TUGAS AKHIR ANALISA DAN OPTIMASI PENGATURAN TILTING ANTENA TERHADAP COVERAGE JARINGAN GSM (GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATIONS) DI PT INDOSAT TBK Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1) Disusun Oleh : Nama : Pandi Indra Kurnia NIM : 41413110012 Jurusan : Teknik Elektro PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2015
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini berjudul Analisa dan Optimasi Pengaturan Tilting Antena Terhadap Coverage Jaringan GSM (Global System For Mobile Communications) di PT Indosat Tbk disusun sebagai salah satu syarat akademik yang harus dipenuhi dalam menyelesaikan studi untuk memperoleh gelar strata 1 di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana. Dalam penulisan Tugas Akhir ini, tentunya masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu dalam rangka melengkapi kesempurnaan dari penulisan Tugas Akhir ini diharapkan adanya saran dan kritik yang diberikan bersifat membangun. Pada kesempatan yang baik ini, tak lupa penulis menghaturkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, nasehat dan pemikiran dalam penulisan Tugas Akhir ini, terutama kepada : 1. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, M.T selaku Kepala Program Studi Teknik Elektro. 2. Ibu Dian Widi Astuti, S.T, M.T selaku Pembimbing yang telah memberikan bimbingan penulisan selama penyusunan Tugas Akhir ini. 3. Orang tua, saudara-saudaraku, seluruh teman dan sahabat-sahabatku yang selalu memberikan dorongan dan masukan serta bantuan baik moril maupun materil yang tak ternilai harganya. v
Akhir kata, besar harapan Tugas Akhir ini dapat memberikan sumbangan dan manfaat bagi pihak-pihak yang berkenan membacanya. Jakarta, Januari 2015 Penulis vi
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERNYATAAN... HALAMAN PENGESAHAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR GRAFIK... DAFTAR SINGKATAN... i ii iii iv v vii xi xii xiv xv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan Penulisan... 3 1.5 Metode Penulisan... 4 1.6 Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI... 6 2.1 Arsitektur Global System for Mobile Communications (GSM) 6 2.1.1 Mobile Station (MS)... 8 2.1.2 Base Station System (BSS)... 9 2.1.3 Network Switching System (NSS)... 11 vii
2.1.3 Operation and Support System (OSS)... 15 2.2 Antena... 16 2.2.1 Pola Radiasi Antena... 18 2.2.2 Polarisasi Antena... 20 2.2.3 Gain Antena... 21 2.2.4 Jenis Antena Untuk Base Station... 22 2.3 Path loss... 24 2.4 Model Propagasi... 26 2.4.1 Model Okumura Hatta... 27 2.5 Perhitungan Link Budget... 28 2.5.1 Perhitungan EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) 28 2.5.2 Perhitungan RSCP (Received Signal Code Power)... 29 2.5.3 Perhitungan Power Transmit BTS... 30 2.6 Jarak Cakupan Sinyal Antena... 31 2.5 Optimasi Jaringan... 32 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 36 3.1 Diagram Alir... 36 3.1.1 Kondisi Geografis... 39 3.1.2 Spesifikasi BTS... 40 3.2 Peralatan Monitoring Kinerja BTS... 40 3.2.1 Perangkat Lunak (Software)... 41 3.2.1.1 Key Performance Indicator (KPI)... 42 3.2.2 Perangkat Keras (Hardware)... 45 3.2.2.1 Pengukuran dengan Drive Test... 49 viii
3.3 Hardware Parameter... 50 3.3.1 Azimuth Antena... 50 3.3.2 Tilting Antena... 51 3.3.2.1 Mechanical Tilting... 52 3.3.2.2 Electrical Tilting... 55 3.4 Kathrein Scala Division... 57 BAB IV ANALISA DAN HASIL OPTIMASI... 60 4.1 Analisa Tilting Antena... 60 4.1.1 Perhitungan Jarak [R] Tercakup oleh Antena... 60 4.1.2 Perhitungan Cakupan Sinyal... 63 4.1.3 Analisis Perhitungan Cakupan Sinyal Berdasarkan Jarak ( R)... 69 4.2 Analisa Perhitungan Azimuth... 75 4.3 Hasil Pengukuran Drive Test... 77 4.3.1 Drive Test Sebelum Optimasi... 77 4.3.2 Drive Test Setelah Optimasi... 79 4.4 Analisa Link Budget untuk Power Maksimal... 80 4.4.1 Perhitungan Power Link Budget Secara Matematis... 80 4.4.2 Perhitungan Power Link budget di Lapangan... 84 4.5 Hubungan Antara Tilting, Tinggi Antena, Jarak dan Pene- -rimaan Sinyal... 86 4.6 Hasil Performansi Optimasi Jaringan... 89 4.6.1 Performansi Call Drop Rate (CDR)... 89 4.6.2 Performansi SDCCH Drop Rate... 90 ix
BAB V PENUTUP... 92 5.1 Kesimpulan.... 92 5.2 Saran..... 93 DAFTAR PUSTAKA..... 94 LAMPIRAN..... 96 x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Spesifikasi Umum BTS... 40 Tabel 3.2 Data Performansi CDR dan SDCCH Drop Rate Week-42... 45 Tabel 4.1 Perhitungan Jarak [R] yang dapat dicakup antena dengan h B = 30 meter... 61 Tabel 4.2 Hasil Perhitungan [R] dengan h B = 30 meter dan 36 meter... 62 Tabel 4.3 Perhitungan Cakupan Sinyal... 64 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Jarak Cakupan Sinyal dengan h B = 30 meter... 67 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Jarak Cakupan Sinyal dengan h B = 36 meter... 68 Tabel 4.6 Peningkatan Performasi Jaringan Sebelum dan Sesudah Tilting... 74 Tabel 4.7 Estimasi Drop Rate Jaringan Sebelum dan Sesudah Tilting... 75 Tabel 4.8 Rx Level dan Rx Qual Sebelum Optimasi... 78 Tabel 4.9 Rx Level dan Rx Qual Setelah optimasi... 79 Tabel 4.10 Spesifikasi Link Budget... 80 Tabel 4.11 Power Link Budget dengan Pengukuran dan Perhitungan... 86 Tabel 4.12 Perbandingan Tilting, Jarak dan Rx Level ( h B =30 m)... 87 Tabel 4.13 Perbandingan Tilting, Jarak dan Rx Level ( h B =36 m)... 87 xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Arsitektur Jaringan GSM... 7 Gambar 2.2 Komponen dari MS... 8 Gambar 2.3 Antena sebagai pengirim dan penerima... 17 Gambar 2.4 Dimensi Pola Radiasi... 18 Gambar 2.5 Pola radiasi dari antena... 19 Gambar 2.6 Polarisasi Antena... 20 Gambar 2.7 Jenis-jenis Polarisasi Antena... 21 Gambar 2.9 Antena Sektoral membagi tiga area... 23 Gambar 2.10 Antena Sektoral... 24 Gambar 2.11 Parameter Perhitungan Jarak Antena... 30 Gambar 2.12 Antenna Tilt Angle... 31 Gambar 2.13 Proses Optimasi Jaringan... 33 Gambar 3.1 Flow Chart Sistem... 37 Gambar 3.2 Flowchart Perubahan Tilting dan Azimuth... 38 Gambar 3.3 Coverage Area... 39 Gambar 3.4 Software Monitoring Kinerja BTS... 42 Gambar 3.5 Pengukuran Drive Test... 50 Gambar 3.6 Pengarahan Horizontal Antena... 51 Gambar 3.7 Tilting Antena... 52 Gambar 3.8 Antena Sebelum tilting... 52 Gambar 3.9 Mechanical Tilting... 53 xii
Gambar 3.10 Tilt Meter... 53 Gambar 3.11 Downtilt... 53 Gambar 3.12 Perubahan Antena dengan Downtilt Antena... 53 Gambar 3.13 Uptilt... 55 Gambar 3.14 Perbandingan lobe pada mechanichal dan electrical tilting... 56 Gambar 3.15 Bentuk Pola Radiasi Horizontal Electrical Tilting dan Mecha- -nical Tilting... 57 Gambar 3.16 Kathrein Scala Division... 58 Gambar 3.17 Touch Down Points... 59 Gambar 4.1 Jarak BTS PALM VIEW sektor 3 ke lokasi pelanggan... 69 Gambar 4.2 Perubahan coverage BTS PALM VIEW sektor 2... 70 Gambar 4.3 Jarak BTS TAMAN SURYA sektor 2 ke lokasi pelanggan... 71 Gambar 4.4 Perubahan coverage BTS TAMAN SURYA sektor 2... 72 Gambar 4.5 Jarak BTS PALM LESTARI sektor 2 ke lokasi pelanggan... 72 Gambar 4.6 Perubahan coverage BTS PALM LESTARI sektor 2... 74 Gambar 4.7 Koordinat pelanggan saat terjadi dropped call sinyal... 76 Gambar 4.8 Perubahan azimuth antena BTS TAMAN SURYA sektor 2... 77 Gambar 4.9 Hasil Drive Test Sebelum Optimasi... 78 Gambar 4.10 Hasil Drive Test Setelah Optimasi... 79 xiii
DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik 3.1 Performansi KPI dropped Call... 44 Grafik 3.2 Performansi KPI SDCCH Drop Rate... 45 Grafik 4.1 Hubungan Tilting,Jjarak dan Rx Level... 88 Grafik 4.2 Performansi CDR Setelah Optimasi... 90 Grafik 4.3 Performansi SDCCH Drop Rate Setelah Optimasi... 91 xiv
DAFTAR SINGKATAN AuC BCCH BER BSIC BSS BSC BSIC BSS CDR CAT CI COP CTP DL EIR EIRP GLU GSM GPRS GPS Authentication Centre Broadcast Control Channel Bit Error Rate Base Station Identity Code Base Station Subsystem Base Station Controller Base Station Identity Code Base Station Subsystem Call Drop Rate Cell Analysis Tools Cell Identification Cell Optimization Product Call Trace Product DownLink Equipment Identify Register Equivalent Isotropic Radiated Power Generic Lookup Utility Global System for Mobile communication General Packet Radio Service Global Positioning System xv
FM HLR HPBW IMEI IMSI IN ME MMSC MS MSC NSS OMC OMP OMT OSS PSTN QOS RSCP SDCCH SIM SMSC TRAU Fading Margin Home Location Register Half Power Beamwidth International Mobile Equipment Identity International Mobile Subscriber Identity Inteligent Network Mobile Equipment Multimedia Messaging Service Centre Mobile Station Mobile Switching Center Networking Sub-System Operations and Maintenance Centre Operation And Mantainance Proccesor Operation And Mantainance Terminal Operations Sub System Public Switching Telephone Network Quality of Service Received Signal Code Power Standalone Dedicated Control Channel Subscriber Indentity Module Short Message Service Centre Transcoder and Adapter Unit xvi
VAS VLR Value Added Service Visitor Location Register xvii