OPTIMASI KINERJA BTS PADA JARINGAN RADIO SELULER GSM DENGAN METODE MULTIPLE RESPONSE SURFACE DI PT. INDOSAT

Transkripsi

1 OPTIMASI KINERJA BTS PADA JARINGAN RADIO SELULER GSM DENGAN METODE MULTIPLE RESPONSE SURFACE DI PT. INDOSAT Andri Aryo Tejo, Bobby Oedy P. Soepangkat, Sony Sunaryo Magister Manajemen Teknologi Institut Teknologi Sepuluh November Jl. Cokroaminoto 12A, Surabaya ABSTRAK PT. Indosat merupakan perusahaan yang bergerak dalam industri telekomunikasi terpadu yang berfokus di bidang seluler. Tuntutan kompetisi untuk peningkatan kualitas jaringan seluler semakin berkembang untuk mencapai keunggulan pelayanan konsumen. Pelayanan konsumen dipengaruhi oleh tercapai tidaknya target Critical To Quality (CTQ) yang telah ditetapkan. CTQ dari Base Station SubSystem (BSS) adalah Call Setup Successful Rate (CSSR), Successful Call Rate (SCR), Call Drop Rate (CDR), dan Handover Success Rate (HOSR). Dalam prakteknya parameter Base Transceiver Station (BTS) yang digunakan untuk mengatur CTQ BSS agar target tercapai adalah RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, MS TXPWR MAX CCH. Permasalahannya adalah apakah parameter teknis BTS berpengaruh signifikan terhadap CTQ BSS, dan setting parameter BTS mana yang dapat menghasilkan CTQ BSS optimal, nilai CTQ BSS dalam kondisi optimal, serta bagaimana menghitung peningkatan estimated revenue yang dapat diperoleh dari peningkatan CTQ BSS tersebut. Rancangan percobaan yang dilakukan didasarkan pada Box Behnken Design of Experiment dengan 15 kali percobaan. Hasilnya dianalisa dengan metode Multiple Response Surface dan pendekatan desirability menggunakan software Minitab 13.20, sehingga dapat diperoleh setting variabel BTS yang menghasilkan CTQ BSS yang optimal. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa setting parameter teknis BTS RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, MS TXPWR MAX CCH pada jaringan radio seluler GSM berpengaruh signifikan terhadap output respon CSSR, SCR, CDR, dan HOSR. Setting parameter teknis BTS yang menghasilkan kombinasi respon yang optimal adalah RXLEV ACCESS MIN = -102 dbm, CELL RESELECTION HYSTERESIS = 8 db, MS TXPWR MAX = 27 dbm dengan nilai respon CSSR = 97,95%, SCR = 97,40%, CDR = 0,59%, dan HOSR = 96,85%. Dengan nilai composite desirability mendekati satu maka dapat dicapai target peningkatan CTQ BSS. Kata kunci: Parameter Base Transceiver Station (BTS), Critical To Quality BSS, Box Behnken Design of Experiment, Multiple Response Surface, desirability. PENDAHULUAN Latar Belakang PT. Indosat merupakan perusahaan yang bergerak dalam industri telekomunikasi terpadu yang berfokus di bidang seluler. Tuntutan kompetisi untuk peningkatan kualitas jaringan seluler kini semakin berkembang. Persaingan luas coverage yang dulu menjadi kunci utama keunggulan operator telekomunikasi seluler saat ini sudah berubah menjadi

2 persaingan kualitas sinyal untuk mencapai keunggulan pelayanan konsumen. Penelitian ini akan membahas tentang upaya peningkatan kualitas jaringan seluler dengan melaksanakan optimasi parameter BTS pada jaringan radio seluler Base Station SubSystem (BSS). Karena BTS adalah perangkat utama pada BSS yang merupakan perangkat yang berhubungan langsung dengan pelanggan, bagus atau tidaknya kualitas BSS sangat menentukan kualitas layanan yang pertama kali dirasakan oleh pelanggan pada saat menggunakan layanan telekomunikasi seluler. Kepuasan pelanggan dalam layanan telekomunikasi seluler ini dapat direpresentasikan oleh beberapa parameter Key Performance Indicator (KPI) pada BSS yang sekaligus menjadi parameter Critical To Quality (CTQ) yaitu: 1. Call Setup Successful Rate = Tingkat keberhasilan call setup. 2. Call Drop Rate = Tingkat drop di tengah pembicaraan. 3. Successful Call Rate = Tingkat keberhasilan panggilan. 4. Handover Success Rate = Tingkat keberhasilan handover dari satu BTS ke BTS lain. Untuk meningkatkan nilai parameter Critical To Quality (CTQ) jaringan BSS perlu dilakukan optimasi berupa tuning beberapa parameter penting pada BTS yaitu: 1. RXLEV ACCESS MIN: parameter yang menentukan level minimum Sinyal Radio Frekuensi yang diterima pada mobile station. 2. CELL RESELECTION HYSTERESIS: parameter ini digunakan untuk mengurangi pengulangan Location Update saat bergerak di daerah perbatasan antara 2 area. 3. MS TXPWR MAX CCH: nilai maximum transmit power level yang dapat digunakan oleh suatu mobile station untuk akses ke jaringan GSM. Setelah dilakukan analisis terhadap kualitas jaringan seluler yang ada, diharapkan akan diperoleh sebuah metode Quality Improvement yang tepat untuk PT. Indosat, ditunjukkan dengan peningkatan kualitas jaringan sekaligus peningkatan kualitas layanan buat pelanggan. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang diuraikan diatas maka dapat dirumuskan masalah yang akan diteliti yaitu: 1. Apakah parameter teknis BTS yaitu RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, dan MS TXPWR MAX CCH mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap respon Key Performance Indicator jaringan radio seluler GSM yaitu CSSR, SCR, CDR, HOSR yang dihasilkan. 2. Bagaimana memperoleh setting parameter teknis BTS ( RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, dan MS TXPWR MAX CCH) yang tepat sehingga dapat menghasilkan respon KPI (CSSR, SCR, CDR, HOSR) yang optimal dengan menggunakan metode permukaan respon (response surface). 3. Berapa nilai taksiran dari CSSR, SCR, CDR, HOSR dalam kondisi optimal. Tujuan Penelitian Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui pengaruh parameter teknis BTS yaitu RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, dan MS TXPWR MAX CCH terhadap output respon Key Performance Indicator yaitu CSSR, SCR, CDR, HOSR yang dihasilkan. A-21-2

3 2. Menentukan setting parameter teknis BTS ( RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, dan MS TXPWR MAX CCH) yang tepat sehingga dapat menghasilkan output respon KPI (CSSR, SCR, CDR, HOSR) yang optimal dan memenuhi target yang ditetapkan oleh Quality Policy & Standardization. 3. Menentukan nilai taksiran dari CSSR, SCR, CDR, HOSR dalam kondisi optimal. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Dapat memberikan masukan pada operator telekomunikasi seluler GSM tentang pengaruh setting parameter teknis BTS yaitu RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, dan MS TXPWR MAX CCH terhadap output respon Key Performance Indicator yaitu CSSR, SCR, CDR, HOSR yang dihasilkan, sehingga dapat digunakan untuk memperoleh setting yang tepat untuk mendapatkan nilai KPI yang optimum. 2. Memberikan nilai tambah bagi operator telekomunikasi seluler GSM, karena dapat meningkatkan kualitas produk sehingga dapat meningkatkan daya saing produknya. 3. Memberikan manfaat nilai tambah bagi konsumen seluler GSM dengan adanya peningkatan kualitas sinyal yang lebih baik. METODOLOGI PENELITIAN Suatu penelitian ilmiah memerlukan sebuah kerangka penelitian yang sistematis agar dapat mempermudah pelaksanaan penelitian nanti. Kerangka penelitian tersebut harus disusun secara tepat dan terarah, berdasarkan permasalahan yang ditinjau. Dengan adanya kerangka penelitian ini, diharapkan proses dan hasil yang diperoleh nantinya akan sesuai dengan tujuan yang diinginkan. Diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1. Tahap Persiapan Tahap persiapan ini merupakan tahap awal pengumpulan informasi untuk mencari metode dan pendekatan yang paling tepat untuk mencapai tujuan utama penelitian yaitu untuk peningkatan kualitas jaringan seluler, meliputi studi lapangan dan studi literatur. Identifikasi Masalah Untuk identifikasi masalah yang diteliti dalam setting parameter BTS diperlukan GSM technical knowledge, pengalaman, studi lapangan, dan studi pustaka. Beberapa parameter KPI Radio Network Access yang penting adalah CSSR, SCR, CDR, dan HOSR. Selanjutnya untuk setting parameter teknis BTS beberapa faktor yang penting adalah RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, dan MS TXPWR MAX CCH. Pemilihan faktor yang lain juga berpengaruh tapi tidak signifikan seperti 3 faktor diatas. A-21-3

4 Penentuan Faktor dan Level Faktor Gambar 1. Diagram alur metodologi penelitian Faktor yang diubah dalam penelitian ini adalah parameter teknis BTS yaitu: RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, dan MS TXPWR MAX CCH. Faktor-faktor tersebut dipilih karena secara teori dan berdasar pengalaman berpengaruh terhadap kualitas BSS. Untuk penentuan level faktor, digunakan level atas, level tengah, dan level bawah yang diprediksi bisa mencakup level faktor yang akan menghasilkan nilai respon yang optimal. Faktor dan Level Faktor yang digunakan dalam penelitian ditunjukkan dalam Tabel 1 berikut. Table 1. Faktor dan Level Faktor yang digunakan dalam penelitian Faktor Level bawah Titik Tengah Level Atas RXLEV ACCESS MIN (-106 dbm) (-104 dbm) (-102 dbm) CELL RESELECTION HYSTERESIS 4 db 6 db 8 db MS TXPWR MAX CCH 27 dbm 33 dbm 39 dbm Variabel Respon Variabel respon yang diamati dalam percobaan ini adalah nilai parameter KPI jaringan radio sistem telekomunikasi seluler GSM yang sekaligus menjadi Critical To Quality BSS, yaitu Call Setup Successful Rate, Succesful Call Rate, Hand Over Succes Rate, dan.call Drop Rate. Rancangan Percobaan Rancangan Percobaan yang dipilih untuk melakukan percobaan dalam penelitian ini adalah rancangan percobaan Box-Behnken. Model ini merupakan rancangan yang optimal untuk melihat respon dengan jumlah yang variabel banyak tanpa melakukan percobaan yang banyak. A-21-4

5 Pelaksanaan Percobaan Percobaan dilaksanakan di lingkungan GSM Network Management System PT. Indosat sesuai dengan rancangan percobaan Box-Behnken. Pengolahan Data, Pembuatan Model, dan Pengujian Model Data yang diperoleh dari pelaksanaan percobaan adalah data respon Hand Over Succes Rate, Call Drop Rate, Call Setup Successful Rate, Succesful Call Rate. Respon ini kemudian diolah dan dilakukan analisa dengan metode multiple response surface menggunakan Software Minitab Release untuk memperoleh hasil pengujian model dan tingkat signifikasi pengaruh faktor terhadap respon. Alasan dipilihnya metode multiple response surface karena metode ini dapat digunakan untuk analisa hubungan antara satu atau lebih variabel respon ( output) dengan sejumlah variabel faktor ( input), serta bertujuan untuk mengoptimalkan respon tersebut (Myers dan Montgomery, 2002). Optimasi Respon Optimasi respon menghasilkan respon yang optimal dengan menggunakan metode multiple response surface dengan pendekatan fungsi desirability menggunakan Software Minitab Release Validasi dan Perhitungan Peningkatan Revenue Setelah didapatkan nilai respon yang optimal, untuk mengetahui sejauh mana ketepatan hasil analisa, dilakukan percobaan konfirmasi. Percobaan konfirmasi dilakukan sebanyak 3 kali pada level faktor yang menghasilkan respon optimal. HASIL PENGOLAHAN DATA DAN DISKUSI Percobaan yang didasarkan pada rancangan Box Behnken dilakukan sebanyak lima belas kali secara acak, dengan nilai RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, MS TXPWR MAX CCH yang berbeda serta pengulangan pada nilai tengah sebanyak tiga kali. Hasil percobaan ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil Percobaan dengan desain Box Behnken untuk 3 faktor dengan 3 level. CODED UNCODED Std Run Blo- RxLev CellRes MSTXMX RxLev CellRes MSTXMX CSSR SCR CDR HOSR Order Order cks AccMin Hyst PWRCH AccMin Hyst PWRCH (-106) dbm 4 db 33 dbm (-102) dbm 4 db 33 dbm (-106) dbm 8 db 33 dbm (-102) dbm 8 db 33 dbm (-106) dbm 6 db 27 dbm (-102) dbm 6 db 27 dbm (-106) dbm 6 db 39 dbm (-102) dbm 6 db 39 dbm (-104) dbm 4 db 27 dbm (-104) dbm 8 db 27 dbm A-21-5

6 Tabel 2. Hasil Percobaan dengan desain Box Behnken untuk 3 faktor dengan 3 level (Lanjutan) Std Run Blo- CODED UNCODED RxLev CellRes MSTXMX RxLev CellRes MSTXMX CSSR SCR CDR HOSR Order Order cks AccMin Hyst PWRCH AccMin Hyst PWRCH (-104) dbm 4 db 39 dbm (-104) dbm 8 db 39 dbm (-104) dbm 6 db 33 dbm (-104) dbm 6 db 33 dbm (-104) dbm 6 db 33 dbm Analisa Regresi Persamaan regresi yang dihasilkan dalam penelitian ini untuk memprediksi respon Call Setup Successful Rate ( y 1 ), Successful Call Rate ( y 2 ), Call Drop Rate ( y 3 ), dan Handover Success Rate ( y 4 ) adalah sebagai berikut: Persamaan regresi untuk respon Call Setup Successful Rate adalah: y 1 = 98, x x x x x 2 x 3 Persamaan regresi untuk respon Successful Call Rate adalah: y 2 = x x x x x 2 x 3 Persamaan regresi untuk respon Call Drop Rate adalah: y 3 = x x x x x x 1 x 2 Persamaan regresi untuk respon Handover Success Rate adalah: y 4 = x x x x 3 2 Dimana: x 1 = faktor RXLEV ACCESS MIN dalam coded. x 2 = faktor CELL RESELECTION HYSTERESIS dalam coded. x 3 = faktor MS TXPWR MAX CCH dalam coded. Optimasi Respon Metode optimasi respon adalah suatu metode yang bertujuan untuk mendapatkan prediksi respon yang paling optimal dari target respon yang ingin dicapai. Goal setup tiap variabel respon berbeda yaitu seperti ditunjukkan pada Tabel 3 berikut. Tabel 3. Batasan Nilai Optimasi Respon Factor Goal Lower Target Upper CSSR (larger is better). Max 96% 98% SCR (larger is better). Max 95% 98% CDR (smaller is better). Min 0,6% 1,2% HOSR (larger is better). Max 90% 97% A-21-6

7 Dari pengolahan optimasi respon dengan menggunakan software Minitab, didapatkan prediksi nilai respon, global solution untuk setting parameter BTS, dan desirability seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 dan Tabel 4 berikut. Gambar 2. Grafik Optimasi Respon Tabel 4 Hasil Optimasi Respon Setting Parameter Predicted Respon Desirability Composite Desirabilty RXLEV ACCESS MIN= 0,9492 CSSR= 97,99 0,9999 CELL RESELECTION HYSTERESIS= 0,8574 SCR= 97,34 0, ,88806 MS TXPWR MAX CCH= CDR= 0,7165 0,80583 HOSR= 96,91 0,98737 Verifikasi Hasil Optimasi Respon Pada tahap ini dilakukan percobaan pada kondisi optimal sebanyak tiga kali, untuk mem-verifikasi hasil prediksi optimasi respon dengan realisasi dalam percobaan di lapangan. Setting parameter BTS yang optimal sebagai berikut. RXLEV ACCESS MIN = 0,9492 (coded) = dbm CELL RESELECTION HYSTERESIS. = 0,8574 (coded) = 8 db MS TXPWR MAX. = - 1,000 (coded) = 27 dbm Diperoleh hasil percobaan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5 berikut. Tabel 5. Hasil Verifikasi Respon Respon KPI Hasil Optimasi Verifikasi ke-2 Verifikasi ke-3 Verifikasi ke-4 Rata-Rata CSSR , SCR , CDR , HOSR , Dari hasil verifikasi rata-rata untuk respon CSSR, SCR, CDR, dan HOSR dibanding dengan prediksi respon hasil optimasi menunjukkan adanya sedikit penyimpangan yang relatif kecil sehingga bisa dikatakan bahwa model regresi yang diperoleh cukup layak untuk memprediksi respon. A-21-7

8 Surface Plot dan Contour Plot dari Respon Gambar permukaan ( surface plot) dan gambar kontur ( contour plot) dari persamaan respon CSSR dapat dilihat dengan cara menjadikan salah satu variabel bernilai konstan, contohnya CELL RESELECTION HYSTERESIS = 6 db. Surface plot dan Contour plot untuk respon SCR ditunjukkan pada Gambar 3 dan 4 berikut. Gambar 3. Surface plot Respon SCR. Gambar 4. Contour plot Respon SCR Gambar 3 menunjukkan bahwa pada kondisi setting parameter CELL RESELECTION HYSTERESIS konstan = 6 db, pengaruh perubahan nilai RXLEV ACCESS MIN lebih berpengaruh terhadap perubahan nilai respon SCR dibandingkan dengan perubahan nilai MS TXPWR MAX CCH terhadap respon SCR. Gambar 4 menunjukkan bahwa semakin tinggi lapisan kontur nilai CSSR makin baik, hal ini ditunjukkan dengan lingkaran terdalam dengan nilai SCR > 95%. KESIMPULAN Dari hasil pengolahan dan analisa data, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Setting parameter teknis BTS RXLEV ACCESS MIN, CELL RESELECTION HYSTERESIS, MS TXPWR MAX CCH pada jaringan radio seluler GSM berpengaruh signifikan terhadap output respon Call Setup Successful Rate (CSSR), Successful Call Rate (SCR), Call Drop Rate (CDR), dan Handover Success Rate (HOSR). 2. Setting faktor parameter teknis BTS yang menghasilkan kombinasi respon Call Setup Successful Rate (CSSR), Successful Call Rate (SCR), Call Drop Rate (CDR), dan Handover Success Rate (HOSR) yang optimal dari setting target yang dipilih adalah: RXLEV ACCESS MIN = dbm CELL RESELECTION HYSTERESIS. = 8 db MS TXPWR MAX. = 27 dbm 3. Prediksi respon Call Setup Successful Rate (CSSR), Successful Call Rate (SCR), Call Drop Rate (CDR), dan Handover Success Rate (HOSR) dalam kondisi setting parameter teknis BTS yang optimal adalah: CSSR = 97,99% (desirability = 0,9999) SCR = 97,34% (desirability = 0,78179) CDR = 0,7165% (desirability = 0,80583) HOSR = 96,91% (desirability= 0,98737) Dengan nilai composite desirability respon 0,88806, berarti bahwa target yang diinginkan dapat dicapai. A-21-8

9 DAFTAR PUSTAKA Aquilano, N.J., Chase, R.B., dan Jacobs, F.R. (2004) Operations Management for Competitive Advantage. Tenth Edition. McGraw-Hill, New York. Besterfield, D.H (2003) Quality Control. Tenth Edition. Prentice-Hall, New Jersey. Derringer, G. dan Suich, R. (1980) Simultaneous Optimization of Several Response Variables, Journal of Quality Technology, 12, Gaspersz, V. (2002) Pedoman Implementasi Program Six Sigma, Terintegrasi dengan ISO 9001:2000,MBQNA, dan HACCP. First Edition. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Hussey, J., dan Hussey, R. (1997) Bussiness Research: a Practical Guide for Undergraduate and Postgraduate Students. Macmillan Press, London. Iriawan, N., dan Astuti, S.P. (2006) Mengolah Data Statistik dengan Mudah Menggunakan Minitab 14. Edisi I. Andi Offset, Yogyakarta. Levin, R.I., dan Rubin, D.S. (1998) Prentice-Hall, New Jersey. Statistic for Management. Seventh Edition. Montgomery, D.C. (1991) Design and Analysis of Experiments. Third Edition. John Wiley and Sons, Canada. Myers, R.H., dan Montgomery, D.C. (2002) Response Surface Methodology, Process and Product Optimization Using Design Experiments. John Wiley and Sons, Canada. Yang, K., dan El-Haik, B. (2003) Design for Six Sigma: a Roadmap for Product Development. McGraw-Hill, New York. A-21-9