ANALISIS KUALITAS RF PADA JARINGAN SELULER 2G & 3G DI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro Oleh : Nama : Fitrah Ferdianto No. Mahasiswa : 08524045 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2013 i
ii
iii LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini. Nama : Fitrah Ferdianto No. Mahasiswa : 08524045 Menyatakan bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil pekerjaan saya sendiri, dan sepanjang sepengetahuan saya, tidak berisi materi yang ditulis oleh orang lain sebagai persyaratan penyelesaian studi di Universitas Islam Indonesia atau perguruan tinggi lain, kecuali bagian-bagian tertentu yang saya ambil sebagai acuan dengan mengikuti tata cara dan etika penulisan karya ilmiah yang lazim. Jika ternyata terbukti pernyataan ini tidak benar, sepenuhnya menjadi tanggung jawab saya. Yogyakarta, November 2013 Fitrah Ferdianto
iv
v HALAMAN PERSEMBAHAN Karya Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk Ayah dan Ibu serta Semua saudara saudaraku yang saya sayangi
vi HALAMAN MOTTO Ikhlas dalam berusaha dan menerima kenyataan
vii KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh, Puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan karunia-nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Laporan Tugas Akhir yang berjudul Kajian Dan Analisis Kualitas Layanan Komunikasi Seluler Di Yogyakarta, disusun sebagai penerapan dari ilmu teknik elektro yang telah didapat selama di bangku kuliah dan merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Penulisan laporan tugas akhir ini dapat berjalan dengan lancar atas bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, melalui kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak Tito Yuwono, ST., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia. 2. Bapak Tito Yuwono, ST., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan dan penulisan laporan ini. 3. Seluruh civitas akademika di lingkungan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia. 4. Kedua orang tua, adik dan keluarga-keluarga saya tercinta atas do a, kasih sayang, motivasi serta bimbingannya.
viii 5. Nurul M.F S.T, Yana Adelina S.ked, Risafitri S.Farm, Fery A Mustofa S.T, Danny K S.T, Nur Ahriman S.T yang setiap saat memberi semangat dan dukungan 6. Seluruh teman-teman Teknik Elektro Universitas Islam Indonesia Yogyakarta angkatan 2008 yang selalu membantu dan memberikan semangat. 7. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, dalam membantu penyusunan Tugas Akhir ini dengan tulus dan ikhlas. Saya menyadari bahwa didalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan, untuk itu saya mengharapkan kritik dan saran untuk kesempurnaan laporan ini. Akhir kata semoga laporan tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak, Amin. Wassalamu alaikum Wr.,Wb. Yogyakarta, November 2013 Penyusun
ix ABSTRAKSI Meningkatnya kebutuhan dan pertumbuhan jumlah pengguna layanan telekomunikasi di Yogyakarta sebagai kota pelajar dan pariwisata membuat setiap operator gencar melakukan penambahan layanan dan fitur baik suara maupun data. Dengan bertambahnya layanan tanpa diikuti dengan pengembangan dan peningkatan sistem jaringan yang ada dapat berakibat menurunnya kualitas sinyal dan kualitas layanan. Oleh karena itu penelitian ini mengkaji dan menganalisa kinerja layanan seluler baik GSM maupun WCDMA yang dirasakan oleh setiap pelanggan salah satu operator seluler di Yogyakarta melalui pengukuran drive test menggunakan software TEMS Investigation dan Mapinfo sebagai pendukung keperluan analisa. Melalui drive test diukur kuat, kualitas sinyal dan call event. Lokasi objek penelitian dipilah berdasarkan daerah urban, sub-urban, dan rural. Berdasarkan pengukuran sistem GSM rata-rata nilai RxLev terbaik pada daerah urban sebesar -69,68 dbm dan terendah pada daerah rural sebesar -80,78 dbm. Rata-rata nilai RxQual terbaik pada daerah Sub-urban sebesar 1,05 dan terendah pada daerah rural 1,68. Rata-rata nilai SQI terbaik pada daerah Urban sebesar 24,43 dan terendah pada daerah rural 23,65. Berdasarkan pengukuran sistem WCDMA nilai terbaik pada daerah urban sebesar -69,32 dbm dan terendah pada daerah rural sebesar -87,93 dbm. Rata-rata nilai Ec/No terbaik pada daerah rural sebesar -9,88 db. Berdasarkan perhitungan kualitas layanan GSM, prosentase CSSR dan CCSR terendah pada daerah daerah rural sebesar 96,72% dan 95,08%, terbaik pada daerah sub-urban dan urban sebesar 100%. Prosentase BCR dan DCR terendah pada daerah rural sebesar 1,63% dan 1,63%, terbaik pada daerah sub-urban dan urban sebesar 100%. Prosentase HOSR terendah pada daerah rural sebesar 96,67%, terbaik pada daerah sub-urban sebesar 100%. Berdasarkan perhitungan kualitas layanan WCDMA, prosentase CSSR dan CCSR terendah pada daerah daerah urban sebesar 96,72% dan 95,08%, terbaik pada daerah suburban sebesar 97,33% dan 98,67%. Prosentase BCR terendah pada daerah urban sebesar 8,21%, terbaik pada daerah rural tidak terjadi block call. Prosentase SHOSR pada untuk ketiga daerah tidak terjadi sama sekali kegagalan handover. Prosentase CSSR dan BCR dipengaruhi adanya block call. Block call disebabkan tidak tersedianya kanal karena trafik yang tinggi. Prosentase CCSR dan DCR dipengaruhi adannya drop call karena tidak tersedianya layanan. Prosentase HOSR dan SHOSR dipengaruhi keberhasilan perpindahan kanal pada mode dedicated. Kata kunci: Layanan, GSM, WCDMA, Yogyakarta.
x DAFTAR ISI Halaman Judul... i Lembar Pengesahan Pembimbing... ii Lembar Pernyataan Keaslian... iii Lembar Pengesahan Pengujian... iv Halaman Persembahan... v Halaman Motto... vi Kata Pengantar... vii Abstraksi... ix Daftar Isi... x Daftar Gambar... xiii Daftar Tabel... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Batasan Masalah... 3 1.5 Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Pustaka... 5 2.2 Teknologi 2G GSM... 6 2.3 Arsitektur GSM... 6
xi 2. 3. 1 MS (Mobile Station)... 7 2. 3. 2 BSS (Base Station Subsystem)... 8 2. 3. 3 NSS (Network Switching Subsystem)... 8 2.4 Karakteristik GSM... 8 2.5 Teknologi 3G WCDMA... 9 2.6 Arsitektur Jaringan WCDMA... 10 2. 6. 1 UE (User Equipment)... 11 2. 6. 2 UTRAN... 12 2. 6. 3 CN (Core Network)... 13 2.7 Karakteristik WCDMA... 14 2.8 Perpindahan Kanal Pada Sistem GSM dan WCDMA... 15 2.8.1 Cell Reselection... 16 2.8.2 Handover... 16 2.9 Drive test... 17 2.10 KPI (Key Performance Indicator)... 19 BAB III PERANCANGAN 3.1 Pengukuran Jaringan 2G GSM dan 3G WCDMA... 25 3.2 Pengukuran Dengan Metode Drive test... 27 3.3 Pengolahan Data dan Perhitungan Kualitas Layanan... 30 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Kinerja Sistem 2G GSM... 31 4. 1. 1 Analisis RxLev, RxQual, dan SQI... 32 4. 1. 2 KPI (Key Performance Indikator) GSM... 41
xii 4.2 Kinerja Sistem 3G WCDMA... 47 4. 2. 1 Analisis RSCP dan Ec/No... 48 4. 2. 2 KPI (Key Performance Indikator) GSM... 54 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 61 5.2 Saran... 62 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xiii DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Arsitektur GSM... 7 Gambar 2. 2 Arsitektur UMTS/WCDMA... 11 Gambar 2. 3 Tampilan awal software TEMS Investigation... 18 Gambar 3. 1 Blok diagram alur proses penelitian... 25 Gambar 3. 2 Lokasi Pengukuran... 26 Gambar 3. 3 Skenario Pengukuran drive test... 27 Gambar 4. 1 Hasil drive test GSM Rxlev wilayah rural... 33 Gambar 4. 2 Hasil drive test GSM Rxqual wilayah rural... 33 Gambar 4. 3 Hasil drive test GSM SQI wilayah rural... 34 Gambar 4. 4 Coverage BTS candi Purwobinangun-1... 35 Gambar 4. 5 Quality BTS candi Purwobinangun-1... 35 Gambar 4. 6 Radio Parameter GSM dan Event... 36 Gambar 4. 7 Hasil drive test GSM Rxlev wilayah sub-urban... 37 Gambar 4. 8 Hasil drive test GSM Rxqual wilayah sub-urban... 38 Gambar 4. 9 Hasil drive test GSM SQI wilayah sub-urban... 38 Gambar 4. 10 Hasil drive test GSM Rxlev wilayah rural... 39 Gambar 4. 11 Hasil drive test GSM Rxqual wilayah sub-urban... 40 Gambar 4. 12 Hasil drive test GSM SQI wilayah urban... 40 Gambar 4. 13 Data kualitas layanan GSM rural, sub-urban, dan urban... 45 Gambar 4. 14 Terjadinya drop call akibat handover failure... 46 Gambar 4. 15 Hasil drive test WCDMA RSCP wilayah rural... 49
xiv Gambar 4. 16 Hasil drive test WCDMA Ec/No wilayah rural... 49 Gambar 4. 17 Kuat sinyal dan kualitas sinyal jelek... 50 Gambar 4. 18 Hasil drive test WCDMA RSCP wilayah sub-urban... 51 Gambar 4. 19 Hasil drive test WCDMA Ec/No wilayah sub-urban... 51 Gambar 4. 20 Terjadinya pillot pollution wilayah sub-urban... 52 Gambar 4. 21 Hasil drive test WCDMA RSCP wilayah urban... 53 Gambar 4. 22 Hasil drive test WCDMA Ec/No wilayah urban... 53 Gambar 4. 23 Terjadinya pillot pollution wilayah urban... 54 Gambar 4. 24 Data kualitas layanan WCDMA wilayah rural, sub-urban, urban 59
xv DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Range nilai RxLev... 19 Tabel 2. 2 Range nilai RxQual... 21 Tabel 2. 3 Range nilai SQI... 21 Tabel 2. 4 Range nilai CPICH RSCP... 22 Tabel 2. 5 Range nilai CPICH Ec/No... 22 Tabel 3. 1 Tabel Acceptance Call Setup Success Rate... 28 Tabel 3. 2 Tabel Acceptance Call Completion Success Rate... 28 Tabel 3. 3 Tabel Acceptance Handover Succes Rate... 29 Tabel 3. 4 Tabel Acceptance Drop Call Rate... 29 Tabel 4. 1 Data sampel hasil pengukuran mode lock GSM... 31 Tabel 4. 2 Data RxLev, Rxqual dan SQI rata-rata layanan GSM... 32 Tabel 4. 3 Data call event pada layanan GSM... 41 Tabel 4. 4 Data kualitas layanan GSM... 45 Tabel 4. 5 Data sampel hasil pengukuran mode lock GSM... 47 Tabel 4. 6 Data RSCP dan Ec/No rata-rata layanan WCDMA... 47 Tabel 4. 7 Data call event pada layanan WCDMA... 55 Tabel 4. 8 Data kualitas layanan WCDMA... 59
xvi