ANALISIS PERFORMANSI SINYAL GSM DENGAN OPTIMASI TILTING ANTENA BTS BERDASARKAN DRIVE TEST SKRIPSI PEBRIANTONO SIBORO

Transkripsi

1 ANALISIS PERFORMANSI SINYAL GSM DENGAN OPTIMASI TILTING ANTENA BTS BERDASARKAN DRIVE TEST SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains PEBRIANTONO SIBORO DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PERSETUJUAN Judul : ANALISIS PERFORMANSI SINYAL GSM DENGAN OPTIMASI TILTING ANTENA BTS BERDASARKAN DRIVE TEST Kategori : SKRIPSI Nama : PEBRIANTONO SIBORO Nomor Induk Mahasiswa : Program Study : SARJANA (S1) FISIKA Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Januari 2011 Diketahui/Disetujui oleh: Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Pembimbing (DR. Marhaposan Situmorang) (DR. Kerista Tarigan,M.Eng.Sc) NIP NIP

3 PERNYATAAN ANALISIS PERFORMANSI SINYAL GSM DENGAN OPTIMASI TILTING ANTENA BTS BERDASARKAN DRIVE TEST SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Januari 2011 PEBRIANTONO SIBORO

4 PENGHARGAAN Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan perlindungan, dan limpah karunia-nya Skripsi ini dapat diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Dr.Kerista Tarigan,M.Eng.Sc, selaku dosen pembimbing yang sangat berperan serta dalam penyelesaian tulisan ini, yang telah banyak memberikan bimbingan serta panduan untuk menyempurnakan tulisan ini. Ucapan terima kasih juga saya ucapkan kepada Bapak DR.Marhaposan Situmorang dan Ibu Dra.Justinon,M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU serta kepada semua dosen di Departemen Fisika FMIPA USU yang dengan tulus memberikan pelajaran dan bimbingan yang sangat berguna bagi penulis. Ucapan Terima kasih saya sampaikan kepada seluruh Enginering PT.SINERGI TELECOM TELKOMSEL cabang Medan yang sudah memberikan saya kesempatan untuk melakukan Riset/Penelitian sampai selesai. Terkhusus kepada pembimbing saya Bapak Krismas dan Bapak Widi yang sudah begitu banyak membantu sampai terselesaikannya skripsi ini dengan baik. Akhirnya tidak terlupakan dan yang paling teristimewa kepada Ibunda tercinta E. Sinabutar dan Ayahanda S. Siboro (Alm) serta keluarga saya yang selalu mendoakan dan memberikan support, materil dan dukungan yang luar biasa kepada saya. Abang Hotdiman manik, abang Oloan Simbolon, Abang Raffles Rumahorbo, abang Maniur Rumapea, Nadiasi Sihotang, Sapri Sidabalok, Poltak Nainggolan, yang selalu mendukung,memberikan arahan/saran kepada saya dalam menyelesaikan skripsi ini. Juga kepada teman teman Fisika Angkatan 2005 yang telah banyak membantu Espol Siburian, Fernando Simanungkalit, Rolando Tobing,Toni Manik,Ketrin Pasaribu,Devi Santi, khususnya Try Eko Siahaan yang menjadi partner terbaik dalam menjalani riset/penelitian.

5 ABSTRAK Menurunnya kualitas layanan GSM (Global System for Mobile Communications ) Telkomsel disebabkan oleh meningkatnya user, kurang fokusnya pancaran antena, dan menurunnya daya sinyal. Untuk mengoptimalisasi layanan tersebut telah dilakukan suatu pengukuran drive test dan tilting antena pada BTS Bosar Galugur [PMR036]. Berdasarkan analisis data, yang menyatakan menurunnya kualitas jaringan adalah tilting antena. Untuk memperoleh layanan optimal pada BTS tersebut maka tilting antena untuk sektor A cell ID PL036 diperoleh sebesar 4 0 dan sektor B Cell ID PL036B sebesar 3 0. Performansi jaringan untuk sektor A dan B dengan RxLev sebesar 100%, RXQual 97%, dan SQI 96,72%.

6 GSM SIGNAL PERFORMANCE ANALYSIS WITH BTS TILTING ANTENNA OPTIMATION BASED ON TEST DRIVE ABSTRACT Declining service quality GSM (Global System for Mobile Communications) Telkomsel is caused by increased user Telkomsel, less focus beam antennas, and decreased signal power. To optimize the service we have conducted a drive test measurements and tilting antenna on BTS Bosar Galugur [PMR036]. Based on the results of data analysis, which resulted in the network is tilting the antenna. To obtain optimum service to the BTS, the tilting antenna for sector A Cell ID PL036A obtained by 4 0 and sector B Cell ID PL036B of 3 0. Network performance for the sector A and sector B with RxLev of 100%, RxQual 97%, and SQI 96,72%.

7 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Singkatan Halamam i ii iii iv v vi vii viii ix BAB I BAB II BAB III PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Perumusan Permasalahan Batasan Masalah Manfaat Penelitian Metodologi Penelitan Sistematika Penulisan 4 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Awal Perkembangan GSM (Global System for Mobile Communications ) di Indonesia Alokasi Frekuensi GSM Telkomsel Asitektur Jaringan GSM Mobile Station (MS) Base Station Subsystem (BSS) Base Station Controller (BSC) Base Transceiver Station (BTS) Network Subsystem Mobile Switching Center (MSC) Home Location Register (HLR) Visitor Location Register (VLR) Equipment Identity Register (EIR) Authentication Centre (AuC) Konsep Seluler Jenis Antena Untuk Base Station Pola Radiasi Antena Tilting Antena Klasifikasi Daerah Layanan Penentuan Radius Sel Jaringan GSM Metode Lee 18 METODE PENELITIAN 3.1 Instrumentasi Penelitian 20

8 3.2 Prosedur Pengambilan Data Metode Optimasi Tilting Antenna Pengukuran Dengan Drive Test Parameter Deteksi Optimasi Performansi Jaringan GSM 24 BAB IV DATA DAN ANALISA 4.1 Data Data Drive Test Data Tilting Antena Hasil Pengukuran Pada Kondisi Awal Analisis Pengukuran Setelah Tilting Antenna BTS Penentuan Radius Cell GSM 34 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran 39 Daftar Pustaka 40 Lampiran

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Standarisasi frekuensi bands pada GSM 7 Tabel 3.1 Data teknis BTS Bosar Galugur 22 Table 3.2 Kathrein Antenna tipe Tabel 4.1 Statistical Drive Test Before 27 Tabel 4.2 Statistical Drive Test After 27 Tabel 4.3 New Site Final Phisical Confihuration 27 Tabel 4.4 Spesifikasi BTS Bosar Galugur[PMR036] 34 Tabel 4.5 Peningkatan Performasi Jaringan Sebelum dan Sesudah 39 Tabel 4.6 Perubahan cakupan jaringan Sebelum dan Sesudah 39

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 GSM & GPRS radio interface 6 Gambar 2.2 Pembatasan Frekuensi GSM 7 Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan GSM 8 Gambar 2.4. Base Tranceiver Station 11 Gambar 2.5. Kondisi sel heksagonal dan bentuk cakupannya 13 Gambar 2.6. Jenis Antena 14 Gambar 2.7. Konfigurasi Site 15 Gambar 2.8 Polarisasi Antenna 15 Gambar 3.1. Instrumentasi pengukuran 21 Gambar 3.2. Pengukuran RxLevel, RxQual dan SQI 22 Gambar 3.3 Handset Sony Ericsson T68 dan Software TEMS Investigation 4.1 pada Jaringan GSM Telkomsel 23 Gambar 3.4 Kathrein skala division 26 Gambar 4.1 Hasil drive test RxLev Before (kondisi awal) 28 Gambar 4.2 Hasil drive test RxQual Before (Kondisi Awal) 29 Gambar 4.3 Hasil drive test SQI Before (Kondisi Awal) 29 Gambar 4.4 Cakupan sinyal antenna BTS Kondisi Awal 30 Gambar 4.5 Cakupan sinyal cell ID PL4036A downtilt dari 0 menjadi 4 31 Gambar 4.6 Cakupan sinyal cell ID PL4036B downtilt dari 0 menjadi 3 32 Gambar 4.7 Hasil drive test RxLev After 32 Gambar 4.8 Hasil drive test RxQual After 33 Gambar 4.9 Hasil drive test SQI After 34

11 DAFTAR SINGKATAN AMPS APN ARFCN ATM AUC BCH BCCH BER BS BSC BTS BSS BSM BIT BTU BCP CAI CCCH CCPCH CE CN CPICH CS CSCH CTCH db dbi dbm dbm/hz DCH DCCH DHCP DPCCH DPCH DSCH DTCH DA DSSS EIR Ec/No FA FDMA FER F-SYNC FSSS FA FTP : Advanced Mobile Phone Service : Access Point Name : Absolute Radio Frequency Channel Number : Asyncronous Transfer Mode : Authentication Centre : Broadcast Channel : Broadcast Control Chanel : Bit Error Rate : Base Station : Base Station Controller : Base Tranceiver Station : Base Station System : Base Station Manager : Built-in Test : BTS Test Unit : BTS Control Processor : Common Air Interface : Common Control Channel : Common Control Pilot Channel : Chanel Element : Core Network : Common Pilot Channel : Circuit Sitwiching : Common Signalling Channel : Common Traffic Channel : Decibel : Decibel referred to an isotropic radiator : Decibel referred to milliwatt : Decibel referred to milliwatts per Hertz : Dedicated Channel : Dedicated Control Channel : Dynamic Host Configuration Protocol : Dedicated Pilot Control Channel : Downlink Dedicated pysichal Channel : Dedicated Signalling Channel : Dedicated Traffic Channel : Digital to Analog : Direct Sequence Spread Spectrum : Equipment Identity Register : Each inter frequency : Frequency Allocation : Frequency Division Multiple Access : Frame Error Rate : Forward Synchronization Channel : Frequenncy Hopping Spread Spectrum : Foreign Agent : File Transfer Protocol

12 GGSN GPS GPRS GSM HSPD HLR IF IBGP IMSI IGP ISDN ISP ISHO ITU IWF KPI LMSI LNA ME MS MAP MSC MSISDN MSRN NMS NAI OVSF PCF PCCH PDSN PCB PLD PNLM QoS RAN Rc Rb RL RPS RRU RU R-SCH R-SCCH RSCP RLP R-ACH R-PICH R-EACH R-CCCH R-DCCH : Gateway GPRS Support Node : Global Positioning System : General Packet Radio Service : Global Service Mobile : High Speed Packet Data Service : Home Location Register : Intermediate Frequency : Interior Border Gateway Protocol : International Mobile Subcriber Identity : Interior Gateway Protocol : Integrated Service Digital Network : Internet Service Provider : Inter-System Handover : International Telecomunication Union : Interworking Function : Key Performance Indicator : Local MS Identity : Low Noise Amplifier : Mobile Equipment : Mobile Station : Maintenance and Administration PC : Mobile Switching Center : Mobile Station Internatioanl ISDN number : Mobile Subcriber Roaming Number : Network Management System : Network Access Identifier : Orthogonal Variable Spreading Codes : Packet Control Function : Paging Control Chanel : Packet Data Serving Node : Power Control Bit : Program Load Data : Pricate Neighbor List Message : Quality of Service : Radio Access Network : Chip Rate : bit rate service : Radio Link : Router Path Supervision : Remote Radio Unit : Radio Unit : Reverse Supplemental Channel : Reverse Supplemental Code Channel : Received Signal Code Power : Radio Link Protocol : Reverse Access Channel : Reverse Pilot Channel : Reverse Enhanced Access Channel : Reverse Common Control Channel : Reverse Dedicated Control Channel

13 R-FCH RN RNC RRC RBPF RF RFER RPP RTC RUIF RX SGSN SHCCH SHO SIR SCH SSD SVC T_TDROP TCH TDMA TMSI TRU TRX T_ADD UARFCN UE UTRAN VLR VSWR : Reverse Fundamental Channel : Radio Network : Radio Network Controller : Radio Resources Control : Receiver Band Pass Filter : Radio Frequency : Reverse Frame Error Rate : P-P interface Processor : Reverse Traffic Channel : Radio Unit Interface : Receiver : Serving GPRS Support Node : Shared Control Channel : Soft Handover : Signal to Interference Ratio) : Syncronization Channel : Shared Secret Data : Signaling Virtual Channel : Drop Time Treshold : Traffic Channel : Time Division Multiple Access : Temporary Mobile Subscriber Identity : Transceiver Unit : Transceiver : Pilot Detection Tresshold : UMTS Absolute Radio Frequency Channel Number : User Equipment : UMTS Terrestrial Radio Access Network : Visitor Location Register : Voltage Standing Wave Ratio