TUGAS AKHIR APLIKASI SISTEM MANAJEMEN TRAFIK HIERARCHICAL CELL STRUCTURE DI AREA DEPOK

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR APLIKASI SISTEM MANAJEMEN TRAFIK HIERARCHICAL CELL STRUCTURE DI AREA DEPOK Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Mendapat Gelar Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Elektro Di Susun Oleh : Zainul Askar NIM: PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA 2009 i

2 LEMBAR PENGESAHAN APLIKASI SISTEM MANAJEMEN TRAFIK HIERARCHICAL CELL STRUCTURE DI AREA DEPOK Di Susun Oleh : Nama : Zainul Askar NIM : Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknologi Industri Universitas : Mercu Buana Mengetahui Pembimbing Koordinator TA / KaProdi ( Ir. Said Attamimi, MT ) ( Yudhi Gunardi, ST, MT ) ii

3 KATA PENGANTAR Bismillahirrohmanirrohim, Alhamdulillhan segala puji syukur kehadirat Allah SWT, Yang telah menganugerahkan rahmat dan karunianya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Laporan Tugas Akhir ini penulis memberi judul Aplikasi Sistem Manajemen Trafik Hierarchical Cell Structure Di Area Depok. Penyusunan laporan Tugas Akhir ini di ajukan diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi S-1 pada jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana. Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini penulis mendapat banyak bantuan moril maupun materiil dari banyak pihak, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada : 1. Allah SWT, Tuhan yang maha Kuasa. Berkat rahmat serta curahan hidayat Nya untuk selalu bersyukur atas nikmat Nya. 2. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT. Selaku ketua jurusan dan koordinator Tugas Akhir Teknik Elektro Universitas Mercu Buana. 3. Bapak Ir. Said Attamimi, MT. Selaku pembimbing yang senantiasa memberikan dukungan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya yang sangat berguna demi tercapainya penulisan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Dr-Ing. Mudrik Alaydrus dan Bapak Ir. AY. Syauki, MBAT. Selaku dosen penguji, terima kasih atas saran, kritik, dan koreksi selama pengujian Tugas Akhir ini. 5. Seluruh Dosen pengajar di jurusan Teknik Elektro yang telah banyak memberikan ilmu dan bimbingannya selama masa perkuliahan. 6. Kedua orang tua, kakak dan adik di rumah yang selalu memberikan dukungan do a, moril sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir. iii

4 7. Mekar Wahyuti Dewi, SH, Calon istri tercintaku yang selalu memberikan dukungan do a, moril dan materiil sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir. 8. Keluarga besar Oerip Budi Sudiantoro, SH yang senantiasa memberikan dukungan do a maupun moril. 9. Keluarga Nurwahyudi Sarbini, ST dan rekan rekan unit Optimasi PT. Excelcomindo yang telah memberikan bimbingan, referensi dan datadata yang menunjang dalam tercapainya Tugas Akhir ini. 10. Seluruh rekan kerja Departemen Pelayanan Teknik PT. Televisi Transformasi Indonesia, yang telah memberikan bantuan moril dan materiil. 11. Seluruh Keluarga Besar dan Civitas Akademika Universitas Mercu Buana yang selalu memberikan semangat kebersamaan dan sebagai sarana belajar yang bersahabat. 12. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro PKK angkatan 11, yang berasal dari berbagai instansi kerja. Terima kasih atas bantuan moril maupun materiil, semoga dapat menyelesaikan Tugas Akhir juga pada waktunya. Akhir kata penulis hanya memohon berkah kepada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca sekalian. Jakarta, Agustus 2009 Penulis iv

5 ABSTRAK Tingginya kebutuhan masyarakat yang mobile terhadap layanan telekomunikasi dari waktu ke waktu menunjukkan peningkatan yang luar biasa. Kondisi ini secara otomatis akan meningkatkan beban traffik yang akan di tanggung masing-masing operator seluler yang berperan sebagi penyedia layanan komunikasi seluler. Berbagai cara di lakukan untuk mengatasi kepadatan traffik. Pengaturan sistem traffik ini secara tidak langsung mutlak di perlukan untuk meningkatkan kinerja dan kualitas layanan akibat traffik yang padat. Traffik yang padat pada waktu yang bersamaan pada area tertentu akan terdistribusikan berdasarkan prioritas pada suatu coverage tertentu. Hierarchical Cell Structure ( HCS ) atau Struktur Sel Bertingkat merupakan salah satu sistem pengaturan traffik dimana traffik yang masuk akan diditribusikan ke sel yang lebih memiliki prioritas untuk menghandle panggilan sehingga mengurangi beban traffik ketika traffik mecapai puncak. Sistem ini memungkinkan penerapan sel dengan susunan multiple layer. Sel kecil ( pikosel dan mikrosel ) menyediakan kapasitas utama dari seluruh traffik yang masuk sedangkan sel besar ( makrosel ) memberikan coverage yang lebih luas ketika level sinyal dari sel kecil tidak mencukupi. Kata kunci : Coverage, Hierarchical Cell Structure, Makrosel, Mikrosel, Multiple layer,pikosel, Selluler, Traffik. v

6 Lembar Pernyataan Penulisan Tugas Akhir Yang bertanda tangan di bawah ini, Nama : Zainul Askar NIM : Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknologi Industri Universitas : Mercu Buana Menyatakan Dengan ini menyatakan Tugas Akhir ini saya buat sendiri, bukan hasil foto copy ( plagiat ) atau hasil karya orang lain. Data yang ada, di peroleh dari hasil survey di lapangan, buku-buku dan dokumen referensi serta informasi dari personal maupun instansi yang ada hubungannya dengan penulisan Tugas Ahir ini. Jika terbukti di kemudian hari, ada yang tidak benar dari penyataan ini, saya bersedia mempertanggung jawabkannya. Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan. Jakarta, Agustus 2009 ( Zainul Askar ) vi

7 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Halaman Pengesahan... ii Kata Pengantar... iii Abstrak... v Halaman Pernyataan Penulisan Tugas Akhir... vi Daftar Isi... vii Daftar Gambar... ix Daftar Tabel... xi BAB II. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Metodologi Penulisan Sistematika Penelitian... 3 BAB II. Landasan Teori 2.1 Konsep Sistem Komunikasi Seluler GSM Komponen-Komponen GSM Konsep Sel Tipe Sel Pola Pengulangan Frekuensi ( Re Use ) Konsep kanal Trafik Kapasitas kanal Trafik Teori Rata-Rata dan Jumlah Pendudukan Parameter Kerja Trafik Blocking Formula Tingkat Rasio Antrian ( Congestion Ratio ) Grade of Service ( GoS ) vii

8 2.6.7 Utilisasi Hand Over ( H.O ) Hierarchical Cell Structure ( HCS ) BAB III. Kondisi Eksisting Sel Pondok Cina Depok Dan Hierachical Cell Structure 3.1 Area Pondok Cina Depok Sel-Sel di Pondok Cina Depok Makrosel GSM Makrosel GSM Mikrosel MC Picosel PC Drive Test Hierarchical Cell Structure ( HCS ) BAB IV. Hasil Pengukuran dan Analisa 4.1 Statistik Sel Statistik Sel Statistik Sel Statistik Sel MC Statistik Sel PC Simulasi Kondisi Trafik Sel Tanpa Adanya Sistem HCS Komposisi traffik Penutup 5.1 Kesimpulan Saran Daftar Pustaka... xii Daftar Istilah... xiii Lampiran... xv Riwayat Hidup Penulis... xvi viii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Spektrum GSM... 6 Gambar 2.2 Arsitektur Komponen Jaringan GSM... 6 Gambar 2.3 Mobile Station... 7 Gambar 2.4 a) Sel Besar b) Sel kecil... 9 Gambar 2.5 Bentuk Permodelan Sel Gambar 2.6 Bentuk Sel yang menggunakan Antenna Omnidirectional Gambar 2.7 Bentuk Sel yang menggunakan Antenna Sektor Gambar 2.8 Makrosel, Mikrosel dan Pikosel Gambar 2.9 Mikrosel Gambar 2.10 Pikosel Gambar 2.11 Frekuensi Reuse Gambar 2.12 Kluster a) K = 3 ; b) K = 4 ; c) K = 7 ; d) K = Gambar 2.13 pola pengulangan frekuensi 4/ Gambar 2.14 konsep Time Slot menggunakan TDMA Gambar 2.15 Struktur Frame GSM Gambar 2.16 Hand Over Gambar 2.17 Berbagai tipe Hand Over Gambar 2.18 layer Struktur Sel Gambar 3.1 Area Layanan Sel Pondok Cina Gambar 3.2 Instalasi Perangkat TEMS untuk Drive Test Gambar 3.3 Tampilan layar monitor pada Komputer TEMS Gambar 3.4 Handover pada layer yang sama Gambar 3.5 Handover pada layer yang berbeda Gambar 4.1 Ilustrasi Perpotongan antar Sel Gambar 4.2 Ilustrasi Prioritas dan Coverage Sel Gambar 4.3 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada Gambar 4.4 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada Gambar 4.5 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada MC ix

10 Gambar 4.6 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada PC Gambar 4.7 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada non HCS Gambar 4.8 Simulasi Utilisasi non HCS Gambar 4.9 Komposisi Trafik Coverage Sel Gambar 4.10 Coverage trafik di Pondok Cina x

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel Erlang B Tabel 3.1 Spesifikasi Makrosel GSM Tabel 3.2 Spesifikasi Makrosel GSM Tabel 3.3 Spesifikasi Mikrosel Tabel 3.4 Spesifikasi Picosel Tabel 4.1 Data Trafik Makrosel Tabel 4.2 Data Trafik Makrosel Tabel 4.3 Data Trafik Makrosel MC Tabel 4.4 Data Trafik Picosel PC Tabel 4.5 Data Trafik Makrosel non HCS xi

12 BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Dengan semakin meningkatkan kebutuhan masyarakat akan komunikasi seluler menyebabkan peningkatan beban trafik komunikasi seluler akan mempengaruhi unjuk kerja dan kualitas layanan komunikasi seluler akibat trafik yang padat. Hal ini yang menjadi perhatian khusus operator seluler sebagai penyelenggara jasa komunikasi seluler, dimana desain awal sebuah jaringan komunikasi seluler untuk coverage tertentu dan dengan kapasitas tertentu tidak akan bisa mengcover semua pengguna dalam coverage tersebut. Masalah yang muncul adalah jika suatu suatu sel besar harus menampung semua trafik yang masuk dimana dalam waktu bersamaan banyak pengguna yang melakukan percobaan panggilan. Akan sangat mahal jika mendesain suatu jaringan untuk trafik yang maksimal hanya dengan menggunakan banyak sel kecil. Tetapi juga akan sangat sulit untuk mendesain sebuah sel besar untuk menampung semua penambahan trafik. Untuk itu diperlukan adanya Hierarchical Cell Structure ( HCS ) atau Struktur Sel Bertingkat yang merupakan suatu sistem pengaturan trafik dimana meningkatnya jumlah pengguna seluler dimana trafik yang masuk akan diditribusikan ke sel yang lebih memiliki prioritas untuk menghandle panggilan sehingga mengurangi beban trafik ketika trafik mencapai puncak. HCS merupakan sistem management trafik yang menggunakan struktur sel bertingkat. Hierarchical Cell Structure ( HCS ) membangun sebuah jaringan dengan struktur dua atau tiga layer sel. Sel dengan layer yang lebih tinggi digunakan untuk memberikan coverage area yang cukup luas, sedangkan sel dengan layer yang lebih rendah digunakan untuk menghandle penambahan trafik ketika trafik mencapai kondisi puncak ( Overload Traffic ). Dalam sistem ini terdiri dari beberapa tipe sel yaitu Macrocell GSM 900/1800, Microcell dan xii

13 Picocell. Masing masing sel tersebut memiliki coverage yang spesifik dan didesain untuk mobilitas trafik yang spesifik pula. Masing masing tipe sel tersebut dibedakan dengan menggunakan layer PERUMUSAN MASALAH Seiring dengan pertumbuhan populasi dan tata kota di daerah yang di observasi yang berawal umumnya merupakan daerah residensial tidak begitu padat menjadi semakin padat ditambah dengan adanya pembangunan jalan baru dan percabangan, kemudian munculnya pusat perbelanjan yang menciptakan hot spot baru dengan karakteristik coverage dan trafik yang unik. Hot Spot yang unik tersebut memerlukan sistem pengaturan trafik yang unik juga. Dengan adanya HCS diharapkan beban trafik yang tinggi di daerah tujuan observasi dengan adanya percabangan jalan dan pusat perbelanjaan tersebut ditangani dengan baik BATASAN MASALAH Dalam tugas akhir ini akan dibahas cara kerja sistem pengaturan trafik dengan algoritma sistem Hierarchical Cell Structure ( HCS ) dengan adanya implementasi Makrosel GSM 900, Makrosel GSM 1800, Mikrosel dan Pikosel. Pembahasan masalah dibatasi sebagai berikut: 1. Cara kerja sistem HCS yang diterapkan untuk pengaturan trafik di daerah observasi dengan sel-sel yang mengcover. 2. Pengesetan beberapa tipe sel di tiap-tiap layer seperti Pikosel, Mikrosel, Makrosel 1800 dan Makrosel TUJUAN PENELITIAN Menunjukkan kemampuan hasil kerja Hierarchical Cell Structure ( HCS ) yang merupakan sistem pengaturan trafik dalam proses distribusi ke sel-sel yang lebih memiliki proritas untuk menghandle panggilan sehingga mengurangi beban trafik ketika trafik mencapai puncak disaat meningkatnya jumlah pengguna xiii

14 seluler. Sehingga akhirnya mampu meningkatkan kualitas layanan operator seluler bagi konsumen METODOLOGI PENULISAN Metodologi yang digunakan untuk penulisan tugas akhir adalah : 1. Studi Literatur Metoda ini dilakukan dengan mencari literatur mengenai teknik penerapan Hierarchical Cell Structure ( HCS ). 2. Studi Lapangan Metoda ini dilakukan melalui pengkuran dengan di masing-masing sel untuk mendapatkan data data trafik. 3. Analisa data Metoda ini dilakukan untuk menganalisa data data coverage dari data statistik sel SISTEMATIKA PENULISAN Dalam penulisan tugas akhir ini dibagi secara sistematis yang terjabar dalam bab-bab sebagai berikut : Bab I : Pendahuluan Bab ini memberikan penjelasan umum mengenai tugas akhir, mencakup latar belakang, pokok dan batasan masalah, metodologi dan sistematika penulisan. xiv

15 Bab II : Struktur Jaringan GSM Bab ini akan menjelaskan Jaringan GSM yang meliputi konsep, arsitektur dasar, cell planning, radio network serta interkoneksi dengan jaringan-jaringan telekomunikasi lainnya. Bab ini juga akan menjelaskan beberapa hal seperti perhitungan kanal trafik radio seluler, penempatan fisik BTS, layering cell, pembagian kanal, dan pembagian kanal frekuensi carrier. Bab III : Kondisi eksisting sel daerah observasi dan Hierachical Cell Structure. Bab ini menjelaskan kondisi dan karaketristik masing masing sel di daerah Observasi, konsep Hierarchical Cell Structure, dan penjelasan singkat mengenai perangkat yang digunakan untuk melakukan pengukuran. Bab IV : Pengukuran data statistik trafik observasi dan analisa hasil Bab ini menunjukkan hasil pengukuran sel di daerah observasi untuk menunjukkan coverage masing masing sel dan kontribusinya dalam menghandle trafik di daerah target Observasi. Analisa sistem dalam menunjang performansi traffik Bab V : Penutup Bab ini menunjukkan perlunya penerapan HCS untuk pengaturan trafik serta parameter-parameter mana yang perlu di perbaiki dalam penggunaannya. xv

16 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Konsep Sistem Komunikasi Seluler GSM Komunikasi Bergerak (Mobile Communication) mulai dirasakan perlu sejak orang semakin dinamis serta memiliki mobiltas yang tinggi dan memerlukan alat telekomunikasi yang siap dipergunakan di setiap waktu dan di setiap tempat. Kebutuhan ini yang mendorong munculnya komunikasi bergerak, salah satunya adalah GSM (Global System for Mobile Communication). Alokasi spektrum frekuensi untuk GSM awalnya dilakukan tahun Spektrum ini terdiri dari dua buah sub band masing-masing sebesar 25 MHz, antara 890 MHz 915 MHz dan 935 MHz 960 MHz. Sebuah sub-band dialokasikan untuk frekuensi Uplink, dan sub-band lainnya sebagai Downlink. Kedua sub-band tersebut dibagi-bagi lagi menjadi kanal-kanal, sebuah kanal pada satu sub-band memiliki pasangan dengan kanal pada sub-band yang lain. Tiap sub-band dibagi menjadi 124 kanal, yang kemudian diberi nomor yang disebut ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number). Jadi sebuah MS ( Mobile Station ) yang dialokasikan pada sebuah ARFCN akan beroperasi pada satu frekuensi untuk mengirim dan satu frekuensi untuk menerima sinyal. Untuk GSM, jarak antar pasangan dengan ARFCN sama selalu 25 MHz, dan bandwidth tiap kanal sebesar 200 KHz. Kanal pada tiap awal subband digunakan dengan guard-band. Maka spektrum GSM akan menghasilkan 124 ARFCN, masing-masing diberi nomor 1 sampai 124. Kanal sebanyak 124 inilah yang nantinya dibagi-bagi operator-operator GSM yang ada di suatu negara. Adapun deskripsi pembagian ARFCN pada spektrum GSM di tunjukkan pada gambar 2.1 xvi

17 Gambar 2.1 Spektrum GSM Komponen - komponen GSM GSM terdiri dari komponen-komponen jaringan seperti pada gambar 2.2 di bawah ini : Gambar 2.2 Arsitektur Komponen Jaringan GSM 2 1 Nachwan Mufti A. Manajemen Komunikasi dan Pemetaan Kanal Logik pada Kanal Fisik, EE4712 Modul 8 2 Nachwan Mufti A. Sistem Komunikasi Bergerak Seluler, EE4712 Modul 3 xvii

18 a) Mobile Station ( MS ) Adalah perangkat radio yang berfungsi sebagai alat penghubung antara pelanggan dengan jaringan GSM. MS terdiri dari dua bagian yaitu Mobile Equipment (ME) dan elektronik smart card yaitu Subscriber Identity Module (SIM). SIM card berisi seluruh informasi user dan beberapa feature dari GSM. Tanpa adanya SIM, ME hanya dapat melakukan emergency calls. ME di identifikasikan dengan IMEI ( International Mobile Equipment Identity ) tertentu sedangkan SIM card dilindungi oleh sebuah mekanisme Personal Identity Number (PIN) yang dimiliki masing-masing user. Gambar 2.3 Mobile Station b) Base Service Sistem ( BSS ) Adalah komponen jaringan system GSM yang menyediakan jalur hubungan antara MS dengan MSC (Mobile Service Switching Centre). BSS memiliki 3 komponen utama yaitu: 1. Transcoder ( XCDR ) Transcoder digunakan untuk merubah kecepatan transmisi informasi dari MSC (64 kpbs) menjadi 16 kpbs dan sebaliknya, dan sebagai perangkat kompresi untuk menghemat tansmisi. 2. Base Station Controller ( BSC ) BSC merupakan penghubung antara BTS dengan MSC. BSC digunakan untuk mengontrol BTS yang ada dibawahnya dan sebagai manajemen xviii

19 BSS. BSC mengatur sumber radio untuk sebuah BTS atau lebih. BSC menangani radio-channel setup, frequency hopping, and handover intern BSC. 3. Base Transceiver Station ( BTS ) Base transceiver station berfungsi untuk menjaga dan memonitor hubungan ke MS serta memancarkan dan menerima data dari / ke MS. c) Network Switching Subsystem ( NSS ) Adalah komponen dari sistem GSM yang terdiri dari: Mobile Switching Centre ( MSC ) MSC adalah perangakat switching untuk sistem selular, fungsinya sama dengan sentral telepon pada umumnya. MSC berfungsi untuk routing panggilan dari / ke MS, mengatur seluruh panggilan, gateway ke network lain serta billing / charging. Home Location Register ( HLR ) HLR berfungsi untuk menyimpan semua data dan informasi mengenai pelanggan yang tersimpan secara permanen dan memberikan informasi posisi pelanggan berada kepada VLR. Visitor Location Register ( VLR ) VLR berfungsi sebagi database pelanggan yang bersifat dinamis, selalu berubah setiap waktu, menyesuaikan dengan pelanggan yang memasuki atau berpindah naungan MSC. Authentication Centre ( AuC ) AuC berfungsi untuk menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk memerikasa keabsahan pelanggan dan menyimpan data yang diperlukan untuk melindungi komunikasi pelanggan. xix

20 Equipment Identity Register ( EIR ) EIR digunakan untuk meneliti keabsahan pesawat telepon selular yang digunakan pelanggan. EIR merupakan register penyimpan data seluruh mobile stations. EIR berisi IMEIs ( International Mobile Equipment Identities ), yang merupakan nomor seri perangkat dan tipe code tertentu. Mobile Equipment dibagi menjadi tiga kelompok : Blacklist, Grey list, White list. Sebagai catatan EIR belum diterapkan di Indonesia Konsep Sel Salah satu yang mendasari perlunya adanya perkembangan sistem komunikasi seluler adalah faktor keterbatasan spektrum frekuensi dan upaya efisiensi penggunaan frekuensi. Dalam sistem komunikasi wireles seluler ( mobile ataupun fixed ) daerah pelayanan akan di bagi-bagi menjadi daerah-daerah cakupan kecil yang di sebut sel. Istilah seluler mengandung pengertian adanya selsel dengan dengan radius tertentu yang mencakup suatu area. Model dari suatu sel merepresentasikan cakupan dari suatu base station. Dengan pembagian cakupancakupan daerah yang kecil ini memungkinkan menara transmiter yang cukup rendah dan daya pancar yang cukup rendah juga, sehingga dari segi biaya akan lebih murah dari sistem komunikasi generasi sebelumnya. Gambar 2.4 a) Sel Besar b ) Sel Split Pada model sel besar akan mempunyai coverage area yang luas dan membutuhkan Daya transmisi yang besar pula. Sedangkan pada Sel spliting xx

21 coverage area yang kecil atau terbatas sesuai dengan desain, daya yang di transmisikan juga rendah, Pengembangan teknologi frekuensi reuse, mekanisme Hand Over, Kontrol sentral dan pembagian sel-sel ini akan menambah kapasitas panggilan. Dalam proses perencanaan sistem seluler, bentuk sel yang digunakan adalah bentuk sel heksagonal. Karena dengan bentuk heksagonal susunan sel menjadi beraturan dan simetris seperti terlihat pada gambar 2.5 : Gambar 2.5 Bentuk Permodelan Sel Tipe Sel Mobile Station hanya dapat berhubungan dengan BTS di dalam daerah cakupan BTS tersebut. Besarnya daerah cakupan BTS tersebut tergantung pada tipe antenna yang di gunakan. Tipe antenna yang digunakan menentukan tipe sel. Ada dua macam tipe sel berdasarkan tipe antenna yang digunakan : a. Omnidirectional Cell Dalam sel ini, BTS di lengkapi dengan Omnidirectional Antenna yang memiliki pola radiasi yang sama untuk semua arah seperti pada gambar 2.6 Agar mencakup semua arah, BTS di letakkan di tengah-tengah. Maka MS yang sedang berada di daerah ini dapat berhubungan dengan BTS tersebut dengan baik. xxi

22 Gambar 2.6 Tipe sel yang menggunakan antenna Omnidirectional b. Sectoral Cell Dalam sel ini mengarahkan pancaran dari suatu BTS di bentuk ke arah tertentu seperti pada gambar 2.7 Sektorisasi dilakukan karena kenaikan trafik suatu sel pada sektor tertentu saja atau trafik pada suatu sel tidak merata sehingga kapasitas kanal lebih banyak dialokasikan pada sektor yang trafiknya lebih tinggi. Biasanya sektorisasi dibagi menjadi sektorisasi 60 dan 120. Gambar 2.7 Tipe sel yang menggunakan antenna sektor Pada sektorisasi 60 pengarahan antena menuju ke enam arah sedangkan pada sektorisasi 120 pengarahan antena menuju ke tiga arah. Pada sektorisasi ini juga diadakan perubahan alokasi kanal, sehingga untuk sektor dengan trafik yang tinggi dialokasikan kanal yang lebih banyak xxii

23 dibandingkan dengan trafik yang lebih rendah. Adapun beberapa manfaat dari penggunaan sektoral cell adalah untuk menambah kapasitas dan mengurangi interferensi. Sedangkan berdasarkan tipe coverage sel terdiri dari : a. Macrocell Jenis ini yang paling mudah dilihat, sebab ditempatkan di atas gedung tinggi atau tower dengan ketinggian sekitar 50 meter lebih dengan antena base. Makrosel digunakan untuk melayani coverage di dalam maupun di luar gedung. Ciri makrosel yakni memiliki transmit power yang tinggi, dan cakupan yang luas. Umumnya makrosel banyak ditempatkan didaerah pinggiran kota yang mempunyai kepadatan rendah (low traffic), dan sesuai bagi pelanggan yang membutuhkan mobilitas tinggi. Jarak jangkauan bisa berbeda antar operator, tergantung desain yang dibutuhkan. Maksimum makrosel mempunyai jangkauan hingga 35 km, pada realitanya makrosel hanya beroperasi hingga 20 km saja Ini disebabkan adanya halangan-halangan yang menganggu penetrasi sinyal. Gambar 2.8 Makrosel, Mikrosel dan Pikosel 3 3 Nachwan Mufti A. Sistem Komunikasi Bergerak Seluler, EE4712 Modul 3 xxiii

24 b. Microcell Mikrosel merupakan suatu sel kecil pada daerah urban di luar gedung dengan antena base station ditempatkan pada ketinggian yang rendah, dibawah tinggi gedung di sekitarnya. Umumnya 5-10 meter di atas permukaan tanah. Jenis ini biasanya ditempatkan di pinggiran jalan atau di plafon atau langit langit suatu ruangan, namun ada juga yang dipasang tanpa antena yaitu diletakan pada dinding. Street Cell merupakan bentuk yang biasa dari tipe mikrosel. Mikrosel dirancang bagi komunikasi pelanggan dengan kecepatan tinggi, namun bermobilitas rendah. Gambar 2.9 Mikrosel 4 Ciri mikrosel yakni cakupannya kecil namun kapasitas besar dengan transmit power yang rendah dan area layanannya mengikuti bentuk jalan. cukup dipasang Maksimum mikrosel mempunyai jangkauan antara 100 meter hingga 1 km. c. Picocell Pikosel merupakan bentuk sel yang dipakai untuk daerah layanan perluasan trafik dari suatu mikrosel. Hal ini disebabkan karena mikrosel over load trafik sehingga mikrosel harus diperluas lagi trafiknya dengan pikosel. Pikosel biasanya berada dalam gedung yang kurang mendapat sinyal karena daya output yang rendah dan banyak user yang menggunakan mobile phone, adapun area layanannya mengikuti bentuk 4 Peter Håkansson. GSM and WCDMA 3G networks for hospital use. Ericsson Research Publising xxiv

25 gedung, seperti bandar udara, stasiun kereta, perkantoran dan pusat perbelanjaan. IndoorCell merupakan bentuk yang biasa dari tipe sel ini. Gambar 2.10 Pikosel Pola pengulangan frekuensi ( Reuse ) Sebuah kanal radio terdiri dari sepasang frekuensi, dimana masing-masing frekuensi digunakan untuk membentuk operasi full-duplex. Kanal radio tertentu, katakan F2, digunakan di suatu zona geografis untuk melakukan panggilan di suatu sel, dengan radius cakupan sel R, dimana sinyal yang di inginkan C dapat digunakan di sel yang lain dengan radius cakupan sel yang sama pada jarak D dimana jarak bebas interferensi I. Gambar 2.11 Frekuensi Reuse 6 5 Peter Håkansson. GSM and WCDMA 3G networks for hospital use. Ericsson Research Publising 6 Nachwan Mufti A. Sistem Komunikasi Bergerak Seluler, EE4712 Modul 3 xxv

26 Konsep Pengulangan frekuensi ( Frequency Reuse ) adalah konsep inti dari sistem radio seluler. Dalam sistem Frequency Reuse ini, pengguna di lokasi geografis yang berbeda ( sel yang berbeda ) dapat menggunakan kanal frekuensi yang berbeda secara simultan di luar jangkauan interferensinya. Sistem frequency reuse dapat secara drastis meningkatkan efisiensi spektrum, namun jika sistem tidak didesain dengan cermat, interferens serius akan terjadi. Interferens yang disebabkan oleh penggunaan bersama suatu kanal disebut Cochannel interference. Dari gambar 2.11 kasus terburuk pada titik A, kondisi di mana perbandingan antara daya carrier terhadap daya interferensi ( C/I Carrier to Interference Ratio ). Namun kondisi ini harus lebih besar atau sama dari C/I minimum yang di syaratkan oleh sistem seluler yang bersangkutan. Terdapat sejumlah sel Cochannel dalam sistem. Total alokasi spektrum frekuensi dibagi menjadi K frequency reuse pattern. Beberapa nilai K ( kluster ) yang bisa diaplikasikan antara lain 3, 4, 7 dan 12. Gambar 2.12 Kluster a) K = 3 ; b) K = 4 ; c) K = 7 ; d) K = Nachwan Mufti A. Sistem Komunikasi Bergerak Seluler, EE4712 Modul 3 xxvi

27 Di mana : N = Jumlah sel penginterferensi K = Ukuran kluster R = Jari-jari coverage Sel D = Jarak bebas interferensi Jarak minimum yang memungkinkan frekuensi yang sama dapat diulang dan akan tergantung pada banyak faktor, seperti jumlah sel cochannel dalam BTS, tipe kontur geografis area, ketinggian antena, dan daya pancar di setiap sel. Sebelum mulai merencanakan frekuensi, seluruh frekuensi yang tersedia biasanya disusun kedalam group frekuensi. Contoh pola pengulangan frekuensi yang sering dipakai adalah pola 4/12 seperti pada gambar 2.13 berikut : xxvii

28 Gambar 2.13 Pola pengulangan frekuensi 4/12 Gambar 2.13 diatas menyatakan pola pengulangan frekuensi 4/12 dimana base station menggunakan antenna directional 120º atau digunakan 3 sektor untuk setiap BTSnya. Dengan demikian terdapat 12 set kanal frekuensi pada setiap klusternya Konsep Kanal Istilah kanal ( channel ) dalam sistem komunikasi seluler memiliki 2 pengertian yaitu : 1. Kanal Fisik Adalah lebar pita tertentu dengan rate tertentu yang di sediakan untuk mengirim informasi ( suara atau data) maupun informasi kontrol. Satu TimeSlot (TS) frame TDMA merupakan satu kanal fisik Setiap carrier RF terdiri dari 8 TS (CH 0 7) yang disediakan tiap ARFCN dan mempunyai lebar 200 MHz. 2. Kanal Logic Adalah tipe data yang di lewatkan pada kanal fisik, baik berupa data trafik, data control dan signaling. xxviii

29 Kanal Trafik (TCH) dapat membawa suara atau data untuk layanan komunikasi. TCH dibagi dua jenis, full rate channel dengan Bit rate 13 Kbps dan half rate channel dengan kecepatan bit 6,5 Kbps. Kanal kontrol digunakan untuk keperluan signaling. Kanal logik ditumpangkan pada kanal fisik. Interface antara BTS dan MS secara uplink maupun downlink dalam GSM diakses melalui TDMA (Time Division Multiple Access) digital. Kanal pembicaraan maupun data untuk pelanggan diberikan melalui TS ( time slot ), dimana satu modul transceiver (TRX) dapat memberikan delapan kanal fisik (0 s/d 7) seperti pada gambar 2.14 dibawah : Gambar 2.14 Konsep Time Slot menggunakan TDMA 8 Kemudian akses dari MS ke BTS dan sebaliknya untuk pembangunan hubungan telepon dibedakan menjadi beberapa kanal logik. Kanal-kanal tersebut diantaranya : 1. BCCH ( Broadcast Control Channel ) Kanal ini biasanya menempati TS0 pada satu TRX dalam satu cell secara terus-menerus, dan mengakses pelanggan secara downlink saja. Kanal ini membawa informasi sel-sel tetangga, kuat sinyal baik yang diterima MS maupun sel yang melayani. BCCH juga memberi 8 CME 20 system survey, training document, Ericsson Radio System AB xxix

30 informasi LAC (Location Area Code) yaitu identitas sel-sel bertetangga yang membentuk satu area tertentu dan diberi satu identitas tertentu. 2. SDCCH (Stand-Alone Dedicated Control Channel) Kanal ini biasanya menempati satu TS ketika satu pelanggan memulai suatu hubungan telepon baik suara, SMS maupun GPRS. Kanal ini berperan membangun hubungan signaling dan prosedur hubungan antar pelanggan melalui jaringan GSM maupun interkoneksinya ke jaringan lain. Setelah pelanggan berhasil memulai hubungan telepon, kanal ini akan dilepaskan kembali. 3. TCH (Traffic channel) Adalah kanal-kanal yang disediakan untuk dipakai oleh pelanggan ketika melakukan hubungan telepon. Jadi bila dalam satu sel terdapat 2 TRX, maka 16 time slot yang tersedia setelah dikurangi 1 TS untuk BCCH dan 1 TS untuk SDCCH sisanya akan menjadi kanal telepon yang digunakan pelanggan. Satu TS digunakan oleh satu pelanggan ketika melakukan hubungan telepon dan SMS, sedangkan pada GPRS lebih dari satu TS. Time slot ini kemudian akan menjadi sebuah kapasitas trafik dalam sel-sel radio yang ada. Kanal logik harus di petakan ke kanal fisik, artinya informasi pada kanal logik harus di tumpangkan atau di tempatkan pada kanal fisik untuk di transmisikan, misalnya pada GSM informasi digital speech yang di bawa oleh kanal logik yang di sebut TCH ( Traffic Channel ) selama transmisi di alokasikan pada kanal fisik tertentu dalam satu Time Slot. xxx

31 Gambar 2.15 Struktur frame GSM Trafik Teori trafik di berkembang berdasarkan konsep trunking yaitu sejumlah besar user membagi sejumlah besar kanal yang terbatas. Dimana tiap user di alokasikan pada kanal berdasarkan panggilan, jika semua kanal di gunakan maka user baru akan di blok atau menunggu sesuai antrian. Terori trunking di kembangkan oleh AK Erlang pada tahun Satuan trafik biasanya di ukur dalam Erlang, Persentasi Okupasi, 100 call second / Cent Call Second ( CCS ), ada juga yang mengukur dalam Peg Count. Ukuran intensitas trafik pada umumnya di ukur dengan besaran Erlang. Adapun hubungan antara besaran Erlang dengan CCS adalah sebagai berikut. 1 Erlang = 1 X 3600 Call Second = 36 CCS Percentasi Ocupansi di definisikan sebagai persentase waktu kanal sibuk selama waktu pengamatan, sedangkan untuk Peg Count di devinisikan sebagai jumlah usaha pendudukan sebuah kanal. 9 Nachwan Mufti A. Manajemen Komunikasi dan Pemetaan Kanal Logik pada Kanal Fisik, EE4712 Modul 8 xxxi

32 Di mana : U = Waktu pendudukan total ( Usage ) PC = Peg Count tiap periode pengamatan O = Overflow tiap periode pengamatan H = Rata-rata waktu pendudukan kanal Lingkungan trafik pada umumnya juga akan di klasifikasikan berdasarkan kepadatan dan memiliki karakteristik distribusi trafik yang berbeda, Adapun klasifikasi dari lingkungan trafik adalah sebagai berikut : a) Metropolitan Daerah utama metropolitan dengan trafik sebagian besar di sebabkan oleh aktifitas bisnis. b) Single System City ( SSC ) Daerah layanan adalah kota ukuran sedang. c) Sub Urban Daerah layanan dengan sebagian besar daerah pemukiman. d) Rural Daerah layanan berupa daerah pertanian dan pemukiman Kapasitas Kanal Trafik Jumlah kanal trafik yang tersedia untuk melayani sejumlah pelanggan merupakan salah satu faktor ketika merencanakan sistem seluler. Adapun yang di sebut jalur trafik ( kanal ) adalah suatu rangkaian ( circuit ) dimana komunikasi xxxii

33 individual bisa di lewatkan. Jalur trafik tersebut bisa jadi adalah kanal RF, time slot, saluran transmisi, trunk atau bahkan switch. Usaha untuk menentukan jumlah kanal trafik sangat diperlukan untuk memperkirakan besar trafik yang dihasilkan oleh setiap pelanggan. Penggunaan jalur trafik di definisikan atas 2 parameter yaitu: a. Calling Rate Adalah ukuran jumlah beberapa kali suatu jalur trafik di gunakan selama waktu pengamatan tertentu, atau sering juga di definisikan sebagai intensitas call tiap jalur trafik ( kanal ) selam jam sibuk. b. Holding Time Adalah rata-rata penggunaan jalur trafik ( kanal ) tiap panggilan. Trafik untuk setiap pelanggan didefinisikan oleh rate kedatangan panggilan ( calling rate ) dan rata-rata waktu percakapan ( call holding time ). Di mana : I = Intensitas trafik T = Durasi waktu pengamatan h i = Holding time dari panggilan individual ke 1 N c = Jumlah total panggilan selama pengamatan h = Rata-rata holding time panggilan n c = Jumlah panggilan tiap satuan waktu 1 Erlang adalah jumlah intensitas trafik yang di bawa oleh kanal yang secara penuh di gunakan dalam durasi waktu tertentu. Intensitas trafik di definisikan sebagai rata-rata jumlah waktu pendudukan suatu kanal selama pengamatan xxxiii

34 waktu tertentu. Trafik rata-rata untuk setiap pelanggan didefinisikan sebagai berikut : Dimana : A = Trafik (dalam Erlang) T = Rata-rata waktu percakapan (dalam detik) N = Jumlah panggilan setiap jam dan pelanggan Jika N = 1 dan T = 180 detik, maka : Teori Rata-Rata dan Jumlah Pendudukan Dalam teorema umum trafik, baik kanal radio maupun kanal-kanal pembicaraan lainnya yang berbasis time slot, dipergunakan pula rata-rata ( average ) dalam pendudukan yang dirumuskan berikut : Jumlah pendudukan = Σ A Rata-rata pendudukan merupakan jumlah volume pendudukan dibandingkan dengan banyaknya pendudukan dalam suatu periode waktu pengamatan. Atau dapat dituliskan sebagai berikut : Average Traffic = Σ A / N Parameter kerja Trafik Parameter tingkat layanan atau parameter unjuk kerja layanan di tinjau dari sisi trafik telekomunikasi dapat di kategorikan atas 2 hal yang utama yaitu : a) Dial Tone Delay Adalah jumlah waktu maksimum pelanggan harus menunggu panggilannya sebelum di putuskan di tolak. Kondisi di mana sejumlah xxxiv

35 besar call user yang bersaing untuk mendapatkan sejumlah server. Dial tone delay di asumsikan bahwa user akan menunggu selama kanal masih tersedia. b) Probabilitas Penolakan Layanan Adalah kemungkinan service trunk tidak tersedia untuk panggilan tersebut. Jenis ini mempunyai karakteristik yang hampir sama dengan dial tone delay yaitu: sejumlah user bersaing untuk mendapatkan sejumlah layanan trunk yang tersedia. Kedua, diasumsikan tidak ada delay yang di berikan untuk menunggu di mana user di berikan akses ke kanal atau di berikan nada sibuk. Ketiga, user dapat memulai usaha panggilan kembali setelah menerima nada sibuk dan di berikan perlakuan yang sama seperti sebelumnya. Dengan demikian dapat di simpulkan bahwa ukuran dasar dari kinerja trafik adalah probabilitas bahwa waktu menunggu layanan ( service delay ) melebihi waktu yang di berikan. Dengan kata lain disebut juga dengan probabilitas blocking. Pada sistem dengan panggilan di buang ketika trunk tidak tersedia ( system loss ) maka probabilitas blocking ini adalah sebagai ukuran kerja yang utama Blocking Formula a. Rumus Erlang B Rumus Erlang B di gunakan dengan asumsi-asumsi sebagai berikut : Terdapat jumlah panggilan datang yang tak terbatas. Jumlah trunk atau kanal terbatas. Masing-masing call independent satu sama lain. Probabilitas user menggunakan kanal ( waktu services ) berbasis pada distribusi eksponensial. Panggilan datang terdistribusi Poison. xxxv

36 b. Rumus Poison Di gunakan untuk sistem tunggu dengan delay tunggu sebesar Mean Holding Time. Di mana : A = Offered trafik T = Jumlah Trunk ( kanal ) P B = Probabilitas Blocking c. Rumus Erlang C Rumus Erlang C di gunakan dengan asumsi-asumsi sebagai berikut : Di gunakan untuk sistem antrian. Untuk panggilan yang tidak dapat di layani segera, akan di masukkan dalam antrian selama yang di perlukan. Mempunyai sumber yang tak terbatas. Input Poison. Eksponensial Holding Time. xxxvi

37 d. Rumus Binomial Rumus Binomial di gunakan dengan asumsi-asumsi sebagai berikut : Sumber terbatas. Kerapatan trafik adalah sama dengan sumber. Loss call dapat di tangani Tingkat Rasio Antrian ( Congestion Ratio ) Bila suatu sistem kapasitas trafik sudah melayani semua pelanggan sesuai kemampuan maksimumnya dan kemudian masih ada pelanggan lain yang harus dilayani, maka dengan teorema antrian disebut dengan Congestion, atau pelanggan tersebut mengantri. Hal ini juga terjadi pada Sel pada BTS dimana pada keadaan tertentu BTS tersebut harus melayani sejumlah pelanggan yang melebihi kemampuan maksimum kapasitas layanannya. Call congestion adalah probabilitas panggilan yang ditawarkan menemui kondisi kongesti, biasanya merupakan perbandingan antara jumlah loss call dengan jumlah offered call. Namun dalam kenyataannya jumlah loss call dan offered call sangat sulit diukur karena sering terjadi Repeated Call Attempt. Secara umum teori antrian panggilan dapat ditulis : Rumus dia atas diasumsikan dalam kondisi waktu pengamatan adalah satu jam. xxxvii

38 2.6.6 Grade of Services (GoS) Apabila diinginkan suatu panggilan dapat dilayani tanpa mengalami delay atau loss seperti pada konsep antrian ( congestion ), maka harus disediakan kanal radio sebanyak jumlah pelanggan. Tapi hal ini sangat tidak ekonomis, apalagi tidaklah mungkin bagi pelanggan untuk melakukan panggilan pada saat seluruh kanal sedang digunakan. Panggilan ditolak atau menunggu merupakan konsekuensi dari pertimbangan ekonomis tersebut. Sistem telepon pada umumnya tidak di rancang mengatasi maksimum beban puncak, tetapi dari tipikal beban busiest hournya. Perbandingan jumlah pelanggan yang tidak berhasil mendapatkan kanal terhadap jumlah total pelanggan yang melakukan panggilan selama jam sibuk disebut Grade of Sevices (GoS). Dalam prakteknya GoS menunjukkan prosentase pelanggan yang diperbolehkan gagal selama jam sibuk berkaitan dengan keterbatasan jumlah kanal trafik radio TCH. Probabilitas panggilan tersebut gagal atau ditolak tergantung jumlah kanal yang disediakan dan trafik yang ditawarkan. Pada umumnya standar nilai 2% merupakan GoS yang digunakan untuk dimensioning pada sistem komunikasi seluler. Dalam penerapannya tabel Erlang B ( tabel 2.1 ) digunakan sebagai rujukan perhitungan Gos (%) terhadap jumlah kanal TCH yang dialokasikan oleh satu sel. xxxviii

39 Tabel 2.1. Tabel Erlang B Erlang-B table 0.10% 0.20% 0.50% 1% 2% 3% 4% 5% 6% Utilisasi Utilisasi digunakan untuk melihat seberapa penuh sebuah kapasitas cell digunakan dalam suatu derajat pelayanan (GoS) tertentu. Utilisasi dihitung sebagai perbandingan antara nilai traffic maksimum sebuah cell (jam sibuk) terhadap kemampuan cell tersebut menghandle traffic pada standar GoS tertentu. xxxix

40 2.7 Hand Over ( H.O ) Hand over adalah peristiwa perpindahan kanal dari mobile stasion tanpa terjadinya pemutusan hubungan dan tanpa campur tangan dari pemakai. Peristiwa hand over umumnya terjadi karena pergerakan mobile stasion sehingga keluar dari cakupan coverage sel asal dan masuk ke cakupan sel yang baru. Hand over tidak berbeda dengan hand off melainkan hanya istilah penamaan saja, Hand over lazim di gunakan di Eropa sedangkan hand off lazim di gunakan di Amerika. Ilustrasi terjadinya hand over di tunjukkan oleh gambar 2.16 di bawah ini. Gambar 2.16 Hand Over 10 Ada beberapa Alasan terjadinya hand over, beberapa diantaranya adalah mobile stasion keluar dari cakupan Base Transceiver Station ( alasan klasik ), dimana level sinyal yang di terima terlalu rendah dan Bit Error Rate ( BER ) terlalu tinggi. Alasan berikutnya adalah untuk keseimbangan beban jaringan, di mana mekanismenya adalah trafik di salah satu sel terlalu tinggi sehingga beberapa mobile station di serahkan ke sel yang lain. Sebagai catatan standar GSM mencatat ada 40 alasan alasan terjadinya hand over. Adapun perbedaan konsep sistem seluler generasi pertama dengan generasi kedua mengenai hand over adalah sebagi berikut : 10 Nachwan Mufti A. Sistem Komunikasi Bergerak Seluler, EE4712 Modul 3 xl

41 a. Generasi I ( Sistem Analog ) Pengukuran kuat sinyal di lakuakan oleh Base Transceiver Station dan di supervisi oleh Mobile Switching Centre. Base Transceiver Station secara konstan melalukan pengukuran dari tiap kanal voice. Locator receiver mengukur kuat sinyal Mobile Station dari sel tetangga. Mobile Switching Centre menentukan terjadinya hand over atau tidak. b. Generasi II ( Sistem Digital TDMA ) Keputusan hand over di bantu oleh mobile station ( MAHO Mobile Assisted Hand Over ). Tiap mobile station mengukur sinyal yang di terima oleh Base Transceiver Station yang mengelilinginya dan melporkan kembali ke Base Transceiver Station. Hand Over di inisialisasi jika level terima dari Base Transceiver Station tetangga mulai meningkat melebihi dari level sinyal Base Transceiver Station sendiri. Keputusan atas dasar periode waktu atau derajat level tertentu ( Margin HO ). Base Transceiver Station menentukan terjadinya hand over atau tidak. Mekanisme Hand Over dibagi menjadi beberap jenis, antara lain : 1. Intra-Cell Hand Over Pemindahan hubungan ke kanal yang berbeda pada satu BTS yang sama. xli

42 2. Intern-Cell Hand Over Pemindahan hubungan antar BTS yang berbeda dalam satu BSC. 3. MSC intern Hand Over Pemindahan hubungan yang terjadi antar BSC dalam satu MSC. 4. MSC ekstern Hand Over Pemindahan hubungan antar BTS dari MSC yang berbeda. Gambar 2.17 Berbagai tipe Hand Over Hierarchical Cell Structure (HCS) Kapasitas trafik dapat ditingkatkan dengan banyak cara. Cara yang paling sering digunakan adalah dengan membuat sel mejadi lebih kecil. Tetapi cara ini dinilai tidak efektif karena harus menggeser atau menempatkan ulang posisiposisi BTS. Operator berusaha meningkatkan kapasitas dan unjuk kerja jaringan tanpa membuat banyak sel. Maka solusi alternatifnya adalah dengan Hierarchical Cell Structures (HCS) dimana jaringan radio ( radio network ) di organisir dengan 11 Nachwan Mufti A. Sistem Komunikasi Bergerak Seluler, EE4712 Modul 3 xlii

43 membagi-bagi layer berdasarkan ukuran sel. Dimana implementasinya terbagi menjadi 3 sel layer yaitu : Upper layer (macrocells dan atau umbrella cells) Middle layer (macrocells) Lower layer (microcells dan picocells) Jaringan radio didistribuskan menjadi beberapa layer berdasarkan kecepatan mobilitasnya, dan di jelaskan sebagai berikut : Upper layer melayani mobile station yang berada di outdoor dan mempunyai mobilitas pergerakan yang cepat. Middle layer melayani mobile station yang berada di area outdoor dan mempunyai mobilitas pergerakan yang sedang. Lower layer melayani mobile station yang berada baik di area indoor ataupun outdor dan mempunyai mobilitas yang rendah ataupun statis. Gambar 2.18 Layer struktur sel 12 HCS membangun jaringan kedalam dua atau tiga layer struktur sel. Kombinasi dari microcell, macrocell dan umbrellacell dapat diterapkan seperti pada gambar Dengan HCS trafik dapat dikontrol antara mikrosel dan makrosel. Mikrosel dengan antenna dan daya output yang lebih rendah dibanding 12 User Description and Engineering Guidelines for Radio Network Features, Hierarchical Cell Structures. Ericsson Radio System AB xliii

44 dengan makrosel akan memberikan tambahan kapsitas trafik untuk daerah hot spot, yaitu suatu daerah dimana beban trafiknya sangat tinggi. Dalam hal ini makrosel bertindak sebagai umbrellacell untuk mikrosel. Ketika menerapkan HCS pada jaringan yang terdapat mikrosel, makrosel didefinisikan sebagai sel layer 2 dan mikrosel sebagai sel layer 1. Dalam hal ini makrosel bertindak sebagai umbrellacell. Area mikrosel lebih kecil karena mempunyai tinggi antenna dan daya output yang rendah. Alasan menerapkan mikrosel, baik untuk daerah hot spot atau mikrosel sebagai bagian dari jaringan makrosel yang lebih luas adalah untuk mengurangi beban trafik dari sel makro yang melingkupinya. Mikrosel akan melayani terlebih dahulu seluruh beban trafik dengan kuat sinyal yang cukup, bahkan jika terdapat makrosel yang mempunyai kuat sinyal yang lebih kuat pada area tersebut. Kuat sinyal yang dipertimbangkan cukup untuk suatu suatu sel ditentukan oleh sel paramater LAYERTHR yang merupakan level sinyal threshold yang digunakan untuk melewati antar sel secara sistematis. Threshold ini memungkinkan untuk menetapkan ukuran sel dari layer yang lebih rendah pada suatu area dengan satu atau lebih sel tetangga pada layer yang lebih tinggi. xliv

45 BAB III KONDISI EKSISTING SEL PONDOK CINA DEPOK DAN HIERACHICAL CELL STRUCTURE 3.1 Area Pondok Cina Depok Pondok Cina Depok merupakan area yang tingkat tumbuh kembang yang positif. Perumahan atau residensial, jalan raya, rel kereta, stasiun dan beberapa hot spot seperti tempat berbelanja atau mall, di samping itu terdapat area kampus yang memungkinkan mobilitas konsentrasi user. Masing-masing tipe area tersebut memiliki supply coverage dengan tipe yang berbeda - beda pula sesuai dengan karakteristik trafiknya. Gambar 3.1. Area Layanan Sel Pondok Cina xlv

46 Perumahan/residensial memiliki karakteristik trafik yang berasal dari subscriber dengan mobilitas rendah dan melakukan komunikasi dengan intensitas medium. Jalan/akses memiliki karakteristik trafik yang berasal dari subscriber dengan mobilitas tinggi karena mayoritas berada dalam aktivitasnya di (sekitar) jalan. Di area jalan juga terdapat pemberhentian sementara seperti di lampu lalu lintas. Kondisi seperti ini juga akan lebih optimal jika diberikan supply coverage yang spesifik yang sesuai dengan karakteristik trafiknya. Gedung-gedung perbelanjaan ataupun perkantoran memiliki trafik yang berasal dari subscriber yang ada di dalam gedung itu. Mobilitas subscriber relatif rendah hanya sebatas di dalam gedung tersebut namun umumnya memiliki intensitas komunikasi yang relatif lebih tinggi. Di daerah Pondok Cina terdiri dari beberapa tipe sumber trafik. Secara garis besar, sumber trafik bisa dibagi dalam beberapa kriteria tempat yaitu : 1. Perumahan/residensial di beberapa jalan kecil di Jl Margonda. 2. Jalan Margonda dan Jalan Juanda 3. Petigaan Jalan Juanda dan Jalan Margonda 4. Stasiun KA Pondok Cina 5. Pusat perbelanjaan Margo City 3.2 Sel-Sel di Pondok Cina Depok Daerah Pondok Cina dicover oleh 4 sel utama yaitu Makrosel 11712, Makrosel 03372, Mikrosel 5228, dan Pikosel PC819 dengan spesifikasi seperti pada penjelasan berikut : Makrosel GSM Cell merupakan tipe makrosel dengan frekuensi kerja 1800 MHz. Dengan pemakaian frekuensi kerja yang tinggi, maka daya pancar sinyal dari akan lebih kecil mengingat rugi-rugi pathloss akan lebih besar untuk sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi. Transmit (TX) power diset maksimum pada xlvi

47 RBS DCS1800 sebesar 45dBm dan penempatan antenna di ketinggian tower 30 meter. Semua konfigurasi tersebut menciptakan mempunyai coverage yang relatif lebih pendek. Dengan kondisi coverage seperti itu, maka didesign untuk memberikan supply coverage terhadap subscriber yang berada di jarak dekat terhadap tower yaitu mereka yang mayoritas berada di komplek residensial di tepi Jalan Margonda dan Jalan Juanda.. Sebagian kecil lagi adalah subscriber yang berada di Jalan Margonda namun memiliki jarak yang dekat terhadap tower dimana sinyal diterima masih memadai untuk melakukan komunikasi. Tabel 3.1 Spesifikasi Makrosel GSM Cell 0337 Cell Id ( spesifik) Nama cell Depok UI Frekuensi kerja 1800 MHz Data RBS Jumlah radio kabinet 2 Jumlah TRU 12 Konfigurasi TRU Antena Jumlah Antena 3 Tinggi Antena/Sektor 30 meter Arah Antena/Sektor Daya Pancar/Sektor 45 dbm Layer Thr - 83 dbm Makrosel GSM Cell merupakan tipe makrosel dengan frekuensi kerja 900 MHz. Pemakaian frekuensi kerja yang lebih rendah menyebabkan daya pancar sinyal dari menjadi lebih jauh mengingat rugi-rugi pathloss untuk sinyal dengan xlvii

48 frekuensi yang lebih rendah akan menjadi kecil. Transmit (TX) power diset maksimum pada RBS DCS900 sebesar 47dBm dan penempatan antenna di ketinggian tower 50 m. Semua konfigurasi tersebut menciptakan mempunyai coverage yang lebih jauh dari cell Dengan kondisi coverage seperti itu, maka didesain untuk memberikan supply coverage terhadap subscriber yang tidak mendapatkan sinyal terima yang memadai dari dan suscriber yang berada di jarak lebih jauh serta seperti subscriber di Stasiun KA Pondok Cina juga subscriber yang berada pada kondisi mobile berada di Jalan Margonda dan Jalan Juanda. Tabel 3.2 Spesifikasi Makrosel GSM Cell 1171 Cell Id ( spesifik) Nama cell Depok UI_2 Frekuensi kerja 1800 MHz Data RBS Jumlah radio kabinet 2 Jumlah TRU 12 Konfigurasi TRU Antena Jumlah Antena 3 Tinggi Antena/Sektor 50 meter Arah Antena/Sektor Daya Pancar/Sektor 47 dbm Layer Thr - 95 dbm Mikrosel MC5228 Cell MC5228 adalah tipe mikrosel dengan frekuansi kerja 1800 Mhz. Mikrosel ini didesign untuk meng-cover subscriber yang berada di persimpangan Jalan Margonda dan Jalan Juanda. Tinggi monopole adalah 4 m dan transmit power 37 dbm. xlviii

49 Persimpangan jalan atau lampu lalu lintas memiliki karakteristik yang unik yaitu subscriber yang mobile akan berhenti untuk beberapa saat di spot tersebut. Dalam masa berhenti tersebut, besar kemungkinan subscriber akan melakukan aktivitas komunikasi tertentu. Kondisi subscriber yang terkonsentrasi di spot kecil tersebut dan dalam siklus waktu yang singkat memerlukan satu perlakuan network yang khusus karena jika tidak, konsentrasi subscriber tersebut bisa mengganggu alokasi channel makrosel yang meng-covernya dimana makrosel didesain untuk mengcover suatu area luas dengan distribusi subscriber yang merata. Karenanya didesainlah adanya mikrosel yang bertujuan untuk menghandle subscriber di spot tersebut. Mikrosel ini berfungsi sebagai stabilizer untuk makrosel yang melayani spot persimpangan terhadap kemungkinan terjadinya spike (lonjakan tinggi) trafik yang berasal dari persimpangan tersebut. Tabel 3.3 Spesifikasi Mikrosel MC5228 MC5228 Cell Id ( spesifik) Nama cell Frekuensi kerja Data RBS Jumlah radio kabinet 1 Jumlah TRU 2 Konfigurasi TRU 2+ Antena Jumlah Antena 1 Tinggi Antena/Sektor Arah Antena/ Sektor - Daya Pancar/ Sektor Layer Thr MC5228 Depok Juanda 1800 MHz 4 meter 37 dbm - 80 dbm Pikosel PC0819 Pikosel ini didesain untuk melayani subscriber yang berada di dalam suatu gedung. Antenna yang digunakan adalah antena omni dengan ukuran kecil yang xlix

50 dipasang di setiap lantai gedung. Pikosel PC0819 melayani subscriber yang berada di dalam pusat perbelanjaan Margo City. Tabel 3.4 Spesifikasi Pikosel PC0819 PC819 Cell Id ( spesifik) Nama cell Frekuensi kerja Data RBS Jumlah radio kabinet 1 Jumlah TRU 2 Konfigurasi TRU 2+ Antena Jumlah Antena PC0819 Margo City 1800 MHz Per Lantai Tinggi Antena/Sektor 3 meter Arah Antena/ Sektor - Daya Pancar/ Sektor Layer Thr 37 dbm - 75 dbm 3.3 Drive Test Secara teknis Drive Test berguna untuk mengukur parameter-parameter radio frekuensi dari sistem seluler. Instalasi dari perangkat TEMS untuk melakukan Drive test ditunjukkan pada gambar 3.2. Gambar 3.2 Instalasi Perangkat TEMS untuk Drive Test l

51 Melalui tampilan komputer Program Drive-Test TEMS ( TEst Mobile System ) yang dikeluarkan oleh Ericsson, kita dapat melihat mode handset yang kita gunakan ( idle atau dedicated ), sel mana dan frekuensi berapa yang tengah melayani beserta informasi tentang sel tersebut. Dapat juga kita temukan data tentang Receive Level (RXLev) dari Serving Cell dan beberapa Neighbour Cell, parameter Carrier to Interference ( C/I ), Speech Quality Index ( SQI ) maupun Timing Advance ( TA ) secara visual baik dalam bentuk numerik atau juga grafis, seperti ditunjukkan pada gambar 3.3 Gambar 3.3 Tampilan layar Monitor pada Komputer TEMS 3.4 Hierarchical Cell Structure (Struktur Sel Bertingkat) HCS pada dasarnya adalah sebuah cara untuk merubah batas cell dari batas cell nominalnya. Dengan HCS, suatu cell dapat diberikan prioritas terhadap cell lain yang lebih kuat melalui sebuah cara yang efisien dan aman. Selanjutnya, HCS juga mampu membentuk sebuah kelompok cell (misalnya makrosel 1800 MHz) dan memberikan prioritas lebih kepada kelompok tersebut terhadap kelompok cell yang lain. li

52 HCS juga menyediakan probabilitas dan fleksibilitas dalam memberikan prioritas kepada cell yang bukan merupakan terkuat namun memiliki signal level memadai. Prioritas sebuah cell dilakukan dengan memberikan nilai LAYER terhadap cell tersebut. Semakin kecil nilai LAYER semakin tinggi prioritasnya. Penentuan nilai LAYER harus mempertimbangkan beberapa faktor seperti : 1. Strategi distribusi trafik diantara cell-cell yang berbeda. 2. Kapasitas maksimum trafik dari setiap cell. 3. Pengaruh interference pada setiap cell. Dalam kombinasi antara cell besar dan cell kecil, kapasitas tinggi dan coverage bagus dapat diraih. Alasan adanya cell layer lebih rendah (mikrosel dan pikosel) dan memberikannya prioritas dapat diilustrasikan sebagai berikut : Site akuisisi lebih mudah jika perangkatnya kecil. Interference mungkin sering lebih mudah dihindari diruangan yang terbatas. Karena itu sel yang kecil mungkin menyediakan kualitas lebih walaupun bukan merupakan sel yang terkuat. HCS merupakan pengecualian dari prinsip sel yang terkuat yang melayani dan membutuhkan interference rendah untuk implementasi yang efisien. Trafik di dalam sel dengan output power rendah dan posisi antena rendah atau indoor menciptakan interferensi lebih kecil daripada trafik yang terjadi di makrosel. Sedangkan tujuan dari cell layer lebih tinggi (umbrella cell) : Mengisi radio coverage hole. Menyediakan kapasitas cadangan; sebuah cell dengan layer yang lebih tinggi dapat dipilih jika terjadi kongesti di cell layer lebih rendah. lii

53 Berfungsi sebagai cell cadangan pada kondisi gangguan radio. Handover ke cell layer lebih tinggi dapat dilakukan pada kondisi kualitas buruk. Melayani handset yang bergerak cepat untuk mengurangi jumlah handover. 3.5 Handover dalam sistem HCS. Dalam network dimana HCS tidak diimplementasikan, maka handover akan ditentukan berdasarkan kuat sinyal dari setiap cell. Mudahnya, cell dengan RxLEv terkuatlah yang akan meng-handle. Hal ini sama halnya jika handover terjadi antar cell dengan LAYER yang sama seperti ditunjukkan pada gambar 3.4. Gambar 3.4 Handover sel pada layer yang sama 13 Untuk mengontrol terjadinya Handover antar cell yang berbeda layer, terdapat parameter threshold LAYERTHR. Nilai dari parameter LAYERTHR ini akan menentukan kapan sebuah cell dengan LAYER lebih rendah akan meng- 13 User Description and Engineering Guidelines for Radio Network Features, Hierarchical Cell Structures. Ericsson Radio System AB liii

54 handle sebuah panggilan. Jika sebuah handset yang tengah dihandle oleh suatu cell kemudian handset tersebut mengukur RXLev dari cell layer lebih rendah lebih kuat dari LAYERTHR cell layer lebih rendah tersebut, maka panggilan akan dihandover-kan ke cell layer lebih rendah tersebut. Pengaruh dari mekanisme tersebut menghasilkan tipikal Handover seperti yg diilustrasikan gambar 3.5 Gambar 3.5 Handover pada layer yang berbeda 14 Sebagai catatan, handover antar sel dengan LAYER yang sama akan memiliki mekanisme yang sama dengan sistem tanpa HCS artinya handover akan ditentukan berdasarkan kuat sinyal sel - sel tersebut. 14 User Description and Engineering Guidelines for Radio Network Features, Hierarchical Cell Structures. Ericsson Radio System AB liv

55 BAB IV HASIL PENGUKURAN DAN ANALISA 4.1 Statistik Sel. Statistik sel merupakan data yang yang di gunakan oleh operator penyedia layanan untuk memonitoring kinerja dan kapasitas traffik dari masing-masing sel pencoverage pada area tertentu dan pada range waktu tertentu pula. Adapun komponen-komponen informasi yang di tampilkan pada data statistik adalah adalah sebagai berikut. cell_name, Secara umum penamaan berdasarkan nama daerah tempat coverage Base Station berada. cell_id, merupakan penanda unik yang di gunakan untuk identitas sel pada sistem. Pada Antena jenis sektoral biasanya Cell Id akan di tambahkan urutan range yang berada di belakang berdasarkan posisi sektoral antena, misalnya pada makrosel 1171 (GSM 900) dan 0337 dengan sectoring Identifikasi menjadi dan untuk posisi awal 90 0 di lanjutkan dengan dan pada posisi dan yang terakhir dan pada posisi Sedangkan untuk antena jenis omnidirectional seperti mikrosel ( MC228 ) dan pikosel ( PC 0819 ) namanya tunggal dan tidak di ikuti oleh angka. Tanggal, menunjukkan informasi waktu pengambilan data traffik tersebut. tch_ avail, menunjukkan kanal-kanal yang disediakan untuk dipakai oleh pelanggan ketika melakukan hubungan telepon. Karena sistem pembagian kanal pada jaringan radio GSM kanal fisik yang dapat di berikan sebanyak delapan dalam hal ini frame 0 sampai frame 7 jadi bila dalam satu sel terdapat 2 TRX, maka 16 time slot yang tersedia lv

56 setelah dikurangi 1 TS untuk BCCH ( Broadcast Control Channel ) dan 1 TS untuk SDCCH (Stand-Alone Dedicated Control Channel) sisanya akan menjadi kanal telepon yang digunakan pelanggan. Dalam realisasinya perumusan jumlah kanal yang tersedia kadangkala tidak dapat mencapai 100% hal ini di karenakan adanya beberapa kanal yang gagal di duduki ataupun rusak. tch_avail_rate, merupakan informasi prosentase perbandingan tch_ avail yang mampu di duduki pada saat di lakukan pengambilan data dengan tch_ avail fisik yang benar-benar di sediakan. tch_tot_traffic, merupakan akumulasi jumlah traffik yang terjadi pada range waktu penggukuran.satuan traffic berupa besaran Erlang. tch_traffic_bsyhr, memberikan informasi mengenai traffik pada jam terpadat pada satu hari. utilisasi, merupakan komponen tambahan untuk mempermudah analisa data traffic. Utilisasi merupakan prosentase perbandingan antara tch_traffic_bsyhr dengan traffic maksimum yang mampu di handle oleh masing-masing sel dengan batasan parameter GoS sebesar 2%. Adapun nilainya di tentukan dengan jumlah kanal yang tersedia dan untuk mempermudah penggunaannya dapat di langsung di lihat pada tabel Erlang B. Handset yang berada di coverage suatu sel akan dihandle oleh sel yang bersangkutan. Pada sistem HCS jika handset berada di suatu irisan coverage antara satu sel dengan sel yang lain, maka sel dengan layer yang lebih rendahlah yang akan diprioritaskan untuk menghandle. Sel dengan layer yang lebih tinggi akan menghandle handset di area irisan itu pada kondisi sel dengan layer lebih rendah sudah terisi penuh atau dengan kata lain sel layer tinggi akan menerima limpahan traffik dari sel dengan layer rendah. Ilustrasi perpotongan coverage antar sel di tunjukkan pada gambar 4.1. lvi

57 3372 PC MC 5228 Gambar 4.1 Ilustrasi perpotongan antar sel Tingkatan prioritas sel untuk menghandle panggilan di spot tertentu yang berada di daerah Pondok Cina ditunjukkan pada gambar 4.2. Prioritas Cell ( Layer 4 ) PC0819 Layer 2 MC5228 Layer ( Layer 6 ) Residential Margo City Jl. Margonda Persimpangan Jl. Juanda Gambar 4.2 Ilustrasi prioritas dan coverage cell lvii

58 4.1.1 Statistik Sel Makrosel memiliki 4 TRX sehingga trafik channel (TCH) yang tersedia adalah (4 x 8) 2 = 30 TCH. Berdasarkan tabel erlang B, maka trafik maksimum yang bisa dihandle oleh dengan satandar GoS 2% yang di gunakan oleh operator adalah 21,932 erlang. Data statistik makrosel dari peride tanggal 16 Maret 2009 sampai dengan tanggal 15 April 2009 ditunjukkan pada gambar 4.3 dan tabel 4.1. Pada gambar dan tabel tersebut diinformasikan bahwa trafik tertinggi yang dihandle oleh sel tersebut adalah 21,603 Erlang, dimana angka tersebut masih di bawah kapasitas trafik maksimal yang bisa di handle oleh makrosel Makrosel berfungsi sebagai umbrella cell pada sistem HCS pada area pondok cina ini. Di mana secara sistem sel ini berfungsi sebagai sel penyangga dan cadangan terhadap sel sel dengan layer yang lebih rendah ( Makrosel 03372, Mikrosel 5228 dan Pikosel 819 ). Sedangkan untuk komparasi antara trafik pada jam tersibuk dengan utilisasi di tunjukkan pada gambar 4.3. Pada tabel tersebut nilai utilisasi tertinggi pada sel ialah sebesar 98.5 %. Gambar 4.3 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada lviii

59 Tabel 4.1 Data Trafik Makrosel cell_id tanggal tch_tot_traffic tch_traffic_bsyhr utilisasi April ,319 7,150 32,6% April ,211 9,192 41,9% April ,514 7,061 32,2% April ,856 12,128 55,3% April ,111 11,019 50,2% April ,175 12,814 58,4% April ,733 13,344 60,8% April ,056 7,906 36,0% April ,581 7,564 34,5% April ,267 4,939 22,5% April ,531 5,086 23,2% April ,758 3,889 17,7% April ,011 3,642 16,6% April ,342 7,664 34,9% April ,667 8,702 39,7% Maret ,807 9,000 41,0% Maret ,760 7,267 33,1% Maret ,620 9,772 44,6% Maret ,591 7,919 36,1% Maret ,974 12,214 55,7% Maret ,862 13,228 60,3% Maret ,919 14,942 68,1% Maret ,818 11,200 51,1% Maret ,787 11,489 52,4% Maret ,538 21,603 98,5% Maret ,363 10,042 45,8% Maret ,676 6,422 29,3% Maret ,255 9,350 42,6% Maret ,084 8,331 38,0% Maret ,490 8,535 38,9% Maret ,156 11,192 51,0% Average 104,898 9,503 43,3% lix

60 4.1.2 Statistik Sel Makrosel memiliki 4 TRX sehingga trafik channel (TCH) yang tersedia adalah (4 x 8) 2 = 30 TCH. Berdasarkan tabel erlang B, maka trafik maksimum yang bisa dihandle oleh dengan standard GoS 2% yang di gunakan operator adalah 21,932 erlang. Data statistik makrosel dari periode tanggal 16 Maret 2009 sampai dengan tanggal 15 April 2009 ditunjukkan pada gambar 4.4 dan tabel 4.2. Pada gambar dan tabel tersebut diinformasikan bahwa trafik tertinggi yang dihandle oleh sel tersebut adalah 30,046 Erlang, dimana angka tersebut di atas kapasitas trafik maksimal yang bisa di handle oleh sel Kondisi ini terjadi karena pada sistem HCS sel berada pada posisi layer yang lebih rendah dari sel sehingga beban trafik di coverage daerah ini di prioritaskan dulu ke sel Di samping itu sel ini juga mendapat sebagian limpahan trafik dari user pada sel 0819 di mana kondisi ini terjadi di sekitar area margo city. Ada baiknya di lakukan pengesetan ulang nilai LAYERTHR (layerthreshold) dengan cara menaikkan nilai parameternya agar di dapat keseimbangan distribusi trafik.sedangkan untuk komparasi antara traffik pada jam tersibuk dengan utilisasi di tunjukkan pada gambar 4.4 dengan nilai utilisasi tertinggi sebesar 137 %. Gambar 4.4 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada lx

61 Tabel 4.2 Data Trafik Makrosel cell_id tanggal tch_tot_traffic tch_traffic_bsyhr utilisasi April ,533 19,322 88,1% April ,475 21,311 97,2% April ,061 18,514 84,2% April ,869 19,450 88,7% April ,772 21,542 98,4% April ,108 17,581 80,2% April ,808 17,642 80,4% April ,597 20,894 95,3% April ,156 24, ,1% April ,842 24, ,6% April ,342 20,708 94,4% April ,878 17,339 79,1% April ,672 20,972 95,6% April ,139 22, ,8% April ,628 18,973 86,5% Maret ,088 19,642 89,6% Maret ,417 17,722 80,8% Maret ,399 24, ,8% Maret ,812 24, ,5% Maret ,560 24, ,6% Maret ,753 23, ,8% Maret ,068 25, ,6% Maret ,078 24, ,7% Maret ,822 25, ,7% Maret ,535 21,811 99,4% Maret ,147 22, ,4% Maret ,869 24, ,8% Maret ,765 22, ,1% Maret ,730 26, ,1% Maret ,324 30, ,0% Maret ,667 24, ,1% Average 284,707 22, ,9% lxi

62 4.1.3 Statistik Sel MC5228. Mikrosel MC5228 memiliki 2 TRX sehingga trafik channel (TCH) yang tersedia adalah (2 x 8) 2 = 14 TCH. Berdasarkan tabel erlang B, maka trafik maksimum yang bisa dihandle oleh MC5228 dengan standard GoS 2% yang di gunakan operator adalah 8,2 erlang. Statistik MC5228 dari periode tanggal 16 Maret 2009 sampai dengan tanggal 15 April 2009 ditunjukkan pada gambar 4.5 dan tabel 4.3. Pada gambar dan tabel tersebut ditunjukkan bahwa trafik tertinggi yang dihandle oleh sel tersebut adalah 9,861 Erlang, dimana besarnya trafik tersebut melebihi kapasitas trafik dengan standar yang di tentukan dan bisa di handle oleh sel MC5228. Kondisi ini masih dalam range toleransi karena hanya terjadi beberapa range waktu saja dan bila di perlukan untuk keseimbangan trafik dan menurunkan beban trafik dapat dilakukan dengan menaikkan nilai parameter LAYERTHR (layer threshold). Sedangkan untuk komparasi antara trafik pada jam tersibuk dengan utilisasi di tunjukkan pada gambar 4.5. Pada tabel tersebut nilai utilisasi tertinggi pada sel MC5228 ialah sebesar %. Gambar 4.5 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada MC5228 lxii

63 Tabel 4.3 Data Trafik Mikrosel 5228 cell_id tanggal tch_tot_traffic tch_traffic_bsyhr utilisasi MC April ,758 6,944 84,7% MC April ,308 8,081 98,5% MC April ,050 7,353 89,7% MC April ,847 8,114 99,0% MC April ,994 8, ,8% MC April ,825 7,339 89,5% MC April ,669 6,778 82,7% MC April ,125 5,450 66,5% MC April ,175 6,108 74,5% MC April ,867 5,928 72,3% MC April ,339 7,922 96,6% MC April ,461 8,028 97,9% MC April ,472 8,122 99,0% MC April ,823 9, ,5% MC April ,640 6,699 81,7% MC Maret ,594 6,647 81,1% MC Maret ,355 6,242 76,1% MC Maret ,868 9, ,2% MC Maret ,868 6,495 79,2% MC Maret ,121 9, ,8% MC Maret ,200 9, ,3% MC Maret ,633 8, ,2% MC Maret ,955 9, ,0% MC Maret ,367 7,271 88,7% MC Maret ,321 8, ,6% MC Maret ,944 7,836 95,6% MC Maret ,686 6,467 78,9% MC Maret ,649 5,192 63,3% MC Maret ,618 6,872 83,8% MC Maret ,188 6,592 80,4% MC Maret ,334 7,433 90,6% Average 91,550 7,487 91,3% lxiii

64 4.1.4 Statistik Sel PC0819. Pikosel memiliki 2 TRX sehingga trafik channel (TCH) yang tersedia adalah (2 x 8) 2 = 14 TCH. Berdasarkan table erlang B, maka trafik maksimum yang bisa dihandle oleh PC819 dengan standar GOS 2% yang di gunakan operator adalah 8,2 erlang. Statistik PC819 dari periode tanggal 16 Maret 2009 sampai dengan tanggal 15 April 2009 ditunjukkan pada gambar 4.6 dan tabel 4.4. Pada gambar dan tabel tersebut ditunjukkan bahwa trafik tertinggi yang dihandle oleh sel tersebut adalah 8,142 Erlang, dimana nilai tersebut masih di bawah kapasitas trafik maksimal yang bisa dihandle PC0819. Pikosel 0819 memiliki karakteristik tersendiri, di mana hanya mencover trafik yang berada di dalam gedung. Letak PC0819 seolah olah berada pada coverage dan sehinga kedua makrosel ini terkesan sebagai umbrella bagi PC0819 ini namun pada kenyataannya tidak demikian karena penggaruh loses akibat bangunan, maka sinyal makrosel tidak mampu menembus ke dalam gedung. Sedangkan untuk komparasi antara trafik pada jam tersibuk dengan utilisasi di tunjukkan pada gamabr 4.6 dengan nilai utilisasi tertinggi pada sel PC0819 ialah sebesar 99.3 %. Gambar 4.6 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada PC0819 lxiv

65 Tabel 4.4 Data Trafik Pikosel 0819 cell_id tanggal tch_tot_traffic tch_traffic_bsyhr utilisasi PC April ,769 3,839 46,8% PC April ,281 4,106 50,1% PC April ,767 5,161 62,9% PC April ,167 5,819 71,0% PC April ,331 7,394 90,2% PC April ,803 5,353 65,3% PC April ,525 5,508 67,2% PC April ,378 4,350 53,0% PC April ,144 5,167 63,0% PC April ,169 5,569 67,9% PC April ,358 7,383 90,0% PC April ,922 6,406 78,1% PC April ,342 6,236 76,0% PC April ,687 5,406 65,9% PC April ,113 4,665 56,9% PC Maret ,486 5,975 72,9% PC Maret ,708 4,842 59,0% PC Maret ,819 7,506 91,5% PC Maret ,550 6,450 78,7% PC Maret ,636 4,661 56,8% PC Maret ,064 8,142 99,3% PC Maret ,811 6,681 81,5% PC Maret ,078 4,972 60,6% PC Maret ,442 4,750 57,9% PC Maret ,367 4,889 59,6% PC Maret ,131 5,342 65,1% PC Maret ,953 4,211 51,4% PC Maret ,153 3,353 40,9% PC Maret ,839 5,519 67,3% PC Maret ,200 4,211 51,4% PC Maret ,408 4,544 55,4% Average 39,529 5,433 66,2% lxv

66 4.2 Simulasi Kondisi Trafik Sel tanpa adanya sistem HCS. Tanpa adanya sistem HCS, maka trafik panggilan yang berada dalam coverage makrosel akan dihandle semua oleh sel Ini berarti sel menghandle trafik dari sel 03372, MC5228, dan PC819. Adapun besarnya trafik pada pada sel Non HCS adalah sebesar akumulasi dari trafik sel itu sendiri, sel 03372, sel MC5228, dan sel PC819. Pada simulasi data trafik yang ditunjukkan pada gambar 4.7 terlihat trafik tertinggi yang dihandle sel adalah 56,802 Erlang pada kondisi maksimal sel dengan 4 TRx dalam artian kapasitas maksimal RBS2000 adalah 12 tranceiver dan di bagi dalam 3 sektor, maka trafik channel yang bisa disediakan adalah ( 4 x 8 ) - 2 = 30 TCH. Berdasarkan table erlang B, maka trafik maksimum yang bisa dihandle dengan GoS 2% adalah 21,932 Erlang. Ini berarti dengan parameter penggunaan standar Gos 2% oleh operator maka sel sudah tidak bisa menghandle keseluruhan trafik. Gambar 4.7 Komparasi Trafik tersibuk dan Utilisasi pada non HCS lxvi

67 Untuk komparasi kinerja Utilisasi untuk Sel pada Simulasi tanpa HCS dan pada sistem HCS ( Makrosel 11712, Makrosel 03372, Mikrosel 5228 dan Pikosel 0819 ) di tunjukkan pada gambar 4.8. Dalam kondisi ini besarnya prosentase dari Sel tanpa HCS merupakan akumulasi dari sel 11712, 03372, 5228 dan Gambar 4.8 Simulasi Utilisasi non HCS lxvii

68 Tabel 4.5 Data Trafik Makrosel non HCS cell_id tanggal MC5228 PC Non HCS April % 88.1% 84.7% 46.8% 252.2% April % 97.2% 98.5% 50.1% 287.7% April % 84.2% 89.7% 62.9% 268.9% April % 88.7% 99.0% 71.0% 313.9% April % 98.4% 103.8% 90.2% 342.6% April % 80.2% 89.5% 65.3% 293.4% April % 80.4% 82.7% 67.2% 291.1% April % 95.3% 66.5% 53.0% 250.8% April % 110.1% 74.5% 63.0% 282.0% April % 112.6% 72.3% 67.9% 275.3% April % 94.4% 96.6% 90.0% 304.2% April % 79.1% 97.9% 78.1% 272.8% April % 95.6% 99.0% 76.0% 287.2% April % 101.8% 112.5% 65.9% 315.1% April % 86.5% 81.7% 56.9% 264.8% Maret % 89.6% 81.1% 72.9% 284.6% Maret % 80.8% 76.1% 59.0% 249.0% Maret % 112.8% 120.2% 91.5% 369.1% Maret % 110.5% 79.2% 78.7% 304.5% Maret % 110.6% 109.8% 56.8% 332.9% Maret % 106.8% 111.3% 99.3% 377.7% Maret % 116.6% 102.2% 81.5% 368.4% Maret % 110.7% 118.0% 60.6% 340.4% Maret % 115.7% 88.7% 57.9% 314.7% Maret % 99.4% 103.6% 59.6% 361.1% Maret % 100.4% 95.6% 65.1% 306.9% Maret % 111.8% 78.9% 51.4% 271.4% Maret % 102.1% 63.3% 40.9% 248.9% Maret % 121.1% 83.8% 67.3% 310.2% Maret % 137.0% 80.4% 51.4% 307.7% Maret % 110.1% 90.6% 55.4% 307.1% Average 43.3% 100.9% 91.3% 66.2% 301.8% lxviii

69 4.3 Komposisi Trafik Komposisi trafik pada coverage Sel yang meliputi area Pondok Cina dan dicover secara berhirarki oleh sel 11712, 03372, MC5228 dan PC819 dapat digambarkan melalui pie chart Gambar 4.9. Adapun besarnya prosentase di tentukan oleh komponen tch_tot_traffic dari masing - masing sel. Gambar 4.9 Komposisi traffik coverage sel Dari komposisi tersebut dan dikorelasikan dengan karakteristik dari coverage masing-masing sel dalam hal ini rata-rata nilai utilisasinya maka secara garis besar komposisi trafik di Pondok Cina ditunjukkan pada Gambar Area yang tidak tercover oleh 03372, MC5228 dan PC , 22% 43.3, 14% Residential Pertigaan Jl. Margonda 91.3, 30% 100.9, 34% Margo City Gambar 4.10 Coverage trafik di Pondok Cina lxix

70 BAB V PENUTUP 5.1 KESIMPULAN. Hierarchical Cell Structure ( HCS ) atau Struktur Sel Bertingkat yang merupakan suatu sistem pengaturan trafik dimana trafik yang masuk akan didistribusikan ke sel yang lebih memiliki prioritas untuk menghandle panggilan sehingga mengurangi beban trafik ketika trafik mecapai puncak. Dengan adanya penerapan HCS di daerah Pondok Cina Depok dapat diambil kesimpulan : 1. Trafik yang berada dalam coverage akan terdistribusi ke sel 03372, MC5228, dan PC819, kondisi ini terlihat dari besarnya distribusi trafik pada masing-masing sel sehingga tidak terjadi overload trafik di Dengan penggunaan sistem HCS maka kondisi instalasi makrosel dengan konfigurasi TRx yang sudah maksimal masih dapat menghandle besarnya trafik di area layanan dengan nilai trafik tertinggi sebesar E dan trafik rata-rata sebesar 9,503 E. 3. Utilisasi tertinggi pada jam trafik tersibuk makrosel adalah 98,5 %. Ini berarti masih dibawah standar GoS 2%. 5.2 SARAN. Untuk keseimbangan trafik pada saat sel-sel dengan LAYER lebih kecil yang menggalami utilisasi lebih dari 100% ( over capacity) bila di perlukan dapat di lakukan mekanisme pengaturan kembali parameter LAYERTHR ( layer threshold ) pada pengesetan komponen-komponen Hierarchical Cell Structure ( HCS ) pada makrosel 03372, mikrosel MC5228 dan pikosel PC819. lxx

71 DAFTAR PUSTAKA [1] Aircom Research GSM Technology For Engineers. London : Aircom International [2] CME 20 system survey Training Document. Stockholm : Ericsson Radio System AB [3] Håkansson, Peter GSM and WCDMA 3G networks for hospital use. Stockholm : Ericsson Research Publising [4] Iversen, Vikky B Teletraffic Engineering And Network Planning. Lyngby : Technical University of Denmark [5] Mufti A, Nachwan Bandung : STT Telkom [6] Redl, Siegmund M. Webber, Matthias K. and Oliphant, Malcom W GSM and Personal Communications Handbook. London : Artech House [7] RF Systems And Capacity Engineering Group GSM Hierarchical Cell Structure Engineering Guideline. United Kingdom : Bell Labs Inovations Lucent Technologies. [8] User Description and Engineering Guidelines for Radio Network Features, Hierarchical Cell Structure. Stockholm : Ericsson Radio System AB lxxi

72 DAFTAR ISTILAH AMPS Advanced Mobile Phone Service AuC Authentication Centre ARFCN Absolute Radio Frequency Channel Number BCCH Brodcast Control Channel BTS Base Transceiver Station BSC Base Station Controller BSS Base Service Sistem CCS/HCS Cent Call Second / Hundred Call Second C/I Carrier to Interference Ratio db decibel dbm decibel dengan refferensi 1 miliwatt DCS1800 Digital Cellular System at 1800MHz, Sekarang menjadi GSM1800 EIR Equipment Identity Register Erlang Satuan besaran trafik dalam sistem telekomunikasi HCS Hierarchical Cell Structure atau Struktur Sel Bertingkat HLR Home Location Register HO Hand Over ( Eropa ) / Hand Off ( Amerika) GoS Grade of Services GPRS General Packet Radio Service GSM Global System for Mobile Communications IMEI International Mobile Equipment Identity Kbps Kilobits Per Second, Satuan besaran BandWidth KHz Kilo Hertz LAC Location Area Code ME Mobile Equipment MHz Mega Hertz MS Mobile Station MSC Mobile Service Switching Centre lxxii

73 NSS Network Switching Subsystem PCS 1900 Personal Communications Systems 1900MHz RBS Radio Base Station RF Radio Frequency RX Receiver RXLev Receive Level SDCCH Stand-alone Dedicated Control Channel SIM Subscriber Identity Module SMS Short Message Service SQI Speech Quality Index SSC Single System City TA Timing Advance TCH Traffic Channel TDMA Time Division Multiple Access TEMS TEst Mobile System TRX Transmitter/Receiver ( Transceiver ) TX Transmitter TS TimeSlot VLR Visitor Location Register lxxiii

74 LAMPIRAN TABEL ERLANG B lxxiv

75 RIWAYAT HIDUP PENULIS Detil Kontak Nama : Zainul Askar Tempat,Tanggal Lahir : Jombang, 4 Mei 1982 Alamat : JL.Tegal Parang Utara V / 1A RT/RW 009/04 Mampang, Jakarta, Indonesia Agama : Islam Status Perkawinan : Lajang Telp : Mobile : / Alamat zainul@transtv.co.id; zainulaskar@yahoo.com Pendidikan / Kualifikasi Universitas Mercu Buana Jakarta Kualifikasi : Teknik Elektro / Telekomunikasi Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (PENS - ITS) Kualifikasi : Teknik Elektro / Elektronika SMU Negeri 3 Jombang ( IPA ) SMP Negeri 1 Ngoro, Jombang SD Negeri 1 Pulorejo, Ngoro Riwayat Pekerjaan Sekarang PT. Televisi Transformasi Indonesia ( TRANS TV ) PT. Betts Indonesia ( NIP East Java ) lxxv