ANALISIS UNJUK KERJA JARINGAN PADA SISTEM CDMA (STUDI KASUS TELKOM FLEXI MEDAN)

ANALISIS UNJUK KERJA JARINGAN PADA SISTEM CDMA (STUDI KASUS TELKOM FLEXI MEDAN) Elis Fronika Hutasoit, Naemah Mubarakah Konsentrasi Teknik Telekomunikasi, Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU) Jl. Almamater, Kampus USU Medan 20155 INDONESIA e-mail :elisfronikahutasoit@yahoo.com, Naemah.mubarakah@gmail.com Abstrak Teknologi seluler yang bersifat mobile berkembang begitu pesat seiring dengan kebutuhan informasi yang semakin meningkat. Sehingga diperlukan sistem yang mampu memberikan layanan komunikasi secara bebas dimana saja dengan kinerja jaringan tetap optimal. Flexi merupakan salah satu teknologi seluler CDMA, yang juga bersaing memberikan layanan komunikasi melalui peningkatan mutu jaringan. Untuk meningkatkan mutu jaringan perlu dilakukan monitoring dan analisis untuk mengetahui kinerja jaringan. Jurnal ini membahas tentang unjuk kerja jaringan pada sistem CDMA. Analisis dilakukan dari data yang diperoleh melalui data DT dan pengamatan M2000, dibahas juga hasil pengukuran parameter diantaranya KPI dan Call Sequence yang menunjukkan kinerja jaringan serta memberikan rujukan untuk peningkatan jaringan yang lebih optimal. Berdasarkan analisis diketahui bahwa jaringan pada cluster 2 meliputi (Medan Amplas, Sunggal, Medan Baru) lebih baik dibandingkan cluster 7 meliputi (Lubuk Pakam, Batang Kuis, Perbaungan, Talun Kenas, Langkat, Atau tergolong sub urban). Diperoleh nilai Key Performance Indikator terendah pada cluster 7 yaitu -15 db EcIo -12dB, -115dBm Rx Power - 95dBm, -10dBm Tx Power 15dBm dan FFER mencapai 50,7%. Persentase nilai CSSR cluster 2 yaitu CSSR 99% sebesar 23%, CSSR 99% sebesar 76%. Sedangkan pada cluster 7, CSSR 99% sebesar 77,2%, CSSR 99% hanya 22,7%. Persentase nilai CDR cluster 2 mencapai standar network performance improvement sedangkan cluster 7 memiliki area yang melebihi standar. Persentase nilai soft handoff Intra_BS cluster 2 dan cluster 7 mencapai nilai rata-rata sedangkan persentase soft handoff Inter_BS tidak merata. Diketahui bahwa unjuk kerja jaringan cluster 7 kurang bagus sehingga perlu dilakukan optimalisasi agar kualitas jaringan semakin baik. Kata Kunci : CDMA, Key Performance Indikator, Call Sequence, Kualitas jaringan. 1. Pendahuluan Teknologi telekomunikasi berkembang begitu pesat akibat adanya permintaan kebutuhan informasi yang semakin meningkat. Teknologi seluler adalah teknologi komunikasi bergerak yang mampu menyediakan kemudahan berkomunikasi bagi konsumen. Salah satu teknologi seluler adalah CDMA. CDMA (Code Division Multiple Acces) merupakan teknologi spread spectrum yang menyebarkan sinyal informasi melalui bandwidth yang lebar dengan frekuensi 1,25 MHz[1]. Salah satu operator yang menggunakan sistem CDMA adalah Flexi. Flexi salah satu produk telepon fixed wireless dan sekarang sudah menggunakan jaringan CDMA frekuensi 800 MHz[1].Untuk mengetahui kualitas jaringan dalam satu operator maka perlu dilakukan analisa dengan hasil pengukuran yang ditampilkan untuk melakukan tindakan berikutnya tentang baik tidaknya kualitas jaringan. Pada jurnal ini membahas unjuk kerja jaringan pada sistem CDMA (Code Division Multiple Access) pada operator Flexi. Adapun analisa dilakukan berdasarkan parameter KPI (Key Performance Indicator) dan parameter Call Sequence. Parameter KPI yang meliputi Ec/Io, Rx Power, Tx Power, FFER diperoleh dari data Drive Test dan dibuka dengan soft tools Actix Analyzer. Parameter Call Sequence diperoleh dari pengamatan M2000. Kemudian hasilnya dibandingkan dengan nilai parameter normal dimana standarisasi network performance yang digunakan yaitu EcIo 0-(-10) db, Rx Power -85 dbm, Tx Power -10 dbm, FFER 0-3% yang dilihat dari KPI Telkom Flexi dan CSSR 99%, CDR 2%, soft handoff 99%. Dari parameterparameter tersebut dapat dianalisa unjuk kerja jaringan baik atau buruk. Dilihat berdasarkan tingkat kesuksesan panggilan, tingkat kesuksesan soft handover, kemudian dari hasil yang diperoleh disimpulkan kualitas jaringan berdasarkan hasil dari masing-masing parameter yang menunjukkan keadaan radionya perlu perbaikan atau tidak. copyright DTE FT USU 24

2. Sistem Komunikasi Seluler Komunikasi seluler merupakan sistem komunikasi yang digunakan untuk memberikan layanan jasa telekomunikasi bagi panggilan bergerak secara bebas di dalam area layanan sambil berkomunikasi tanpa terjadi pemutusan panggilan dimana daerah yang dilayani dibagi menjadi wilayah kecil-kecil dan diliput oleh Base Station seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1. Sistem Sel CDMA[2]. Secara fisis, MS hanya berhubungan dengan BS, dan BS itulah yang meneruskannya ke elemen lain pada jaringan. Oleh karena itu, hubungan antara BS dengan elemen lain pada jaringan dapat melalui kabel atau gelombang elektromagnetik, sedangkan hubungan antara MS dengan BS harus menggunakan gelombang elektromagnetik. Sel pada sistem CDMA mempunyai karakteristik berkerut (mengecil) ketika beban mendekati ambang beban maksimum yang bisa dilayani oleh transmiter sel. Hal ini menyebabkan pelanggan yang berada di perbatasan cakupan yang mulai mengkerut akan tidak mendapatkan layanan ketika terjadi pengkerutan. Untuk itu pelanggan tersebut harus dilimpahkan ke sel tetangga yang sedang mempunyai beban lebih ringan[1]. Sekelompok sel yang masing-masing selnya memiliki frekuensi yang sama disebut cluster. CDMA menggunakan konsep clustering untuk perencanaan kode PN, hal ini untuk mencegah terjadinya aliasing antar kode dalam 1 sel[1]. Pada jaringan CDMA, dikenal dengan istilah PN Reuse Factor artinya pengulangan frekuensi yang sama pada area yang berbeda di luar jangkauan frekuensinya. Arsitektur umum jaringan CDMA terdiri dari : 1. Circuit Core Network (CCN), terdiri dari beberapa komponen berikut : a) Mobile Swithing Center (MSC) b) Home Location Register (HLR). c) Visitor Location Register (VLR). d) Short Message Service Center (SMSC) 2. Radio Access Network (RAN) merupakan perangkat yang mencakup BTS dan BSC, terdiri dari komponen berikut : a) Base Transceiver Station (BTS) b) Packet Data Serving Network (PDSN) c) Base Station Controller (BSC) 3. Packet Core Network (PCN) terdiri dari komponen : a) Authentication, Authorization and Accounting (AAA) b) Home Agent (HA) c) Fire Wall 4. User Terminal terdiri dari komponenkomponen sebagai berikut : a) Fixed Terminal b) Portable/handled Sistem CDMA merupakan sebuah bentuk pemultipleksian yang membagi kanal tidak berdasarkan waktu atau frekuensi. Tetapi dengan cara mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada dan mengunakan sifat-sifat interferensi konstruktif dari kode-kode khusus itu untuk melakukan pemultipleksan dengan lebar pita frekuensi yang ditentukan[3]. Sinyal-sinyal yang dikirimkan akan dipisahkan oleh sebuah korelator pada penerima kemudian proses spreading spectrum dilakukan pada sinyal yang sesuai. Sinyal-sinyal yang tidak sesuai tidak dikirim sebagai hasilnya tetapi menjadi noise interferensi[1]. CDMA bekerja pada Frekuensi yang sama dimana perpindahan Base Station (BS) akan berjalan halus (soft) atau disebut dengan metode soft handoff. Artinya perpindahan Mobile Station (MS) dari satu sel ke sel yang lain dalam satu area MSC dengan membentuk hubungan dengan BTS yang baru terlebih dahulu sebelum memutuskan hubungan dengan BTS asal[1]. Untuk melihat tingkat kerja jaringan pada CDMA dilihat dari beberapa parameter seperti : 1. Parameter Key Performance Indikator (KPI) Parameter KPI merupakan parameter yang digunakan untuk menganalisis jaringan berdasarkan data Drivetest. Parameter KPI adalah sebagai berikut: a) Ec/Io Ec/Io merupakan perbaningan antara daya sinyal yang menjangkau MS degan daya sinyal pilot dalam satu sektor. Ec/Io adalah komponen yang menjaga coverage reverse dan forward link. Ec/Io sangat menentukan kapan MS harus melakukan handoff[4]. b) Rx Power copyright DTE FT USU 25

Menunjukkan kuat sinyal dari BTS yang diterima MS dimana nantinya akan menunjukkan bagus atau tidaknya coverage jaringan seluler pada suatu area. c) Tx Power Merupakan power yang dikirim oleh MS untuk berkomunikasi dengan BTS atau kekuatan level daya sinyal transmisi MS dan jangkauannya. Penambahan nilai daya pancar pada MS akan menyebabkan interferensi terhadap user lain. Sehingga user lain juga akan meningkatkan daya pancarnya. d) FFER Parameter ukuran dalam lingkup masalah yang berhubungan langsung dengan statistik kualitas suara dan cakupan layanan [4]. 2. Parameter Call Sequence Pada dasarnya unjuk kerja atau performansi sistem seluler baik sistem CDMA ataupun GSM dapat diukur dengan parameter call sequence yang terdiri dari : a) Call Drop Ratio didefenisikan sebagai kejadian dimana ada kanal trafik yang dilepaskan oleh BS atau MS lain tanpa ijin atau persetujuan dengan MS yang lain. Unjuk kerja atau performansinya jika 2 % sudah dianggap baik[4]. b) Call Setup Success Ratio (CSSR) adalah presentase tingkat keberhasilan melakukan setup panggilan. Semakin besar CSSR yang diperoleh dari trafik menunjukkan semakin banyak panggilan yang berhasil menduduki kanal [4]. c) Soft Handoff merupakan handoff yang terjadi antarsel dengan frekuensi pembawa yang sama, dimana MS (Mobile Station) memulai komunikasi dan membentuk hubungan dengan BTS yang baru telebih dahulu sebelum memutuskan hubungan dngan BTS asal atau sering disebut make before break. Hubungan akan diputuskan jika proses penyambungan dengan BTS yang baru telah mantap untuk menghindari drop call[4]. 3. Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam jurnal ini adalah metode pengambilan data Drive Test dan data hasil pengamatan M2000, dimana berdasarkan data yang diperoleh dengan mengikuti prosedur dalam flowchart dalam Gambar 3. Gambar 3.Blok Diagram Sistem 3.1 Pengolahan Data Drive Test (DT) Menggunakan Soft Tools Actix Analyzer Drive Test (DT) adalah metode utama dalam optimasi jaringan CDMA atau metode yang menggunakan MS yang bergerak pada rute tertentu dari cakupan area yang ada dan mencatat data kinerja dan posisi. Analisa data DT menggunakan perangkat lunak yang terkait untuk memberikan analisa dan memberikan penilaian untuk kualitas jaringan dalam cakupan yang telah terekam, juga memberikan solusi atau skema lain untuk peningkatan kualitas jaringan. Soft tools Actix Analyzer terkenal sebagai software yang digunakan untuk mengolah data DT dan menganalisis masalah jaringan serta membuat rekomendasi optimisasi. Pada CDMA, ada 4 Performance Indikator yang harus dianalisis diantaranya : a) Ec/Io Untuk melihat nilai standar Ec/Io untuk masingmasing warna ditunjukkan pada Gambar 4. Gambar 4. Standar masing-masing warna untuk parameter Ec/Io[7]. b) Rx Power Untuk melihat nilai standar Rx Power untuk masing-masing warna ditunjukkan pada Gambar 5. Gambar 5.Standar masing-masing warna untuk parameter Rx Power[7]. c) Tx Power Untuk melihat nilai standar Tx Power untuk masing-masing warna ditunjukkan pada Gambar 6. Gambar 6.Standar masing-masing warna untuk parameter Tx Power[7]. copyright DTE FT USU 26

d) FFER Untuk melihat nilai standar FFER untuk masingmasing warna menurut petunjuk DT dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 7.Standar masing-masing warna untuk parameter FFER[7]. 3.2 Pengamatan M2000 Berdasarkan dari hasil pengamatan M2000 maka data yang diperoleh akan dihitung menggunakan rumus pada masing-masing parameter, kemudian akan dibandingkan dengan presentase normal. Pada jurnal ini, analisis dilakukan berdasarkan data yang ditangani oleh 1 BSC (Base Station Controller) diperoleh dari pengamaatan M2000 untuk parameter call sequence-nya dan dianalis dengan perhitungan untuk masing-masing BSC. 1. CSSR Successful Call Ratio adalah presentase dari keberhasilan proses panggilan yang dihitung dari MS yang melakukan panggilan hingga penerima menjawab panggilan. Rumus yang digunakan dari bahan Performance Counter References [6] : 3.3 Service Level Agreement (SLA) Berdasarkan Service Level Agreement (SLA), target untuk masing-masing parameter call sequence sudah ditentukan. Apabila tidak sesuai dengan SLA, perlu dilakukan penelitian untuk hasil data yang diperoleh, apa penyebab dan solusi apa yang diperlukan. Menurut SLA dijelaskan bahwa terdapat 3 kategori target improvement yaitu jika CSSR 99 % maka CDR-nya 1,8 %, apabila CSSR 95% maka CDR-nya 2% dan 95% CSSR 99%, maka call drop-nya adalah 1,8% CDR 2% [5]. 4. Hasil dan Analisis 4.1 Analisis KPI (Key Performance indicator) Berdasarkan Pengolahan Data Drive Test Dengan Actix Analyzer. Masing-masing parameter KPI akan mempengaruhi tingkat kesuksesan panggilan (CSSR), CDR (Call Drop Ratio), dan soft handoff atau parameter call sequence. Hasil pengolahan data DT untuk nilai Ec/Io cluster 2 ditunjukkan pada Gambar 8. 2. CDR Call Drop Ratio adalah gangguan panggilan yang disebabkan oleh BTS (Base Station Controller) dan MS melepaskan traffic channel tanpa seizin pengguna.rumus yang digunakan: Gambar 8. Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter Ec/Io cluster 2. Hasil pengolahan data DT untuk nilai Ec/Io cluster 7 ditunjukkan pada Gambar 9. 3. Soft Handoff Soft Handoff adalah persentase waktu yang digunakan ketika panggilan dalam sedang keadaan soft handoff. Rumus yang digunakan: copyright DTE FT USU 27

Gambar 9. Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter Ec/Io cluster 7 Perbandingan Gambar 8 dan Gambar 9, Ec/Io pada cluster 7 kurang bagus. Ec/Io merupakan salah satu parameter yang menentukan kapan MS melakukan handoff[10]. Berdasarkan gambar, cluster 7 mengalami gangguan pada performansi soft handoff. Hasil pengolahan data DT untuk nilai Rx Power cluster 2 ditunjukkan pada Gambar 10. Berdasarkan hasil pengolahan data, dapat dilihat bahwa Rx Power pada cluster 2 jauh lebih baik dibandingkan pada cluster 7, perbandingannya ditampilkan pada Gambar 10 dan Gambar 11. Dari gambar terlihat titik warna merah menunjukkan nilai terendah yaitu -115 db Rx Power -95 dbm seperti pada Gambar 5. Terlalu banyak daya sinyal yang diterima (-35 dbm atau lebih tinggi) dapat menyebabkan amplifier pada telepon yang pertama kali menerima daya tersebut akan kelebihan beban, karena amplifier ini sangat sensitif hal ini dapat menyebabkan intermod dan perusakan kode pada sinyal CDMA yang diterima. Tetapi terlalu kecil sinyal yang diterima (-105 dbm atau lebih kecil) dapat meninggalkan terlalu banyak noise pada sinyal setelah dilakukan proses penyebaran (despreading) yang akan mengakibatkan kesalahan simbol, bit error, FER yang buruk dan akan mempengaruhi tingkat kesuksesan panggilan [13]. Hasil pengolahan data DT untuk nilai Tx Power cluster 2 ditunjukkan pada Gambar 12. Gambar 12. Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter Tx Powercluster 2. Gambar 10. Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter Rx Power cluster 2. Hasil pengolahan data DT untuk nilai Rx Power cluster 7 ditunjukkan pada Gambar 13. Hasil pengolahan data DT untuk nilai Rx Power cluster 7 ditunjukkan pada Gambar 11. Gambar 11. Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter Rx Power cluster 7. Gambar 13. Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter Tx Power cluster 7. Berdasarkan Gambar 12 dan Gambar 13, dapat dilihat bahwa Tx Power pada cluster 2 jauh lebih baik dibandingkan pada cluster 7, dimana pada cluster 7 Tx Power-nya kurang optimal terlihat dari banyaknya titik warna merah yang menunjukkan titik terendah yaitu -10 dbm Tx Power 15 dbm. Hal ini juga akan menyebabkan gangguan pada kualitas panggilan karena Tx Power yang digunakan pada cluster 7 akan berpengaruh terhadap kekuatan sinyal transmisi MS apabila open loop power control tidak bekerja dengan baik [3]. Hasil pengolahan data DT untuk nilai FFER cluster 2 ditunjukkan pada Gambar 14. copyright DTE FT USU 28

Gambar 14. Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter FFER cluster 2. Hasil pengolahan data DT untuk nilai FFER cluster 7 ditunjukkan pada Gambar 15. Gambar 15.Tampilan Hasil Pengolahan data DT untuk parameter FFER cluster 7. Berdasarkan hasil pengolahan data, dapat didilihat cluster 2 memiliki kualitas suara dan cakupan layanan yang lebih bagus dibandingkan cluster 7, ini terlihat dari tampilan seperti Gambar 14 dan 15 dimana berdasarkan warna, warna biru memiliki nilai 50,7% ditunjukkan pada Gambar 7. FFER berkisar dari 0 sampai 100 tetapi 0 merupakan kondisi panggilan yang lebih baik dan dapat diterima sampai nilai 2 dan di atas 2 kualitas panggilan akan terdegradasi dan jika meningkat terus menerus sampai 50,60% panggilan akan jatuh. 4.2 Analisis Call Sequence Dari hasil perhitungan diketahui tingkat keberhasilan panggilan atau CSSR pada cluster 2 lebih tinggi dibandingkan pada cluster 7. Hal ini menunjukkan adanya gangguan jaringan pada cluster 7 dimana nilai Mx power, Tx Power, FFER yang kurang optimal akan mempengaruhi tingkat panggilan sehingga dari data persentase CSSR pada cluster 7 terlihat nilai CSSR kurang optimal [7]. Dan diketahui perbandingan persentase call drop cluster 7 mempunyai nilai yang melebihi standar network performance improvement 2% [5]. Pada area061mdn1426h MARTABE sebesar 4,1% dan 061MDN1489H ARAS_KABU sebesar 4,7%. Artinya daerah ini tidak lagi memenuhi standar normal, ini bisa disebabkan oleh FFER yang buruk dan soft handoff yang gagal sehingga menyebabkan putusnya panggilan. Untuk soft handoff Intra BS pada cluster7 dan cluster 2 masih dalam kondisi optimal rata-rata mencapai 99%. Sedangkan soft handoff inter_bs pada cluster 7 tidak merata akibat masalah peralatan dimana parameter ini juga telah berpengaruh terhadap persentase CSSR dan CDR pada cluster 7. Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan dan analisis dapat disimpulkan bahwa: 1. Berdasarkan analisa, kualitas jaringan pada cluster 2 lebih baik dibandingkan cluster 7. 2. Berdasarkan parameter KPI pada cluster 7 diantaranya Ec/Io, Rx Level memiliki titik terendah lebih banyak dibandingkan cluster 2 dan untuk nilai Tx Level, FFER memiliki nilai lebih tinggi pada cluster 7 dibandingkan cluster 2. 3. Berdasarkan parameter Call Sequence, tingkat persentase CSSR pada cluster 7 lebih rendah dibandingkan cluster 2. Sedangkan nilai Call Drop pada cluster 7 lebih tinggi daripada cluster 2. Untuk persentase soft handoff, hasilnya tidak merata. 4. Dari analisis disimpulkan bahwa cluster 7 memerlukan optimalisasi agar kualitas jaringannya semakin baik walaupun lokasinya berada di daerah pinggiran. Ucapan Terimakasih Terimakasih penulis ucapkan kepada staff Telkom Flexi NSR 1 Medan sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan. Semoga jurnal ini dapat memberi manfaat dan kontribusi bagi pendidikan teknik elektro dan masyarakat Indonesia. Referensi [1] Usman, Uke Kurniawan, Sistem Komunikasi Seluler CDMA 2000 1X, Bandung:Penerbit Informatika, 2010. [2] Institut Teknologi Telkom, Teknik Transmisi Nirkabel, Teknik Elektro ITB : Bandung,2012. [3] Purnamasari, Dewi, dkk, Analisis Kanal Trafik BTS Pada Jaringan CDMA 450 untuk Layanan Suara, Semarang, 2010. [4] Sihombing, Rabbain, Parameter-Parameter Key Performance Indicator CDMA, tanggal akses, 14 April 2013. [5] NSRI Team, SLA 2011 Q6 ATP Meeting. Huawei, Desember 2012. [6] Huawei, Performance Counter References, 2011. [7] Antonpontus, Drive Test Report of Customer Complain, Telkom Indonesia, 2013. copyright DTE FT USU 29