BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan masyarakat Indonesia akan informasi dan komunikasi terus berkembang pesat dari waktu ke waktu. Hal ini menyebabkan pihak penyedia jasa layanan telekomunikasi selular dituntut untuk berkembang guna memenuhi keragaman kebutuhan konsumennya. Salah satu hal yang terlihat sangat berkembang adalah kebutuhan akan komunikasi paket data. Perkembangannya dimulai dari teknologi jaringan Global Systems for Mobile Communication (GSM) yang merupakan teknologi selular generasi kedua hingga menuju teknologi komunikasi berbasis Internet Protocol (IP). Long Term Evolution (LTE) merupakan salah satu teknologi komunikasi selular generasi keempat yang dikembangkan The 3rd Generation Partnership Project (3GPP) untuk memberikan pesat data yang lebih tinggi, waktu tunda yang rendah, serta spektrum yang lebih efisien. Teknologi ini cukup menjanjikan di masa mendatang. LTE memiliki perbedaan dari teknologi sebelumnya, beberapa diantaranya adalah penggunaan teknologi berbasis asup-jamak pembagian frekuensi ortogonal (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) dan penggunaan antena dengan sistem masukan-jamak keluaran-jamak (Multiple- Input Multiple-Output, MIMO). Seiring dengan kebutuhan manusia akan komunikasi dan informasi yang terus meningkat maka diperlukan kapasitas sel yang semakin besar sehingga diperlukan upaya untuk meningkatkan kapasitas sel. Selain itu, diperlukan upaya juga untuk mengoptimalkan pemanfaatan frekuensi karena dalam bidang 1
2 komunikasi frekuensi merupakan sumber daya yang terbatas. Salah satu upaya tersebut adalah penggunaan pakai-ulang frekuensi. Dengan pemakaian skema pakai-ulang frekuensi, efisiensi spektrum frekuensi menjadi lebih tinggi dan kapasitas sel menjadi besar. Untuk mengurangi aras interferens, frekuensi yang sama tidak diperkenankan dipakai di sel yang berdampingan, harus di sel yang lain. Meski penggunaan skema pakai-ulang frekuensi ini dapat menekan aras interferens, namun jika penggunaan faktor pengulangan semakin kecil akan mengakibatkan berkurangnya kapasitas kanal yang tersedia. Oleh karena itu, dirancang suatu skema pakai-ulang frekuensi secara fraksional (Fractional Frequency Reuse, FFR) yang tidak hanya mengurangi masalah interferens antar sel (Inter-Cell Interference, ICI) namun juga dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi spektrum. 1.2 Rumusan Masalah Pada skripsi ini dilakukan simulasi mengenai pengoperasian skema FFR pada jaringan LTE. Layanan yang akan diujikan pada simulasi berupa Best Effort (BE). BE merupakan jenis layanan yang paling sederhana, dengan layanan ini jaringan akan memberikan kemampuan terbaiknya dalam mengirimkan paketpaket data. Pada penelitian ini metrik yang diamati adalah nilai goodput sehingga digunakan aplikasi BE karena salah satu parameter yang mempengaruhi QoS layanan BE adalah goodput. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak yang bersifat opensource, yakni LTE- Sim. Pada perangkat lunak tersebut dirancang suatu skenario yang kemudian disimulasikan.
3 Alokasi frekuensi yang sangat terbatas membuat terbatasnya kapasitas pengguna yang dapat dilayani oleh sebuah sel. Adanya interferens antar sel juga mengakibatkan menurunnya kapasitas pengguna pada tepian sel. Skema pakaiulang frekuensi dapat mengatasi masalah kapasitas pengguna dan masalah interferens antar sel yang terjadi akibat penggunaan frekuensi yang sama secara berdekatan. Meski dengan skema pakai-ulang frekuensi ini, kapasitas pengguna pada tepian sel dapat meningkat. Namun, kualitas yang dihasilkan menjadi menurun jika interferens antar sel meningkat. Skema FFR merupakan skema pakai-ulang frekuensi yang terbagi menjadi dua bagian sel yaitu sel tengah dan sel tepian. Tepian sel mengoperasikan frekuensi yang berbeda dengan sel-sel yang bersebelahan, sedangkan untuk tengah sel mengoperasikan semua frekuensi yang ada. Skema ini dapat meningkatkan kapasitas pengguna sekaligus kualitas pengguna yang lebih baik. Unjuk kerja dianalisis berdasar nilai goodput. 1.3 Batasan Masalah Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka dibuat batasan-batasan masalah yang dikaji dan dibahas. Batasan-batasan masalah itu adalah sebagai berikut. 1. Pengujian kualitas stasiun pengguna (Subscriber Station, SS) menggunakan layanan upaya-terbaik (best effort, BE). 2. Simulasi manggunakan enam buah sel makro yang dibagi menjadi tiga skenario yang digabungkan dengan mengubah-ubah daya pancar stasiun basis (Base Station, BS). 3. Penjadwalan yang dipakai adalah Proportional Fair (PF).
4 4. Lebar pita yang digunakan adalah 3 MHz. 5. Struktur bingkai yang digunakan adalah mode duplexing pembagian frekuensi (Frequency Division Duplexing, FDD). 6. Pergerakan SS yang digunakan pada simulasi adalah pejalan kaki (pedestrian) dengan laju 3 km/jam. 7. Pengaturan parameter seragam di setiap sel. 8. Melakukan simulasi terhadap pengujian yang telah disusun berdasarkan parameter yang telah ditentukan. 9. Pengujian menggunakan simulator LTE-Sim versi 4.0, tidak dilakukan pengujian lapangan. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Merancang model sistem LTE pada simulator menggunakan skema FFR dengan parameter lapisan fisik OFDMA dan lebar pita sebesar 3 MHz. 2. Mengetahui pengaruh penggunaan skema FFR terhadap goodput yang dihasilkan layanan BE dengan jenis SS pejalan kaki. 1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan oleh penulis dalam penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut. 1. Studi pustaka dengan mengumpulkan dan mempelajari literatur dari buku, jurnal, internet (LTE-Sim group, dan lainnya), dan skripsi terdahulu mengenai jaringan LTE, metode pakai-ulang frekuensi, serta metode pakaiulang frekuensi secara fraksional pada LTE.
5 2. Pemodelan jaringan dan perancangan simulasi dengan menggunakan LTE- Sim. 3. Melakukan beberapa pengujian pada simulator dan mengumpulkan data dari hasil pengujian. 4. Melakukan analisis atas hasil pengujian yang dilakukan. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut. BAB I : Pendahuluan Bab ini menjelaskan secara ringkas latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan penelitian, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan skripsi. BAB II : Dasar Teori Bab ini menjelaskan konsep dasar LTE, pakai-ulang frekuensi pada LTE, pakai-ulang frekuensi secara fraksional pada LTE, dan parameterparameter yang digunakan sebagai parameter analisis. BAB III : Perancangan Sistem Bab ini berisi penjelasan tentang gambaran umum pemodelan, perancangan jaringan, serta parameter-parameter yang digunakan pada setiap bagian simulator LTE-Simbeserta penjelasannya. BAB IV : Hasil Pengujian dan Pembahasan Bab ini memberikan penjelasan atas setiap proses pengujian yang dilalui dan analisis dari hasil pengujian yang dilakukan. BAB V : Kesimpulan dan Saran Bagian ini memberikan kesimpulan dan saran dari hasil yang diperoleh.