UMTS. Teknologi WCDMA berbeda dengan teknologi jaringan radio GSM

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teknologi 3G (WCDMA / UMTS) Teknologi WCDMA adalah teknologi radio yang digunakan pada sistem 3G/UMTS. Teknologi WCDMA berbeda dengan teknologi jaringan radio GSM. Pada jaringan 3G kualitas suara yang lebih baik, data rate yang semakin tinggi (mencapai 2 Mbps dengan menggunakan relese 99) dan mencapai 10 Mbps dengan menggunakan HSDPA. Teknologi 3G biasanya membutuhkan alokasi bandwith sebesar 5 Mhz untuk sistem WCDMA. Pada jaringan UMTS 3G mempunyai keunggulan yaitu bandwith yang bervariasi sesuai layanan pengguna. Adapun beberapa pendukung lain layanan 3G seperti TD-CDMA (Time Divison – Code Division Multiple Access), TD-SCDMA (Time Division – Sysncronize Code Division Multiple Access), CDMA2000, WiMAX (World wide interoperability for Microwave Access)[1]. Dalam teknologi 3G pembagian alokasi Spektrum frekuensi terbagi menjadi dua yaitu : a. Sistem Time Division Duplex (TDD) TDD memakai operasi full duplex dengan menggunakan pita frekuensi tunggal dan pembagian waktu multiplexing uplink dan downlink sinyal. Alokasi spektrum TDD antara range frekuensi 1900-1920 Mhz dan 2010-2025 Mhz yang digunakan untuk transmisi uplink dan downlink secara bersamaan. b. Sistem frekuensi Divison Duplex (FDD) Dalam FDD uplink dan downlink terpisah yang memungkinkan perangkat mengirim dan menerima data pada saat yang bersamaan. Jarak antara uplink dan

5 Universitas Sumatera Utara

downlink disebut dengan duplex. Alokasi spektrum FDD pada range frekuensi antara 1920-1980 Mhz untuk transmisi downlink dan 2110-2170 Mhz untuk transmisi uplink. Teknologi 3G arsitektur merupakan bagian yang sangat penting untuk mengetahui alur kinerja jaringan 3G. Gambar 2.1 menunjukkan arsitektur jaringan 3G.

Gambar 2.1 Arsitektur jaringan 3G Skema struktur jaringan 3G secara umum terdiri dari [2] : 1. UE (Unit Equipment) Merupakan perangkat atau terminal pada sisi pelanggan yang berupa headset untuk mengirim dan menerima informasi. UE sama prinsipnya seperti MS (mobile station) pada jaringan 2G yaitu sebagai user atau pengguna. 2. Node B (Base Transceiver Station) Node B merupakan unit radio pemancar dan penerima untuk komunikasi antar cell. Setiap node B mampu melayani satu atau banyak cell di dalamnya.

6 Universitas Sumatera Utara

Node B terhubung ke UE melalui Uu Interface yang digunakan pada WCDMA. Fungsi utama dari node B sebagai pemancar dan penerima air interface, sebagai modulasi dan demodulasi, sebagai pemeriksa error correction dan adapasi kecepatan. 3. RNC ( Radio Network Controller ) Radio Network Controller (RNC) pada jaringan GSM disebut juga dengan BSC. RNC merupakan sambungan dari satu atau lebih node B. Fungsi dari RNC diantaranya sebagai radio resource control, kontrol penggunaan, mengatur alokasi kanal, power kontrol, mengontrol handover dan broadcasting sinyal dan lain-lain. 4. HLR (Home Location Register) HLR merupakan tempat penyimpanan database dan mengolah data pelanggan. HLR menyimpan segala informasi dari pelanggan seperti informasi lokasi dan parameter-parameter autentikasi. 5. EIR (Equipment Identity Register) Berfungsi untuk validasi database UE. EIR dapat melakukan pengecekan terhadapa UE. Segala informasi dapat di akses dari EIR sebagai fungsi pengontrolan. 6. SMS-C SMS-C berfungsi sebagai pengatur dalam hal SMS (Short Message Service). 7. Core network, terdiri dari beberapa bagian : a.Serving GPRS Support Node (SGSN) merupakan komponen utama didalam system 3G. SGSN menyalurkan incoming dan outgoing paketpaket IP ke dan dari UE yang aktif di dalam area servisnya. Fungsi lainnya

7 Universitas Sumatera Utara

menghandel paket routing dari dan ke SGSN melalui RNC via node B ke UE (user equipment). b. Gateway GPRS Support Node (GGSN) merupakan berfungsi seperti router yaitu sebagai pengatur alamat IP dari semua pelanggan. 2.2 KPI (Key Performance Indicator) KPI merupakan target standar performansi jaringan yang harus dicapai oleh suatu perusahaan telekomunikasi. Berikut ini merupakan parameter KPI yang telah disepakati antara vendor dan operator untuk layanan voice, yaitu [3] : 1. CPICH RSCP (Common Pilot Channel Received Signal Code Power)

CPICH RSCP merupakan tingkatan sinyal pada jaringan 3G UMTS dengan satuan dBm yang nilai dan fungsinya sama dengan Rx Level pada sistem 2G GSM. Untuk KPI CPICH RSCP diperoleh dari hasil drive test baik dalam mode dedicated maupun mode idle. Tabel 2.1 menunjukkan level range dari CPICH RSCP. Tabel 2.1 Tabel Legend CPICH RSCP Nilai CPICH RSCP (dBm)

Keterangan

-65 s/d 0

Sangat bagus

-75 s/d -65

Bagus

-80 s/d -75

Cukup bagus

-95 s/d -80

Kurang bagus

-105 s/d -95

Jelek

-120 s/d -105

Sangat jelek

8 Universitas Sumatera Utara

Untuk mendapatkan presentase KPI

level RSCP hasil pengukuran

didapatkan dari Persamaan 2.1 . Value legend CPICH RSCP =

X100

(2.1)

2. CPICH Ec/No (Common Pilot Channel Carrier per Noice)

CPICH Ec/No adalah enegi carrier dibagi dengan nois (rugi-rugi). Ec/No merupakan parameter kualitas data atau suara pada jaringan 3G yang nilai dan fungsinya sama dengan Rx Quall pada jaringan 2G GSM. Sama dengan CPICH RSCP, KPI CPICH Ec/No diperoleh dari hasil drive test pada mode dedicated maupun pada mode idle. Tabel 2.2 menunjukkan level dari CPICH Ec/No operator. Tabel 2.2 Tabel Legend CPICH Ec/No Nilai CPICH Ec/No (dB)

Keterangan

-6 s/d 0

Sangat bagus

-9 s/d -6

Bagus

-12 s/d -9

Cukup bagus

-15 s/d -12

Kurang bagus

-18 s/d -15

Jelek

-25 s/d -18

Sangat jelek

Untuk menghitunng presentase value legend CPICH Ec/No hasil pengukuran didapatkan dari Persamaan 2.2.

Value legend CPICH Ec/No =

x100 (2.2)

3. SQI (Speech Quality Index) SQI adalah indikator kualitas suara dalam keadaan menelepon (dedicated mode). Nilai SQI ini berkisar antara -20 hingga 30. Semakin besar

9 Universitas Sumatera Utara

nilai SQI, semakin baik pula kualitas suara. Nilai SQI dihitung oleh tems secara otomatis yang diupdate setiap 0.5 detik. Pada Tabel 2.3 menunjukkan level dari KPI SQI. Tabel 2.3 Tabel Legend SQI Nilai SQI (dBQ)

Keterangan

18 s/d 30

Bagus

10 s/d 18

Kurang bagus

-20 s/d 10

Jelek

Untuk mendapatkan presentase KPI untuk parameter SQI dapat di rumuskan dari Persamaan 2.3 value legend CPICH SQI .

Value legend SQI =

x100

(2.3)

4. CSSR (Call Setup Succes Rate) CSSR merupakan presentase tingkat keberhasilan panggilan oleh ketersediaan kanal suara yang telah disediakan. Standar penilaian akan diketahui jika angka menunjukkan > 95% maka berpredikat sangat bagus, 90% - 95% bagus, 80% 90% cukup bagus, dan jika < 80% maka digolongkan poor atau jelek. CSSR diperoleh dari hasil KPI OSS maupun dari hasil drive test. Dari OSS diperoleh nilai statistik CSSR, sedangkan dari drive test KPI CSSR didapat dari mode dedicated short call dengan waktu 120 detik dedicated dan 10 detik idle. Untuk memperoleh nilai dari CSSR didapatkan dari Persamaan 2.4 :

5. CCSR (Call Completion Success Rate) CCSR adalah tingkat keberhasilan proses panggilan yang dihitung dari UE melakukan panggilan dan panggilan tersebut terjawab oleh penerima 10 Universitas Sumatera Utara

sampai percakapan selesai dan koneksi dihentikan secara normal. Seperti halnya CSSR, KPI CCSR diperoleh dari data harian OSS dan dari hasil drive test dengan menggunakan metode dedicated short call, 120 detik dedicated dan 10 detik idle. Pada perhitungan presentase CCSR didapatkan dari Persamaan 2.5 (

(

))

(2.5)

6. CDR (Call Drop Rate) CDR adalah presentase tingkat kegagalan maupun tingkat gangguan pada proses komunikasi, yang ditandai dengan terputusnya hubungan antara penelepon dan penerima. Ada beberapa hal yang menyebabkan terputusnya hubungan komunikasi, diantaranya kegagalan hand over atau soft hand over, power congest dimana kapasitas dari node B sudah penuh, hardware dimana terjadi masalah pada sisi hardware yang ditandai dengan ditemukanya alarm pada Node B tersebut. Untuk perhitungan presentase drop rate diperoleh dari Persamaan 2.6. CDR =

x100

(2.6)

7. CCR ( Call Congestion Ratio) Call congestion ratio merupakan presentase kepadatan panggilan yang disebabkan karena keterbatasan kanal. Untuk menghitung presentase nilai CCR diperoleh dari Persamaan 2.7. CCR =

x 100 %

(2.7)

11 Universitas Sumatera Utara

2.3 Drive Test Drive test adalah pengukuran yang dilakukan untuk mengamati dan melakukan optimasi agar dihasilkan kriteria performansi jaringan dapat terpenuhi. Parameter yang diamati dalam drive test sepeti kuat daya pancar dan daya terima, tingkat kegagalan akses (originating dan terminating), tingkat panggilan yang gagal (drop call). Drive test di sini di amati dari sisi penerima dan dilakukan dengan menggunakan software yang terintegrasi dengan laptop, pada prinsipnya sama dengan alat drive test lain yaitu terhubung dengan handphone dan GPS (Global Positioning Satellite) yang digunakan untuk membantu menentukan letak dan koordinat posisi MS atau handphone yang digunakan pada saat bergerak. Drive test digunakan untuk outdoor (luar ruangan) karena dikerjakan di dalam mobil dengan berkendaraan. Walk test yaitu dilakukan di indoor (dalam ruangan) dengan berjalan. Istilah drive test lebih umum dibanding walk test, tetapi pada dasarnya mempunyai pengertian yang sama hanya metode nya saja yang berbeda [4]. Drive Test dilakukan pada beberapa kondisi : a.

Drive test awal yang dilaksanakan ketika suatu BTS telah selesai di-

instal untuk mengetahui data awal suatu BTS juga menunjukkan tingkat kelayakan suatu jaringan. b.

Drive test maintaining yaitu memonitoring performansi BTS sesuai

dengan jadwal yang telah ditentukan. Dilaksanakan dalam keadaan yang sangat diperlukan, yaitu jika ada keluhan dari pelanggan ataupun terdapat penurunan performansi BTS yang dilihat dari laporan harian.

12 Universitas Sumatera Utara

Hasil pengukuran drive test bisa dilihat dalam bentuk peta, dimana pada peta tersebut diperlihatkan plot-plot jalur yang ditelusuri saat drive test. Sehingga dari indikasi warna pada peta tersebut dapat diketahui daerah yang mengalami masalah. 2.4 Benchmark Benchmark digunakan untuk mengukur kualitas jaringan dari beberapa operator di dalam area yang sama secara bersamaan untuk mengetahui kelebihan serta kekurangan kualitas jaringan dari masing-masing operator. Kelemahan kualitas jaringan dari operator akan digunakan untuk mencari solusi peningkatan kualitas pelayanan jaringan dari operator itu sendiri. Hasil dari aktifitas benchmark secara coverage dapat digunakan untuk keperluan persaingan industri antar operator telekomunikasi [5]. 2.5 Perhitungan Pathloss Propagasi adalah proses perambatan gelombang elektromagnetik dari suatu tempat ke tempat lain. Fading merupakan komponen utama yang dapat mengganggu performansi sistem. Fading menyebabkan suatu kondisi dimana sinyal yang diterima terlalu jelek untuk dilakukan pemrosesan lebih lanjut. Model propagasi umumnya menjelaskan perkiraan rata-rata kuat sinyal yang diterima penerima pada jarak tertentu dari pemancar. Setiap proses propagasi akan menimbulkan rugi-rugi propagasi [6]. Dalam tugas akhir ini akan menggunakan 2 metode perhitungan propagasi yaitu dengan metode cos 231 dan model NLOS 3GPP.

13 Universitas Sumatera Utara

a. Metode Perhitungan Empiris Cost 231 Mekanisme perambatan gelombang elektromagnetik pada umumnya terdiri atas refraksi, difraksi dan hamburan. Untuk sistem komunikasi wireless yang beroperasi di daerah urban yang jarang sekali terdapat jalur LOS (Line Of Sight) antara transmitter dan receiver, serta dengan adanya gedung-gedung tinggi dapat menghasilkan rugi-rugi (path loss) difraksi yang besar [7]. Cost 231 merupakan model propagasi hasil pengembangan dari model propagasi okumura-hatta. Model propagasi ini akan valid jika digunakan pada frekensi 2000 Mhz. Sehingga secara teori rumusan cos 231 dapat digunakan untuk mengukur pathloss jaringan 3G. Untuk menghitung pathloss pada model propagasi Cost 231 diperoleh dengan persamaan 2.8. Lpath = 46.3 + 33.9 log (fc) – 13.82 log (ht) – a(hr) + [44.9 – 6.55 log(ht)] log(d) +C

(2.8)

Dimana : fc : frekuensi dalam MHz ht : tinggi base station (m) hr : tinggi antena user (m) C : 0 dB untuk kota menengah dan kota suburban, sedangkan 3 dB untuk pusat kota metropolitan (urban) a(hr): faktor koreksi antena mobile yang nilainya sebagai berikut : a(hr) = 3.2 ( log ( 11.75 hr ) )² – 4.97

(2.9)

14 Universitas Sumatera Utara

b. Outdoor Pathloss model NLOS 3GPP Model ini dikembangkan oleh 3GPP menggunakan berbagai macam hasil pengukuran dan literatur. Model ini dapat diaplikasikan pada rentang frekuensi 2-6Ghz dan berbagai tinggi antena pada daerah urban. Untuk menghitung pathloss pada model NLOS 3GPP diperoleh dengan persamaan 2.10 [8]. PL=161,04-7,1log(W)+7,5log(h)-(24,37-3,7(h/hBS)²)log(hBS)+(43,42-3,1log (hBS))(log(d)-3)+20log(fc)-(3,2(log(11,75(hUT))²-4,97)

(2.10)

Dimana: PL = total path loss (dB) d = jarak dalam meter (10-5000m) W = lebar jalan (5-50m) h = tinggi rata-rata bangunan (5-50m) hBS = tinggi base station (10-150m) hUT = tinggi user Terminal (1-10m) fc = frekuensi (2-6GHz)

15 Universitas Sumatera Utara