebagai berikut :
d. Noise Noise dalam pengertian umumnya adalah sinyal yang tidak diinginkan dalam sistem komunikasi. Noise dapat dihasilkan dari proses alami seperti petir, noise thermal pada sistem penerima. Disisi lain sinyal transmisi yang mengganggu dan tidak diinginkan dikelompokkan sebagai interferensi.
5.1.5 Site Nodal Adakalanya operator harus membangun BTS di daerah dimana mustahil untuk menghubungkan antara BTS eksisting A dengan BTS B yang akan dibangun dalam 1 hop microwave, walaupun dari perspektif lintasan propagasi memungkinkan. Hal ini dapat disebabkan oleh obstacle yang menghalangi lintasan propagasi antara BTS A dan BTS B sehingga keadaan LOS tidak terjadi. Solusi untuk masalah ini adalah membangun site nodal pada posisi diantara kedua BTS tersebut. Fungsi dari site nodal tersebut adalah untuk menghubungkan link transmisi dari BTS A ke BTS B. Site nodal ini nampak dari luar seperti BTS biasa, hanya saja perangkat yang terpasang hanya perangkat transmisi yang berfungsi sebagai penghubung antara 2 link yang NLOS tanpa dilengkapi perangkat BTS.
5.2 PERENCANAAN DAN IMPLEMENTASI JARINGAN TRANSMISI Dari sisi implementasi proyek, sistem perencanaan yang digunakan untuk membuat desain jaringan transmisi radio. Secara umum, jaringan transmisi disediakan untuk mengakomodasi bisnis seluler yang mempunyai tujuan sebagai berikut: 1. Memperoleh pelanggan baru 2. Memperluas jaringan pelayanan 3. Memperbaiki kualitas sinyal di suatu daerah yang masih lemah Pekerjaan yang dilakukan dalam perancangan jaringan seluler dibagi menjadi beberapa bagian yang akan melakukan tugasnya masing-masing. Secara singkat dijelaskan pekerjaan desain diawali oleh bagian marketing dan sales yang mensurvei keadaan di daerah yang menjadi target pasar kemudian diteruskan ke bagian perencanaan radio dan transmisi (Planning) dan terakhir ke bagian pembangunan proyek (Project Development). Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada penjelasan di bawah ini :
1. Bagian Marketing dan Sales Bagian ini mengusulkan daerah yang berpotensi secara ekonomi untuk dibangun BTS. Perencanaan ini bertujuan untuk mendapatkan pelangganpelanggan baru yang sebelumnya belum terjangkau oleh lingkup area sinyal atau untuk memperbaiki penerimaan sinyal yang buruk. Kegiatan yang dilakukan oleh bagian marketing antara lain melakukan pengambilan data-data statistik di suatu daerah. Parameter yang bisa dijadikan ukuran adalah seperti: a. Tingkat Konsumsi di Suatu Daerah Tingginya tingkat konsumsi penduduk di suatu daerah menunjukkan daya beli masyarakat di daerah tersebut, dan menunjukkan bahwa daerah tersebut berpotensi untuk pengembangan pasar telepon seluler.
b. Tingkat Kepadatan dan Penyebaran Penduduk Kepadatan penduduk yang rapat menunjukkan tingkat perkembangan daerah tersebut, semakin padat penduduknya maka semakin potensial daerah tersebut untuk dibangun BTS. Data mengenai penyebaran penduduk diperlukan untuk keperluan desain lebih mendetail. Lokasi pusat bisnis atau keramaian juga perlu diperhatikan, misalnya pasar, sekolah, kompleks perumahan maupun kompleks perkantoran. c. Tingkat Pendidikan Semakin tinggi tingkat pendidikan penduduk suatu daerah maka kemungkinan semakin luas pula pasar penggunaan telepon seluler di daerah tersebut. d. Tingkat Pemakaian Telepon Hal ini terutama bisa dilihat dari trafik beban pemakaian jaringan eksisting. Jika secara statistik terlihat terjadi peningkatan, maka perlu segera dilakukan peningkatan kapasitas jaringan agar tidak terjadi kepadatan trafik jaringan dan kualitas pelayanan tetap terjaga. e. Jumlah Penggunaan Kendaraan Bermotor Meskipun bukan hal utama, namun faktor bisa dijadikan gambaran kasar untuk menunjukkan daya beli dari masyarakat di daerah tersebut. Semakin tinggi penggunaan kendaraan bermotor di daerah tersebut maka daerah tesebut berpotensi sebagai pasar telepon selular. 2. Bagian Network Planning Bagian ini menangani pengolahan data kandidat area coverage yang diusulkan oleh bagian Marketing dan Sales. Proses desain awal ini disebut sebagai Initial Network Design (IND). IND ini akan mendapatkan data koordinat dari wilayah yang akan dibangun (disebut juga sebagai kandidat nominal). Data kandidat nominal ini masih berupa data yang belum pasti. Oleh karena itu, perlu adanya pengambilan data di lapangan untuk menghasilkan data koordinat yang benar. Data lokasi calon BTS yang akan dibangun sering disebut sebagai site list. Nama Site list ini biasanya diambil dari nama
kelurahan atau nama tempat dari wilayah tersebut. Daftar koordinat dari daftar site list di atas masih sketsa kasar yang disebut sebagai IND (Initial Network Design) atau site kandidat. Data koordinat ini masih tentatif, artinya masih ada kemungkinan untuk berubah dalam pelaksanaannya. Karena itu diperlukan survey langsung ke lapangan untuk mendapatkan data mengenai parameter dari area tersebut yang belum secara spesifik ditentukan. Antena perlu diatur ketinggiannya agar mencapai jangkauan yang maksimal. Network Planning juga bertanggung jawab untuk memberikan data ketinggian antena yang direncanakan. Ketinggian antena ini juga didasari atas kepentingan perencanaan seberapa luas jangkuan area jaringan (network area coverage) dengan bentuk geografis lingkungannya. Selain radio, Network Planning juga mendesain perencanaan jalur transmisi antar BTS, BSC, dan DCS. Data yang telah dihasilkan, selanjutnya akan diolah lebih detail lagi untuk mendapatkan data perencanaan jaringan telekomunikasi yang lebih spesifik. Secara garis besar, tahap-tahap yang dilakukan dalam merencakan sistem transmisi meliputi hal-hal sebagai berikut: a. Coordinate Mapping b. Menentukan LOS (Line of Sight) dan link budget c. Menentukan kapasitas kanal d. Penentuan tipe dari peralatan e. Penentuan pembagian kanal frekuensi Data yang telah dihasilkan oleh Network Planning akan diolah oleh bagian lain. Bagian tersebut adalah bagian Project Development yang akan dibahas secara singkat berikutnya.
3. Bagian Project Development Bagian ini bertanggungjawab atas implementasi proyek secara keseluruhan. Setelah menerima PO dari Procurement dan site name dari bagian Network Planning maka proses implementasi yang dimulai dari survey
hingga site selesai proses uji terima (ATP) menjadi tanggungjawab bagian Project Development. Untuk membantu pelaksanaan proyek, PT Indosat menunjuk beberapa kontraktor CME untuk melakukan proses pembangunan CME mulai dari survey LOS hingga site tersebut siap diinstal atau berstatus RFI (Ready For Install), dan vendor perangkat untuk melaksanakan instalasi perangkat seperti transmisi, BTS maupun BSC di site yang telah RFI. Output dari proses instalasi ini ialah status RFOA (Ready For On Air). Kontraktor inilah yang langsung turun ke lapangan mewakili PT Indosat untuk melakukan pembangunan BTS atau BSC di suatu daerah yang menjadi target. Kontraktor CME akan bekerjasama dengan Network Planning untuk memperoleh data-data yang diperlukan dalam melakukan pembangunan. Tugas dari kontraktror CME lebih kepada membangun sarana fisik dari BTS tersebut. Seluruh hal ini dilakukan setelah perencanaan dari sistem jaringan oleh Planning selesai dilakukan. Tugas-tugas yang dilakukan oleh kontraktor antara lain pembuatan menara, pengadaan listrik, dan lain-lain. Masalah yang kadang dihadapi adalah letak BTS yang akan dibangun berada pada wilayah yang sulit untuk dibangun. Sehingga kadang suatu daerah yang telah direncanakan dengan baik oleh Network Planning perlu direlokasi kembali daerahnya. Pada saat berjalannya implementasi proyek, pihak Project Development selalu berkonsultasi dengan Planning jika ada perubahan desain baru yang harus dilakukan.
5.2
TAHAP-TAHAP PERENCANAAN LINK MICROWAVE Network
Planning
menyiapkan
infrastruktur
untuk
mengakomodasi
permintaan sambungan telekomunikasi dari suatu daerah ke daerah lainnya (yang lokasi-lokasinya telah diberikan oleh Network Planning sebelumnya), dengan cara merencanakan segala kebutuhan yang akan diterapkan di lapangan (site).
Beberapa tahapan atau langkah yang dilakukan oleh akan dijabarkan secara keseluruhan sebagai berikut: 1. Coordinate Mapping Proses ini dilakukan dengan cara memetakan data koordinat wilayah BTS (kandidat nominal) yang diperoleh dari Network Planning. Data tersebut masih berbentuk data angka-angka koordinat berupa garis lintang dan garis bujur. Kemudian menggunakan simulasi komputer, maka didapat bentuk visual lokasi area secara simulasi. Dari data simulasi maka tampak BTS yang masuk daerah jangkauan BSC tertentu. Agar BTS kandidat baru tersebut dapat terhubung dengan jaringan telekomunikasi setempat, maka BTS baru tersebut harus terintegrasi dengan BTS atau BSC yang lainnya. Dalam merancang suatu sistem transmisi BTS, maka Network Planning menentukan tiga kandidat BTS lainnya sebagai far-end-nya (tujuannya). Dengan menggunakan bantuan perangkat lunak, jarak antara calon BTS dengan BTS yang dituju akan dapat diperoleh dengan mudah meskipun masih belum akurat dan memerlukan survey lebih lanjut di lapangan. 2. Menentukan LOS (Line of Sight) dan Perhitungan Link Budget LOS (Line of Sight) adalah pertimbangan utama dalam penentuan letak site. Dalam sistem komunikasi, LOS adalah jarak yang memungkinkan terjadinya sistem komunikasi antara antena pengirim maupun antena penerima tanpa ada penghalang (obstacle) diantara kedua antena pengirim dan penerima. Dalam memperhitungkan apakah bisa terjalin hubungan antara BTS sesuai dengan kriteria LOS, dapat menggunakan bantuan tools komputer yang direkomendasikan oleh ITU/ETSI. Pathloss
merupakan
program
simulasi
komputer
yang
sering
dipergunakan dalam menentukan LOS tidaknya suatu site. Program ini membutuhkan data-data seperti koordinat letak BTS, kontur ketinggian area,
serta ketinggian antena yang dipakai BTS-BTS tersebut. Program ini akan secara otomatis menentukan apakah hubungan (link) yang direncanakan sebelumnya bisa terhubung secara LOS atau tidak. Dari sini, Network Planning dapat memilih mana alternatif link yang lebih cocok dari ketiga alternatif link BTS yang telah direncanakan sebelumnya. Dalam menentukan alternatif yang akan dipilih, kita perlu menetapkan tujuan awal dari BTS/BSC yang akan kita hubungkan. Setelah itu baru kita memerhatikan faktor-faktor lain yang diantaranya adalah LOS. Data hasil dari simulasi Pathloss ini, perlu dilakukan survei ke lapangan untuk proses validasi. Proses validasi ini akan menegaskan letak koordinat sebenarnya dari rencana BTS yang akan dibangun. Proses ini memerlukan perhatian, karena harus memastikan apakah letak area yang akan yang dibangun BTS tersebut bermasalah atau tidak. Masalah yang muncul biasanya masalah perizinan tanah, sehingga memerlukan negosiasi lebih lanjut kepada pemerintah setempat maupun warga sekitar. Pengecekan kembali kandidat site BTS yang bisa terhubung secara LOS juga dilakukan. Semua data kandidat BTS yang akan dihubungkan sesuai LOS, diujikan kembali satu per satu, termasuk data kandidat BTS yang tidak bisa terhubung secara LOS yang diperoleh dari program Pathloss. Setelah validasi di lapangan selesai diujikan atau diujikan satu per satu, maka diharapkan data yang digunakan untuk membangun sistem jaringan transmisi BTS yang baru tersebut akurat. Penentuan dari alternatif yang diambil selain melihat faktor LOS adalah melihat jumlah hop yang terhubung ke BTS. Semakin sedikit jumlah hop yang dilewati oleh saluran transmisi maka semakin baik. Yang perlu dibedakan adalah antara jarak dengan rute. Jarak yang dekat belum tentu baik. Contohnya, untuk jarak antar BTS adalah 5 km tetapi melewati 7 hop dengan jarak antar BTS adalah 7 km tetapi melewati 4 hop, maka akan lebih baik mengambil pilihan kedua yaitu jarak 7 km dengan
melewati hanya 4 hop. Hal ini dikarenakan rute hopping yang dilalui lebih sedikit, sehingga saat jaringan transmisi tersebut mengalami gangguan maka tidak hanya ada tiga hop yang putus. Sehingga memperkecil gangguan agar tidak meluas. Hal ini juga berpengaruh pada efisiensi kerja BTS. Untuk mencapai LOS yang baik maka antena pemancar perlu diusahakan agar terarah kepada site yang akan ditembak. Arah tembak yang terhalang oleh obstacle akan berpengaruh pada transmisi dan menimbulkan fading. Jenis fading dapat dibedakan menjadi dua yaitu Lognormal fading dan Rayleigh fading. Lognormal fading terjadi karena adanya penghalang antara BTS dengan telepon selular. Sementara Rayleigh fading terjadi karena adanya berbagai lintasan propagasi akibat pantulan-pantulan yang terjadi di sekitar telepon selular. Jika harus melewati daerah-daerah penghalang maka perlu dilakukan perhitungan yang baik terhadap daya transmisi, berapa besar loss yang terjadi. Jika tidak bisa ditoleransi maka dimungkinkan perubahan arah antenna 3. Menentukan Kapasitas Kanal Langkah selanjutnya adalah penentuan kapasitas kanal (channel capacity planning). Kapasitas suatu kanal bisa dibuat berdasarkan besarnya kebutuhan pada suatu daerah yang dijangkau oleh suatu BTS. Besarnya tidak sama satu sama lain. Penentuan kapasitas kanal berpengaruh pada penentuan alternatif dari tempat BTS/BSC. Kapasitas kanal yang besar akan memudahkan dalam pengiriman data. Semakin besar kapasitas kanal maka bisa diibaratkan sebagai jalan tol yang lebar. Semakin lebar jalan tol yang akan dibangun maka semakin
mahal
pula
biaya
yang
yang
harus
dikeluarkan
untuk
membangunnya, dan sebaliknya. Sehingga, perencanaan kapasistas kanal ini harus mendapatkan perhatian ekstra karena menyangkut alokasi biaya yang tidak murah.
4. Penentuan Spesifikasi Dari Perangkat Transmisi Penentuan spesifikasi perangkat transmisi tergantung pada tujuan yang ingin dicapai. Sehingga kemungkinan terdapat perbedaan antara jenis peralatan di suatu daerah dengan daerah lainnya. Biasanya parameter yang berubah adalah frekuensi bandwidth dan diameter dari antena. Sementara besar kapasitas saluran dan proteksi yang digunakan pada peralatan adalah tetap. Misalkan spesifikasi perangkat yang digunakan adalah ”7GHz; 1+1HSB; 1.2m; 16x2”. Beberapa parameter yang menentukan spesifikasi dari peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut : a. Frekuensi dari gelombang yang dipancarkan Nilai 7 GHz merupakan rentang frekuensi kerja yang bisa digunakan dalam transmisi data. Frekuensi kerja adalah batas-batas mana frekuensi yang bisa digunakan oleh perangkat microwave untuk bisa mengirimkan data pada kanal-kanal frekuensi tertentu. Semakin besar frekuensi kerja yang dimiliki oleh suatu perangkat, maka pilihan kanal frekuensi yang dimilikinya akan semakin banyak. Sehingga, proses perubahan frekuensi pun semakin mudah apabila terjadi interferensi dari gelombang lain yang tak diinginkan. Setiap frekuensi kerja dari perangkat PDH atau SDH memilki beberapa kanal-kanal frekuensi yang tersedia. Kanal-kanal ini berfungsi sebagai jalur informasi yang akan diisi oleh sinyal-sinyal berisi panggilan telepon yang dikirim dari pelanggan. Sehingga kanal-kanal tersebut perlu diatur lebar frekuensinya satu sama lain agar tidak terjadi interferensi. Jika terjadi interferensi maka bisa mengganggu jalannya pengiriman sinyal. Kendala yang dihadapi antara lain adalah masalah lokasi daerah yang tidak sesuai dengan apa yang sudah direncanakan sebelumnya. Contohnya adalah kesulitan dalam mengatur frekuensi agar jangan sampai terjadi
interferensi dengan frekuensi dari operator atau pengguna lain. Bisa terjadi suatu frekuensi yang telah ditetapkan sebelumnya dan dicek di lapangan tidak mengalami masalah tetapi pada kenyataannya bisa terjadi gangguan. Bisa juga terjadi interferensi dari saluran transmisi oleh operator GSM lain yang kadang tidak diduga sebelumnya. Untuk itu perlu dilakukan pengaturan ulang frekuensi sehingga diperoleh frekuensi yang aman. b. Proteksi Perangkat Dalam satu sistem BTS, terdapat tiga bagian utama untuk melakukan proses pengriman maupun proses penangkapan sinyal, yaitu IDU (indoor units), ODU (outdoor units), dan antena. Antena microwave bekerja untuk melakukan komunikasi antara BTS satu dengan BTS yang lain atau antara BTS dengan BSC. Selain itu bisa juga antara sesama MSC. Pada antena microwave terdapat suatu perangkat ODU (outdoor units) yang berfungsi sebagai waveguide yang berguna untuk mentransmisikan sinyal data dari IDU(Indoor Units). Pada ODU sendiri terdapat sistem proteksi yang digunakan untuk peralatan seperti HSB (Hot Standby) dan FD (Frequency Diversity) + SD (Space Diversity). Hal ini berguna untuk mengantisipasi terjadinya kerusakan pada perangkat radio, sehingga proses pengiriman maupun penerimaan data tidak terganggu. Sistem proteksi FD melakukan perlindungan terhadap jalur frekeunsi radio yang digunakan, sementara sistem SD melakukan proteksi dari sisi perangkat radio yang digunakan. Informasi ”1+1 HSB” menunjukkan proteksi pada perangkat radio transmitter sinyal. Proteksi jenis ini menandakan adanya satu sistem jaringan cadangan yang melindungi perangkat radio. Pengoperasian dari peralatan cadangan ini bekerja dengan sistem HSB (Hot Standby). ”1+1
HSB” menandakan bahwa radio yang beroperasi pada satu waktu berjumlah satu buah, dan radio yang manjadi cadangan (standby) berjumlah satu buah. Artinya, ketika pada suatu saat radio yang sedang beroperasi tiba-tiba mengalami kerusakan, maka perangkat PDH atau SDH akan secara otomatis mengganti (switch) ke radio yang merupakan cadangannya. Sehingga walaupun terjadi gangguan teknis, sambungan telekomunikasi tetap bisa berlangsung secara normal. Semakin besar proteksi yang diberikan maka sistem akan menjadi lebih aman. Dimana untuk ”1+1”, maka ada 1 perangkat radio yang bekerja dan 1 perangkat radio yang menjadi cadangannya. Jika terjadi kerusakan pada sistem radio utama maka perangkat radio cadangan akan segera beroperasi menggantikan tugas dari perangkat radio utama yang mengalami gangguan tersebut. Sehingga sistem jaringan radio akan tetap dapat bekerja. Lalu untuk ”1+0”, perangkat radio tersebut tidak memiliki cadangan sebagai proteksi jika perangkat radio utama rusak, sehingga rawan terjadi putusnya jaringan komunikasi. Penggunaan sistem proteksi ini sekali lagi tergantung pada kebutuhan sistem. Tidak selamanya perangkat tersebut dibutuhkan proteksi yang banyak. c. Kemampuan jangkauan antena Sementara itu angka sebesar 1,2 m menunjukkan diameter antena PDH atau SDH. Semakin besar nilainya maka jangkauan dari radio akan bertambah jauh pula. Hal ini terjadi karena daya yang diberikan antena lebih besar. Langkah penting lainnya adalah masalah penentuan jenis antena yang digunakan agar bisa mengakomodasi pengiriman sinyal baik untuk jarak dekat maupun jarak jauh. Penentuan jenis antena ini juga melibatkan parameter spesifikasi yang dibutuhkan agar bisa menyokong jalur transmisi sesuai dengan wilayah yang dilaluinya serta parameter biaya yang dibutuhkannya. Penentuan jenis antena ini diharapkan dapat memperkecil biaya yang diperlukan.
Selain itu faktor kemudahan akses untuk merawat peralatan BTS perlu diperhitungkan pula. Jika terdapat di daerah yang sulit maka penanganannya akan lebih sulit. Sehingga perlu diupayakan untuk membangun BTS yang letaknya cukup strategis, aman, serta jangkauannya luas. d. Kapasitas antena Informasi 16x2 menunjukkan besaran 16 E1 (16 x 2 Mbit/s) yang berkaitan dengan besar kapasitas maksimum yang dapat direalisasikan oleh antena tersebut. Perangkat PDH atau SDH yang akan dibangun biasanya mempunyai kapasitas yang besar melampui kebutuhan pada saat ini. Hal ini berkaitan dengan rencana upgrade ke depan. Jika suatu saat akan dibangun jaringan transmisi lain yang melewati perangkat tadi, maka tidak perlu melakukan setting ulang jaringan PDH atau SDH yang sudah ada sebelumnya, karena kelebihan kapasitas di awal tadi bisa menyokong jalur transmisi yang baru.
VI DAFTAR PUSTAKA 1. Freeman, Roger L., “ Telecommunication Transmission Handbook”, John Wiley & Sons, Ltd. 1998. 2. ________________ “ Telecommunication System Engineering”, John Wiley & Sons, Ltd. 2004 3. Lehpamer, Hrvoj., “ Transmission System Design Handbook for Wireless Networks”, Artech House Inc. 2002. 4. Mishra, Ajay R., “ Advanced Cellular Network Planning and Optimisation”, John Wiley & Sons, Ltd. 2007. 5. ________________., “ Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation”, John Wiley & Sons, Ltd. 2004. 6. Telecourse., “ Materi Pelatihan Transmission Network Design”, Indosat Training & Conference Center Jatiluhur. 2006.
VII JADWAL WAKTU Untuk memperlancar dan mempermudah penyelesaian Tugas Akhir ini, maka dilakukanlah pengalokasian dan pembagian waktu sebagai berikut : KEGIATAN 1. Tahap Persiapan - Pengumpulan bahan dan ide - Pengumpulan data - Studi litelature - Pembuatan Proposal - Pengajuan Proposal II. Tahap Perencanaan - Penentuan Tahap- Tahap Pengerjaan Skripsi III Tahap Pengerjaan - Pengerjaan Skripsi - Penulisan BAB II - Penulisan BAB III - Penulisan BAB IV - Penulisan BAB V dan Revisi
IV Tahap Akhir - Evaluasi dan Revisi - Pembuatan Buku Skripsi
1
Februari 2 3 4
1
Maret 2 3 4
1
April 2 3
4
1
Mei 2 3
4
