BAB IV PERENCANAAN, ANALISA, DAN SIMULASI CDMA X EVDO REV.A

Transkripsi

1 53 BAB IV PERENCANAAN, ANALISA, DAN SIMULASI CDMA X EVDO REV.A Dalam perencanaan alokasi BTS jaringan TELKOMFlexi berdasarkan demand di Yogyakarta ini, disesuaikan dengan karakteristik kota Yogyakarta itu sendiri yang merupakan daerah urban yang terdiri dari urban Perkantoran dan perumahan sesuai dengan data Badan Pusat Statistik Yogyakarta. Gambar 4.1 Peta Morphology Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) dengan Mapinfo Ada 2 kombinasi pendekatan dalam perhitungan perencanaan, antara lain perencanaan luas cakupan (coverage) dan perencanaan kapaitas (capacity).

2 54 Selanjutnya setelah hasil perhitungan diperoleh akan dilakukan simulasi dan analisa hasil perencanaan. 4.1 Perencanaan Luas Cakupan (Coverage) Perencanaan Luas Cakupan atau Coverage Planning digunakan untuk memperkirakan cakupan radius sel yang diperlukan untuk dimensioning system. Oleh karena itu, perlu juga dilakukan path loss maksimum yang di izinkan. Kemudian dilanjutkan dengan memilih model propagasi yang sesuai berdasarkan karakteristik target daerah Yogyakarta. Kemudian kita menentukan power base station mengirimkan untuk menyeimbangkan forward link Perhitungan Radius Sel Radius sel merupakan salah satu parameter penting dalam selular planning, hal ini memepengaruhi kebutuhan jumlah sel yang dibutuhkan untuk melayani suatu luasan area tertentu. Radius berhubungan erat dengat path loss dan nilainya bervariasi tergantung dari keadaan geografis sel (urban, suburban atau rural), frekuensi kerja yang digunakan, tinggi antenna BTS dan Tilting antena. Kanal yang digunakan meliputi kanal 1019 dan kanal 39. Nilai frekuensi pembawa yang digunakan MHz untuk kanal 1019 dan 871,17 untuk kanal 39.

3 55 Tabel 4.1 Parameter Perhitungan Link Budget forward link Parameter Inisial Urban Suburban Unit Frekuensi F Hz Tinggi Antenna Tx Tx m Tinggi Antena Rx Rx m BTS Tx Ptx dbm Gain Antena GTx dbi Gain Antena Rx GRx 0 0 Loss Konnector LK dbi Body Loss BL 2 2 db Product Path Loss Lp db Feeder Loss per m Lf db Fade Margin FM 5 5 db Body Attenuation Ab 2 2 db Vehicle Attenuation Av 0 0 db Building Attenuation Abld 15 8 db Untuk menghitung radius sel, parameter yang harus dihitung adalah MAPL (Maximum Allowable Path Loss ) dengan terlebih dahulu harus dihitung nilai EIRP (Effective Isotropic Radiated Power). Dari data pada tabel 4.1, maka dapat dimasukan pada persamaan 2.29:

4 56 dbm dbm Dengan minimum Rx Level sebesar -95 dbm, maka nilai MAPL (Lp) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Radius Sel Urban Dengan menggunakan frekuensi kerja sebesar Mhz, maka berdasarkan Tabel [2.2], model propagasi yang cocok digunakan adalah propagasi Okumura Hatta. Sehingga untuk mendapatkan nilai radius sel urban menggunakan Persamaan [2.2] [ * ( )+ ] ( ) Dimana : MAPL (L pu ) f = Path Loss Urban dari BTS sampai MS (db) = db = Frekuensi Carrier ( MHz) = MHz

5 57 h b h m Ru = Tinggi antena BTS (Meter) = 30 Meter = Tinggi antena MS (Meter) = 1,5 meter = Radius Sel Urban atau Jarak dari BTS ke MS (Km) Dengan asumsi ( ) pada persamaan [2.3], Faktor Koreksi untuk kota kecil dan sedang (Small and medium-sized city) yaitu sebesar: ( ) ( ) ( ) db Dimana : f = Frekuensi kerja (MHz) = 869,88 MHz) hm = Tinggi antenna penerima (Meter) = 1,5 m ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) Selanjutnya nilai perhitungan MAPL urban dan factor koresi dimasukan kedalam persamaan perhitungan radius urban menjadi: [ * ( ) ( ) + ] ( ( ) Dari perhitungan diatas, maka diperoleh hasil bahwa radius sel untuk area urban, adalah sebesar 1,23 km.

6 Radius Sel Suburban Dengan menggunakan frekuensi kerja sebesar Mhz, maka berdasarkan Tabel [2.2], model propagasi yang cocok digunakan adalah propagasi Okumura Hatta. Sehingga untuk mendapatkan nilai radius sel urban menggunakan Persamaan [2.2] [ * ( )+ ] ( ) Dimana : MAPL (L psu ) = Path Loss SubUrban dari BTS sampai MS (db) = db f h b h m Rsu = Frekuensi Carrier ( MHz) = MHz = Tinggi antena BTS (Meter) = 30 Meter = Tinggi antena MS (Meter) = 1,5 meter = Radius Sel Suburban atau Jarak dari BTS ke MS (Km) Dengan asumsi ( ) pada persamaan [2.3], Faktor Koreksi untuk kota kecil dan sedang (Small and medium-sized city) yaitu sebesar: ( ) ( ) ( ) db Dimana : f = Frekuensi kerja (MHz) = 869,88 MHz) hm = Tinggi antenna penerima (Meter) = 1,5 m

7 59 ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) Selanjutnya nilai perhitungan MAPL sub urban dan factor koresi dimasukan kedalam persamaan perhitungan radius urban menjadi: [ * ( ) ( ) + ] ( ( ) Dari perhitungan diatas, maka diperoleh hasil bahwa radius sel untuk area sub urban, adalah sebesar 3.52 km Perhitungan Jumlah Sel Tahapan selanjutnya untuk menentukan jumlah sel, maka terlebih dahulu akan dilakukan perhitungan luas sel. Model pendekatan perhitungan luas sel menggunakan perhitungan luas hexagonal, mengingat antena yang digunakan adalah sectoral, maka untuk perhitungan luas cakupan sel dengan radius urban 1,23 km dan suburban km adalah sebagai berikut Dimana : Lsel = Luas Sel ( ) R = Radius Sel (km)

8 60 Berdasarkan Tabel 3.1, luar area Urban km 2, sedangkan luar area suburban km 2. Maka jumlah sel yang diperlukan untuk dapat mencover seluruh area mengacu pada persamaan Sehingga untuk mendapatkan berapa jumlah total BTS menggunakan perhitungan : ( ) ( ) ( ) ( ) Dari perhitungan berdasarkan luas cakupan, diperoleh bahwa jumlah BTS yang diperlukan untuk dapat mengcover seluruh wilayah perencanaan Yogyakarta sebanyak 65 BTS yang terdiri dari 44 BTS untuk mengcover area urban dengan luas area 174,1 dan 21 BTS untuk mencover area suburban dengan luas area

9 Perencanaan Kapasitas (Capacity) Untuk dapat melayani kebutuhan kecepatan data pelanggan perlu dilakukan perhitungan kemampuan jaringan dengan melakukan perhitungan kapasitas. Dalam perencanaan kapasitas ini terbagi menjadi 3 tipe kebutuhan pelanggan dengan mempertimbangkan jumlah kemungkinan distribusi pelanggan dan kebutuhan. Kecepatan data rate meliputi : 256 kbps, 512 kbps dan 1200 kbps. Tabel 4.2 Kebutuhan Kecepatan Data Pelanggan Subs Max Data Type Rate Percentage Type kbps 70% Type kbps 20% Type kbps 10% Uniform Forward Access Data Rate kbps Dari data Tabel 4.2 menunjukkan bahwa rata-rata Kebutuhan Kecepatan Data Pelanggan adalah 401,6 kbps. Selanjutnya perlu diketahui jumlah pelanggan yang dapat di handle oleh setiap AN sector berdasarkan pada Tabel 3.3 Prediksi Pola Pelanggan. Nilai Sectort Throughput sebesar 1800 kbps dan Equipment Active Proportion (EAP) sebesar 10%. ( )

10 62 Dari perhitungan diperoleh hasil jumlah pelanggan setiap carrier sebanyak pelanggan. Selanjutnya untuk mengetahui jumlah pelanggan setiap BTS, disesuaikan dengan jumlah kebutuhan sector yang akan digunakan. Dalam perencanaan ini diasumsikan semua BTS mempunya 3 sector, sehingga untuk mengetahui perkiraan jumlah pelanggan setiap BTS dengan mengkalikan jumlah pelanggan per carrier dengan total sector. Dari perhitungan diatas, maka bahwa kemampuan yang dimiliki BTS sebanyak pengguna. Berdasarkan Tabel 3.4 tentang Prediksi Pola Pelanggan, target pelanggan yang akan dicapai sebanyak pelanggan, dengan demikian dapat diketahui jumlah kebutuhan BTS yang diperlukan untuk dapat melayani sesuai persamaan 2.23.

11 63 Dari perhitungan berdasarkan kebutuhan kapasitas, diperoleh hasil bahwa jumlah BTS yang diperlukan untuk dapat melayani pelanggan sebanyak sebanyak BTS S111. Kemudian dengan asumsi mempunyai 2 jumlah frekuensi carrier, maka Jumlah BTS yang diperlukan sebanyak = 86.36/2 = BTS = 43 BTS. 4.3 Jumlah Site Berdasarkan perhitungan menggunakan kombinasi perhitungan perencanaan luas cakupan dan kapasitas yang diperoleh hasil bahwa : Tabel 4.3 Jumlah BTS Berdasarkan Luas Cakupan dan Kapasitas Perhitungan Total BTS Perhitungan Luas Coverage 65 Perhitungan Kapasitas 43 Pendekatan untuk menentukan jumlah BTS yang diperlukan adalah dengan memilih hasil perhitungan yang jumlahnya lebih besar. Pada perencanaan ini jumlah perhitungan berdasarkan luas coverage jumlahnya 65 BTS lebih besar dibanding dengan perhitungan berdasarkan perhitungan kapasitas yang berjumlah 43 BTS. 4.4 Pemetaan Site Planing Berdasarkan hasil perencanaan, jumlah BTS yang dibutuhkan untuk dapat melayanai area Yogyakarta sebanyak 65 BTS, yang terdiri dari 44 BTS area urban

12 64 dan 21 sel area Suburban. Sementara untuk memudahkan dalam proses pemetaan, menggunakan software Mentum 5.5 yang merupakan software berbasis GIS, peta desa boundary, dan dengan dibantu dengan Map Komersial wilayah Yogyakarta. Berikut hasil pemetaan sel menggunakan software Mentum 5.5 dengan disesuaikan dengan boundary wilayah urban dan suburban. Luas sel disesuaikan dengan radius hasil perhitungan, dengan radius urban 1,2 km dan radius 3.52 km. Gambar 4.2 Pemetaan Cell AN EVDO Yogyakarta Dari hasil pemetaan, nampak terlihat seluruh wilayah perencanaan Yogyakarta sudah dapat tersebar secara merata. Dengan wilayah urban berada di wilayah kotamadya Yogyakarta, sementara wilayah suburban mencakup wilayah Bantul, Sleman, Kulonprogo dan Gunung Kidul. Data yang diperoleh dari pemetaan meliputi : Site BTS ID, BTS Name (nama desa), koordinat (latitude dan longitude).

13 65 Tabel 4.4 Data Perencanaan BTS Yogyakarta No BTS ID BTS Name Longitude Latitude Antenna Height Azimuth Morphology 1 YGY001 Ngupasan /120/240 Urban 2 YGY002 Terban /120/240 Urban 3 YGY003 Kricak /120/240 Urban 4 YGY004 Wirobrajan /120/240 Urban 5 YGY005 Mantrijeron /120/240 Urban 6 YGY006 Sorosutan /120/240 Urban 7 YGY007 Majumuju /120/240 Urban 8 YGY008 Caturtunggal /120/240 Urban 9 YGY009 Caturtunggal /120/240 Urban 10 YGY010 Sinduadi /120/240 Urban 11 YGY011 trihanggo /120/240 Urban 12 YGY012 Nogotirto /120/240 Urban 13 YGY013 Ngestiharjo /120/240 Urban 14 YGY014 Tirtonirmolo /120/240 Urban 15 YGY015 Bangunharjo /120/240 Urban 16 YGY016 Giwangan /120/240 Urban 17 YGY017 Banguntapan /120/240 Urban 18 YGY018 Banguntapan /120/240 Urban 19 YGY019 Caturtunggal /120/240 Urban 20 YGY020 Condongcatur /120/240 Urban 21 YGY021 Condongcatur /120/240 Urban 22 YGY022 trihanggo /120/240 Urban 23 YGY023 Sidoarum /120/240 Urban 24 YGY024 Sidoarum /120/240 Urban 25 YGY025 Tamantirto /120/240 Urban 26 YGY026 Tamantirto /120/240 Urban 27 YGY027 Tirtonirmolo /120/240 Urban

14 66 No BTS ID BTS Name Longitude Latitude Antenna Height Azimuth Morphology 28 YGY028 Bangunharjo /120/240 Urban 29 YGY029 Tamanan /120/240 Urban 30 YGY030 Wirokerten /120/240 Urban 31 YGY031 Potorono /120/240 Urban 32 YGY032 Baturetno /120/240 Urban 33 YGY033 Condongcatur /120/240 Urban 34 YGY034 Sidoagung /120/240 Urban 35 YGY035 Bangunjiwo /120/240 Urban 36 YGY036 Bangunjiwo /120/240 Urban 37 YGY037 Jambidan /120/240 Urban 38 YGY038 Sitimulyo /120/240 Urban 39 YGY039 Sendangtirto /120/240 Urban 40 YGY040 Bangunjiwo /120/240 Urban 41 YGY041 Sitimulyo /120/240 Urban 42 YGY042 Sitimulyo /120/240 Urban 43 YGY043 Sitimulyo /120/240 Urban 44 YGY044 Ngestiharjo /120/240 Urban 45 YGY045 Pendowoharjo /120/240 Suburban 46 YGY046 Prelet /120/240 Suburban 47 YGY047 Purwomartani /120/240 Suburban 48 YGY048 Wedomartani /120/240 Suburban 49 YGY049 Tridadi /120/240 Suburban 50 YGY050 Margodadi /120/240 Suburban 51 YGY051 Sumbersari /120/240 Suburban 52 YGY052 Argosari /120/240 Suburban 53 YGY053 Triwidadi /120/240 Suburban 54 YGY054 Gilangharjo /120/240 Suburban 55 YGY055 Canden /120/240 Suburban 56 YGY056 Wukirsari /120/240 Suburban 57 YGY057 Srimulyo /120/240 Suburban

15 67 No BTS ID BTS Name Longitude Latitude Antenna Height Azimuth Morphology 58 YGY058 Jogotirto /120/240 Suburban 59 YGY059 Selomartani /120/240 Suburban 60 YGY060 Sardonoharjo /120/240 Suburban 61 YGY061 Sendangagung /120/240 Suburban 62 YGY062 Wates /120/240 Suburban 63 YGY063 Giricahyo /120/240 Suburban 64 YGY064 Siraman /120/240 Suburban 65 YGY065 Ambarketawang /120/240 Suburban 4.5 Perencanaan PN Code Untuk merencanakan PN Code, akan menggunakan sistem kluster dan menggunakan system increament PN_INC = 4. Total PN = 512 Increament = 4 Total PN Code = Total PN / Increament = 512/4 = 128 PN Code Total PN Code 3 Sector = 128/3 = 42,6 Cell, dibulatkan menjadi 42 Cell Total cell hasil perencanaan sebanyak 65 sel, maka akan dapat di buat 8 subcluster dengan masing-masing subcluster terdiri atas 8 sel, sehingga akan ada 2 alokasi PN kosong yang akan digunakan sebagai cadangan.

16 68 Gambar 4.3 Mapping Kluster PN Yogyakarta Area Tabel 4.5 PN Code BTS Yogyakarta Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 YGY061 Cluster 1A YGY062 Cluster 2A YGY050 Cluster 1A YGY052 Cluster 2A YGY049 Cluster 1A YGY065 Cluster 2A YGY022 Cluster 1A YGY025 Cluster 2A YGY023 Cluster 1A YGY035 Cluster 2A YGY024 Cluster 1A YGY036 Cluster 2A YGY034 Cluster 1A YGY040 Cluster 2A YGY051 Cluster 1A YGY053 Cluster 2A Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3

17 69 Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 YGY013 Cluster 1B YGY016 Cluster 2B YGY005 Cluster 1B YGY006 Cluster 2B YGY015 Cluster 1B YGY007 Cluster 2B YGY029 Cluster 1B YGY008 Cluster 2B YGY028 Cluster 1B YGY019 Cluster 2B YGY045 Cluster 1B YGY018 Cluster 2B YGY027 Cluster 1B YGY017 Cluster 2B YGY026 Cluster 1B YGY032 Cluster 2B YGY014 Cluster 1B Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 YGY011 Cluster 3A YGY009 Cluster 4A YGY010 Cluster 3A YGY021 Cluster 4A YGY002 Cluster 3A YGY048 Cluster 4A YGY001 Cluster 3A YGY060 Cluster 4A YGY004 Cluster 3A YGY059 Cluster 4A YGY044 Cluster 3A YGY047 Cluster 4A YGY012 Cluster 3A YGY020 Cluster 4A YGY003 Cluster 3A YGY033 Cluster 4A Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 Site ID CLUSTER Sector 1 Sector 2 Sector 3 YGY030 Cluster 3B YGY063 Cluster 4B YGY031 Cluster 3B YGY054 Cluster 4B YGY038 Cluster 3B YGY055 Cluster 4B YGY039 Cluster 3B YGY046 Cluster 4B YGY058 Cluster 3B YGY043 Cluster 4B YGY042 Cluster 3B YGY057 Cluster 4B YGY041 Cluster 3B YGY056 Cluster 4B YGY037 Cluster 3B YGY064 Cluster 4B Simulasi dan Analisa Hasil Perencanaan Simulasi hasil perencanaan menggunakan software Mentum Planet 5.5, sehingga dapat dilakukan visualiasasi. Pada Software Mentum Planet 5.5 ini terdiri atas beberapa komponen pendukung, antara lain : map clutter untuk membagi

18 70 wilayah berdasarkan morphology, map height untuk mengetahui ketinggian tanah dan parameter perhitungan perencanaan Link Budget. Gambar 4.4 Map Clutter Gambar 4.5 Map Height Simulasi yang akan dilakukan meliputi simulasi Rx Power, Data Throughput dan PN Strength.

19 71 - Pilot Best Ec : untuk mengetahui luas cakupan coverage - Data Throughput : untuk mengetahui cakupan coverage Maximum kecepatan - PN Strength untuk mengetahui batas kekuatan PN tiap sector coverage Pilot Best Ec Gambar 4.6 Simulasi Pilot Best Ec Pada gambar 4.6 memperlihatkan Pilot Best Ec atau luas cakupan coverage hasil perencanaan wilayah Yogyakarta. Untuk dapat mengetahui kualitas coverage, maka ditampilkan 4 level sinyal yang berwarna warna yaitu hijau, biru, kuning, dan pink. Sinyal hijau pada level -65 dbm sampai 0 dbm, sinyal biru pada level -75 dbm sampai -65 dbm, sinyal kuning sampai -85 dbm sampai -75 dbm dan sinyal merah pada level -95 dbm sampai -85 dbm.

20 72 Dari hasil simulasi Pilot Best Ec dapat diperoleh statistika luas coverage wilayah Yogyakarta dapat disesuaikan dengan kebutuhan, berdasakan kategori urban atau suburban, berdasarkan wilayah geografis seperti kabupaten atau kecamatan atau desa. Gambar 4.7 Overlay Layer Morplology dengan Coverage Untuk mengetahui hasil perencanan yang telah dibuat mencapai target, maka dilakukan overlay layer antara layer morphology (urban area dan suburban area) dengan hasil simulasi Pilot Best Server. Sehingga akan diperoleh luas cakupan coverage berdasarkan morphology dengan dibagi berdasarkan level sinyal. Pada area perencanaan Yogyakarta terbagi kedalam 2 kategori morphology yaitu urban dan suburban. Dengan simulasi Pilot Best Ec dari Mentum 5.5 dapat diperoleh besarnya luas wilayah yang tercover. Simulasi ini dapat sekaligus mengetahui kekuatan sinyal hasil perencanaan atau dapat diterjemahkan dalam

21 73 bentuk lain berupa bar sinyal yang akan tampil di handset atau aplikasi mobile yang digunakan. Tabel 4.6 Persentase Hasil Simulasi Pilot Best Ec Berdasarkan Morphology Urban Suburban Ranges Area Ranges Area (dbm) (km²) % Keterangan (dbm) (km²) % Keterangan -95 ~ % Poor -95 ~ % Poor -85 ~ % Fair -85 ~ % Fair -75 ~ % Very Good -75 ~ % Very Good -65 ~ % Excellent -65 ~ % Excellent Total Total Pada tabel 4.6 menampilkan nilai kekuatan sinyal dalam satuan dbm, yaitu nilai luas cakupan coverage dengan kategori urban dan Suburban. Luas wilayah yang tercover sinyal area urban dan Suburban mencapai 100%. Untuk area urban dominasi sinyal berada pada level -69 ~ 0 dbm kategori Excellent dengan nilai 71% dari seluruh luas area urban 174 km². Sedangkan untuk area Suburban kekuatan sinyal yang mendominasi pada level sinyal Fair, hal ini terjadi mengingat tipe propagasi suburban dengan radius propagasi lebih tinggi sehingga memungkinkan untuk jarak jangkauan lebih luas.

22 Pilot Best Server Gambar 4.8 Simulasi Best Server Simulasi Pilot Best Server untuk mengetahui cakupan PN Offset yang ditampilkan dengan perbedaan warna antara tiap sector. Dengan hasil simulasi Pilot Best Server akan memudahkan untuk mengecek PN Offset atau BTS sektor yang mengcover area tertentu sehingga akan dapat dilakukan analisa troubleshooting apabila ada problem yang terjadi pada jaringan Forward Max Achievable Data Rate Simulasi Forward Max Achievable Data Rate (FMADR) merupakan kecepatan data maksimal yang bisa dicapai dalam area tertentu. Ada 14 level maksimal kecepatan data mulai dari kecepatan 4,8 Kbps sampai kecepatan data maksimal 3,072 Mbps. Simulasi FMADR dalam kondisi pengguna layanan data

23 75 hanya sebanyak 1 user atau total kecepatan data yang diperoleh oleh seluruh user dalam penggunaan dalam waktu yang bersamaan. Gambar 4.9 Simulasi Forward Max Achievable Data Rate (FMADR) Hasil simulasi FMDR pada gambar 4.9 nampak terlihat bahwa untuk wilayah urban area kecepatan data yang diterima pada nilai 3072 kbps, 2357,6 kbps, 1843,2 kbps,1536 kbps, 921,6 kbps, 614,4 kbps. Nilai kecepatan data yang dicapai masih berada diatas rata-rata kebutuhan spesifikasi layanan 400 kbps.