PERENCANAAN JARINGAN INDOOR UNTUK TEKNOLOGI LTE DI GEDUNG FAKULTAS ILMU TERAPAN UNIVERSITAS TELKOM Indoor Network Planning For LTE Technology in Telkom Applied Sciences School Building Faculty of Telkom University
PROYEK AKHIR Disusun sebagi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi Fakultas Ilmu Terapan Universitas Telkom disusun oleh:
BURTON SINAGA 6305130051
D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS ILMU TERAPAN UNIVERSITAS TELKOM 2016 LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS 1
Nama
: Burton Sinaga
NIM
: 6305130051
Alamat
: Jalan Parit Pangeran Gg.Ratubadis nomor 4, Kelurahan Siantan Hulu Kecamatan Pontianak Utara, Pontianak
No. Telp/HP : 082161572219 E-mail
:
[email protected]
Menyatakan bahwa Proyek Akhir ini merupakan karya orisinal saya sendiri, dengan judul: Perencanaan Jaringan Indoor untuk LTE Teknologi LTE di Gedung Fakultas Ilmu Terapan Universitas Telkom (Indoor Network Planning For LTE Technology in Telkom Applied Sciences School Building Faculty of Telkom University) Atas pernyataan ini, saya siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila di kemudian hari ditemukan adanya pelanggaran terhadap kejujuran akademik atau etika keilmuan dalam karya ini, atau ditemukan bukti yang menunjukkan ketidakaslian karya ini.
Bandung, Juni 2016
Burton Sinaga NIM: 6305130051
LEMBAR PENGESAHAN PROYEK AKHIR 2
PERENCANAAN JARINGAN INDOOR UNTUK TEKNOLOGI LTE DI GEDUNG FAKULTAS ILMU TERAPAN UNIVERSITAS TELKOM Indoor Network Planning For LTE Technology in Telkom Applied Sciences School Building Faculty of Telkom University Disusun oleh : BURTON SINAGA 6305130051 Telah disetujui dan disahkan sebagai Proyek Akhir II Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi Fakultas Ilmu Terapan Universitas Telkom
Bandung, 13 Juni 2016 Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Hasanah Putri, ST. ,MT.
Dwi Andi Nurmantris, S.Pd., MT.
NIK : 14871304-1
NIK : 14851490-1
ABSTRAK Mendapatkan transfer data rate yang tinggi merupakan tujuan utama dalam perkembangan teknologi komunikasi seluler saat ini. Melakukan perluasan coverage dan perbaikan kualitas sinyal, menjadi fokus utama bagi penyedia layanan untuk mendapatkan kepuasan pelanggannya akan layanan yang diberikan. Melakukan perluasan jaringan pada 3
area indoor, berarti melakukan perencanaan jaringan dan, perencanaan jaringan indoor biasa dilakukan pada tempat-tempat umum yang sering dikunjungi setiap hari, salah satunya ialah kampus atau gedung perkuliahan. Gedung FIT (Fakultas Ilmu Terapan) Universitas Telkom, menjadi salah satu target untuk dilakukan perencanaan jaringan indoor, agar user didalam gedung tersebut tetap mendapatkan layanan/akses yang baik atau mendapatkan experience dari kinerja teknologi yang ada saat ini. Pada Proyek Akhir ini, dilakukan perencanaan jaringan indoor LTE (Long Term Evolution) di gedung FIT Universitas Telkom. Teknologi LTE merupakan teknologi dari generasi terbaru saat ini yang menawarkan layanan lebih baik dari teknologi sebelumnya. Metode perencanaan jaringan yang dilakukan untuk mendapatkan jumlah site atau FAP (Femtocell Access Point), dilakukan dengan melakukan perhitungan dari sisi coverage planning dan capacity planning. Untuk memperoleh ketepatan/akurasi yang baik dalam perhitungan loss perambatan sinyal indoor area, digunakan pemodelan propagasi Cost-231 Multiwall. Jumlah site yang didapat dari hasil perencanaan, akan diuji performanya dalam software simulasi RPS (Radiowave Propagation Simulatior). Parameter yang ditinjau dari hasil simulasi adalah RSL (Received Signal Level) dan SIR (Signal Interference Ratio). Hasil perencanaan jaringan indoor LTE di gedung FIT Universitas Telkom pada Proyek Akhir ini diperoleh nilai RSL untuk lantai 1,2,3 masing-masing adalah -50,26 dBm, -48,22 dBm, -47,27 dBm dan nilai RSL dari hasil simulasi dari semua lantai adalah -44,74 dBm. Untuk nilai SIR diperoleh dari hasil simulasi pada lantai 1,2,3 masing-masing adalah 20,08 dB, 13,33 dB, 10,04 dB dan hasil simulasi dari semua lantai adalah 7,19 dB. Dari hasil simulasi yang diperoleh, perencanaan jaringan indoor LTE telah memenuhi KPI (Key Performance Indicator) LTE indoor planning yang digunakan oleh industri telekomunikasi. Kata kunci : LTE, Coverage planning, Capacity Planning, RSL, SIR
4
ABSTRACT Getting a high data transfer rate is a major goal in the development of mobile communication technology today. Expanding coverage and improving the quality of the signal, a central focus for service providers to gain customer satisfaction for services rendered. Expanding the network to the indoor area, means planning and network, network planning is done on a regular indoor public places frequented every day, one of them being college campus or building. Building FIT (Faculty of Applied Sciences) Telkom University, became one of the targets to be done indoor network planning, so that the user inside the building will still get the service / good access or to gain experience of the performance of the technology that exists today. In this Final Project, conducted indoor network planning LTE (Long Term Evolution) in the FIT building Telkom University. LTE technology is a technology of the latest generation of today that offer better service than previous technology. Network planning methods are performed to obtain the number of sites or FAP (Femtocell Access Point), was undertaken with the calculation of the coverage planning and capacity planning. To obtain precision / accuracy in both the indoor signal propagation loss calculation area, used modeling the propagation of Cost-231 Multiwall. Total site obtained from planning, to test its performance in simulation software RPS (Radiowave Propagation Simulatior). The parameters were evaluated from the results of the simulation are RSL (Received Signal Level) and SIR (Signal to Interference Ratio). The results of indoor LTE network planning at the University of Telkom FIT building in this Final Project RSL values obtained for each floor 1,2,3 is -50.26 dBm, -48.22 dBm, -47.27 dBm and the value of the result RSL simulation of all floors is -44.74 dBm. For SIR values obtained from the simulation results on the floor 1,2,3 respectively is 20.08 dB, 13.33 dB, 10.04 dB and the simulation results of all floors is 7.19 dB. From the simulation results obtained, planning indoor LTE network in compliance with the KPI (Key Performance Indicator) LTE indoor planning used by the telecommunications industry. Keyword : LTE, Coverage planning, Capacity Planning, RSL, SIR
5
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa karena atas berkat dan rahmatNya yang sedemikian besar sehingga buku Proyek Akhir yang berjudul “Perencanaan Jaringan Indoor untuk Teknologi LTE di Gedung Fakultas Ilmu Terapan Universitas Telkom” dapat diselesaikan dengan baik sebagai syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Jurusan Teknik Telekomunikasi Fakultas Ilmu Terapan pada lembaga pendidikan Universitas Telkom. Keberhasilan dalam penulisan buku Proyek Akhir ini tidak lepas dari peran, dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dan memberi arahan, bimbingan serta semangat kepada penulis. Sebagai penutup, penulis menyadari bahwa dalam penyusunan buku Proyek Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membuat buku Proyek Akhir ini menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga buku Proyek Akhir ini menjadi manfaat bagi pembaca dan khususnya bagi diri penulis sendiri.
Bandung, Juni 2016
Penulis
6
UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan Berkat dan Nikmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini. Dalam Pengerjaan Proyek Akhir dan penulisan buku ini, banyak sekali masukan, arahan, dukungan serta nasehat yang penulis terima dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia, kemurahan dan penyertaan-Nya. 2. Kedua orang tuaku, Bapak Aman Sinaga dan Ibu Rotua Manik yang selalu memberikan dukungan, motivasi, doa, dan kasih sayang kepada penulis. Semoga umur dan sehat selalu. 3. Kedua saudara kandungku (Yuni Vonti Ria Sinaga dan Andi Ganda Jeremia Sinaga) yang selalu memberi semangat, dukungan, dan mendoakanku. 4. Bapak dan Ibu pembimbing 1 dan pembimbing 2, Ibu Hasanah Putri dan Pak Dwi Andi Nurmantris atas arahan dan bimbingannya sehingga Proyek Akhir ini berhasil dengan baik. Semoga penulis dapat membalas kebaikan Bapak Ibu. 5. Teman-teman dan senior Mobile Communication Laboratory yang jadi tempat penulis belajar banyak hal, motivasi dan pengalaman yang benar-benar baru. Kak Faddli, Kak Bowo, Kak Rizky Ponti, Kak Fanny, Kak Haidar, Kak Luthfi, Kak Arsyad, Kak Yusuf, Yusuf Cibol, Kak Rizky Fadilah, Kak Ummi, Kak Fauzi, Kak Tika, Chae dan senior-senior lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu. 6. Teman-teman seperjuangan sekaligus menjadi keluarga pertama bagi penulis di tanah Sunda ini, kelas D3TT-37-02 yang penulis cintai yang telah memberikan dukungan, semangat dalam pengerjaan Proyek Akhir ini dan yang telah memberikan banyak cerita/pengalaman baru kepada penulis selama kuliah ini. Big thanks. 7. Untuk teman-teman karib penulis yang juga sedang dan akan menjalankan tugas / proyek akhir, Rana, Tere, Desi, Ira, Rina, Rico, Emli, Rizky, Roy, Haga, Akbar Pasaribu, Sofyan semoga nantinya pengerjaan proyek akhirnya lancar dan sukses. 7
8
DAFTAR ISI
ABSTRAK................................................................................................................................ ABSTRACT.............................................................................................................................. KATA PENGANTAR................................................................................................................. UCAPAN TERIMA KASIH..................................................................................................... DAFTAR ISI...........................................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR.................................................................................................................. DAFTAR TABEL..................................................................................................................... DAFTAR ISTILAH.................................................................................................................xii DAFTAR SINGKATAN.........................................................................................................xiii BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................................... 1.1 Latar Belakang.................................................................................................................. 1.2 Tujuan dan Manfaat.......................................................................................................... 1.3 Rumusan Masalah............................................................................................................ 1.4 Batasan Masalah............................................................................................................... 1.5 Metodologi Penelitian...................................................................................................... 1.6 Sistematika Penulisan...................................................................................................... BAB II DASAR TEORI............................................................................................................. 2.1 KONSEP DASAR TEKNOLOGI LONG TERM EVOLUTION (LTE)........................... 2.1.1 Arsitektur jaringan LTE............................................................................................. 2.2 PERENCANAAN JARINGAN INDOOR.....................................................................10 2.2.1 Prosedur perencanaan jaringan indoor.....................................................................11 2.2.2 Penempatan antena indoor.......................................................................................11 2.2.3 Coverage planning...................................................................................................12 2.2.4 Model propagasi......................................................................................................15 2.2.5 Perhitungan luas cell................................................................................................16 2.2.6 Perhitungan jumlah site by coverage planning........................................................16 2.2.7 Capacity Planning....................................................................................................17 2.2.8 Perhitungan jumlah site by capacity planning.........................................................21 2.3 KONSEP DASAR TEKNOLOGI FEMTOCELL..........................................................21 9
2.4 RADIOWAVE PROPAGATION SIMULATOR............................................................22 2.5 PHYSICAL CELL IDENTITY....................................................................................22 BAB III PERENCANAAN JARINGAN IBC.........................................................................25 3.1 DESKRIPSI PROYEK AKHIR.....................................................................................25 3.2 PROSES PERENCANAAN...........................................................................................25 3.2.1 Pengumpulan data & survei.....................................................................................26 3.2.2 Walktest....................................................................................................................31 3.2.3 Coverage dimensioning...........................................................................................32 3.2.4 Capacity dimensioning............................................................................................37 BAB IV SIMULASI DAN ANALISIS HASIL PERENCANAAN........................................41 4.1 PEMILIHAN JUMLAH FAP.........................................................................................41 4.2 SIMULASI PERENCANAAN......................................................................................42 4.2.1 Analisis hasil simulasi berdasarkan RSL.................................................................42 4.2.2 Analisis hasil simulasi berdasarkan SIR..................................................................46 4.3 ANALISA BERDASARKAN KPI.................................................................................49 BAB V PENUTUP...................................................................................................................51 5.1 KESIMPULAN..............................................................................................................51 5.2 SARAN...........................................................................................................................51 DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................................52 LAMPIRAN.............................................................................................................................53
10
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1 ARSITEKTUR JARINGAN LONG TERM EVOLUTION [9]............................................ GAMBAR 2.2 IBC (INDOOR BUILDING COVERAGE) MODEL BY RPS [2]...................................10 GAMBAR 2.3 ESTIMASI LINK BUDGET UPLINK [7]...................................................................13 GAMBAR 2.4 ESTIMASI LINK BUDGET DOWNLINK [7]..............................................................14 GAMBAR 2.5 LTE FEMTOCELL ARCHITECTURE [1]...................................................................22 GAMBAR 3.1 DIAGRAM ALIR PERENCANAAN..........................................................................26 GAMBAR 3.2 GEDUNG FAKULTAS ILMU TERAPAN, UNIVERSITAS TELKOM............................27 GAMBAR 3.3 3D MODEL GEDUNG FAKULTAS ILMU TERAPAN, UNIVERSITAS TELKOM..........27 GAMBAR 3.4 DENAH LANTAI 1................................................................................................28 GAMBAR 3.5 DENAH LANTAI 2................................................................................................29 GAMBAR 3.6 DENAH LANTAI 3................................................................................................29 GAMBAR 3.7 HASIL WALKTEST...............................................................................................31 GAMBAR 3.8 PROSEDUR COVERAGE PLANNING.......................................................................32 GAMBAR 3.9 PROSEDUR CAPACITY PLANNING..........................................................................38 GAMBAR 4.1 (A) PLOTTING TRANSMITTER 2D VIEW, (B) PLOTTING TRANSMITTER 3D VIEW..................................................................................................................................42 GAMBAR 4.2 (A) SIMULASI PERENCANAAN LANTAI SATU 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM RSL ........43 GAMBAR 4.3 (A) SIMULASI PERENCANAAN LANTAI DUA 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM RSL.........44 GAMBAR 4.4 (A) SIMULASI PERENCANAAN LANTAI TIGA 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM RSL........45 GAMBAR 4.5 (A) SIMULASI PERENCANAAN SEMUA LANTAI 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM RSL.....45 GAMBAR 4.6 (A) SIMULASI PERENCANAAN LANTAI SATU 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM SIR.........46 GAMBAR 4.7 (A) SIMULASI PERENCANAAN LANTAI DUA 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM SIR..........47 GAMBAR 4.8 (A) SIMULASI PERENCANAAN LANTAI TIGA 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM SIR.........48 GAMBAR 4.9 (A) SIMULASI PERENCANAAN SELURUH LANTAI 3D VIEW (B) CHART DIAGRAM SIR
..........................................................................................................................................49
11
DAFTAR TABEL TABEL 2.1 SPESIFIKASI LONG TERM EVOLUTION REL 8.........................................................6 TABEL 2.2 TIPE DINDING PADA MULTI-WALL MODEL [4]..................................................15 TABEL 2.3 SERVICE AND TRAFFIC MODEL PARAMETER [5]................................................18 TABEL 2.4 NILAI UMUM UNTUK PEAK TO AVERAGE RATIO...............................................19 TABEL 2.5 AVERAGE SINR 1800 MHZ DISTRIBUTION........................................................20 TABEL 2.6 ALOKASI PCI......................................................................................................23 TABEL 3.1 SPESIFIKASI GEDUNG FAKULTAS ILMU TERAPAN UNIVERSITAS TELKOM..........28 TABEL 3.2 SPESIFIKASI PERENCANAAN JARINGAN LTE INDOOR DI GEDUNG FIT UNIVERSITAS TELKOM. .30 TABEL 3.3 JUMLAH USER TIAP LANTAI................................................................................30 TABEL 3.4 UPLINK LINK BUDGET LTE................................................................................33 TABEL 3.5 DOWNLINK LINK BUDGET LTE...........................................................................33 TABEL 3.6 ESTIMASI JUMLAH FAP DI SETIAP LANTAI.........................................................37 TABEL 3.7 SINGLE USER THROUGHPUT...............................................................................39 TABEL 3.8 TOTAL NETWORK THROUGHPUT........................................................................39 TABEL 3.9 SINGLE SITE THROUGHPUT................................................................................40 TABEL 3.10 JUMLAH FAP....................................................................................................40 TABEL 4.1 FINAL NUMBER OF FAP......................................................................................41 TABEL 4.2 HASIL SIMULASI BY RSL & SIR ACUAN KPI OPERATOR...................................49
12
DAFTAR ISTILAH
Cell
: Cakupan area layanan dari suatu site
Dimensioning
: Melakukan perhitungan/perubahan terhadap suatu hal didalam planning
Femtocell
: Salah satu jenis dari suatu cell berdasarkan radius
Femtocell Access Point
: Merupakan site LTE indoor
Received Signal Level
:Mengindikasikan kekuatan sinyal yang diterima
user Release
: Merupakan penamaan dokumen yang untuk suatu teknologi baru yang dikeluarkan oleh 3GPP
Resource Block
: Merupakan resource pada LTE yang dialokasikan kepada user
Signal Interference Ratio
: Mengindikasikan kualitas sinyal yang diterima user
Site
: Adalah BTS, nodeB, eNodeB, atau HeNodeB aktif
Throughput
: Merupakan jumlah bit data yang berhasil diterima user per satuan waktu
13
DAFTAR SINGKATAN EIRP
: Effective Isotropic Radiated Power
FAP
: Femtocell Access Point
Kbps
: Kilo bit per second
KPI
: Key Performance Indicator
LTE
: Long Term Evolution
MAPL : Maximum Allowable Path Loss Mbps
: Mega bit per second
MIMO
: Multiple Input Multiple Output
Mhz
: Mega Hertz
PCI
: Physical Cell Identity
RSL
: Received Signal Level
SIR
: Signal Interference Ratio
SINR
: Signal Interference Noise Ratio
14
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang LTE (Long Term Evolution) merupakan teknologi yang dikembangkan oleh badan standarisasi 3GPP (Third Generation Partnership Project), untuk memenuhi demand pengguna seluler saat ini terhadap transfer data rate dan layanan data. Penerapan teknologi LTE sudah gencar dilakukan pada beberapa negara termasuk di Indonesia. Namun, perkembangan LTE di Indonesia cenderung lamban dikarenakan beberapa kendala seperti regulasi, kesiapan operator, dan realokasi frekuensi. Untuk tetap memberikan user experience terhadap jaringan LTE, para penyedia layanan di Indonesia gencar melakukan komersial LTE, termasuk mengimplementasikan pada indoor area. Perencanaan jaringan untuk indoor area diutamakan pada tempat yang sering dikunjungi setiap harinya, seperti kampus atau gedung perkuliahan. Gedung FIT (Fakultas Ilmu Terapan) merupakan salah satu gedung milik Universitas Telkom yang menjadi salah satu tempat aktivitas belajar, penyelenggaraan perkuliahan dan aktivitas mahasiswa setiap harinya. Untuk tetap memenuhi tercapainya user experience terhadap teknologi LTE didalam gedung tersebut, perencanaan jaringan indoor LTE merupakan solusi yang bisa dilakukan. Dengan melakukan perencanaan jaringan indoor LTE cakupan femtocell, dapat mencakup semua sisi area didalam gedung yang tidak dapat dijangkau oleh cell outdoor sebelumnya dan penerapan indoor LTE dengan teknik femtocell coverage lebih mudah dan murah untuk dilakukan daripada menggunakan teknik outdoor cell coverage. Pada Proyek Akhir ini, dilakukan proses perencanaan jaringan indoor LTE pada gedung FIT Universitas Telkom dengan teknik femtocell coverage, agar tercapai user experience terhadap teknologi LTE didalam gedung tersebut dan dengan cost deploy yang seminimal mungkin. Perencanaan jaringan yang dilakukan pada gedung FIT, terdiri dari lantai 1 hingga lantai 3 dengan kapasitas user dalam perencanaan adalah kapasitas maksimum gedung untuk menampung user per lantainya.
1
1.2 Tujuan dan Manfaat Tujuan dan Manfaat dari penulisan Proyek Akhir ini adalah : 1. Melihat performansi jaringan LTE Indoor berdasarkan jumlah antena yang dipropose pada proyek akhir ini 2. Menampilkan nilai Received Signal Level rata-rata yang didapat dari hasil simulasi berdasarkan model propagasi yang digunakan pada Proyek Akhir ini 3. Menampilkan nilai Signal Interference Ratio rata-rata yang didapatkan dari hasil simulasi berdasarkan model propagasi yang digunakan pada Proyek Akhir ini 4. Membandingkan hasil simulasi yang didapat dengan KPI Planning Indoor LTE di dunia Industri 1.3 Rumusan Masalah Berikut ini adalah perumusan masalah yang diambil untuk penulisan Proyek Akhir berdasarkan latar belakang permasalahan adalah : 1. Perhitungan Radio Link Budget indoor yang sesuai untuk menentukan total Pathloss 2. Pemodelan propagasi Cost-231 Multiwall untuk Indoor Planning 3. Dimensioning Coverage planning dan Capacity Planning 4. Pemodelan Service dan Traffic Parameter yang digunakan pada Indoor Planning 1.4 Batasan Masalah Pada Proyek Akhir ini dilakukan beberapa pembatasan masalah agar dapat fokus dan tidak mengkaji masalah secara berlebihan yaitu sebagai berikut : 1. Spesifikasi LTE yang digunakan mengacu pada 3GPP Release 8 2. Perencanaan Indoor dilakukan pada Gedung Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom dari lantai 1 s/d 3 3. Tidak terdapat Pertumbuhan user / Growth Factor didalam gedung 4. Metode yang dibahas dalam perencanaan jaringan Indoor LTE adalah Coverage Planning dan Capacity Planning 2
5. Pemodelan propagasi yang digunakan adalah Cost-231 Multiwall 6. Parameter yang ditinjau dari hasil simulasi adalah Received Signal Level dan Signal Interference Ratio 1.5 Metodologi Penelitian Langkah – langkah yang ditempuh dalam menulis Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur Pencarian dan pengumpulan literatur – literatur maupun kajian-kajian yang mendukung atau berkaitan dengan permasalahan-permasalahan yang ada dalam Proyek Akhir ini. Hal tersebut dapat berupa buku referensi, artikel. 2. Perencanaan Sistem Membuat rencana – rencana dan prediksi – prediksi berdasarkan analisa dan referensi-referensi yang ada. 3. Simulasi Sistem Mensimulasikan hasil perencanaan yang ditelah dihitung secara manual ke software simulasi planning untuk melihat performansi jaringan yang direncanakan. 4. Penarikan Kesimpulan Pada tahap ini akan dilakukan penarikan kesimpulan dari perancangan jaringan LTE indoor di suatu gedung perkantoran. 1.6 Sistematika Penulisan Secara umum keseluruhan Proyek Akhir ini dibagi menjadi lima bab utama. Penjelasan masing-masing bab adalah sebagai berikut:
3
BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang masalah, tujuan dan manfaat, perumusan masalah, batasan masalah, metodologi penyelesaian masalah yang akan digunakan, serta sistematika penulisan yang memuat susunan penulisan Proyek Akhir. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi tentang teori-teori yang dijadikan rujukan dalam Proyek Akhir ini seperti overview LTE, dan konsep perencanaan jaringan indoor, model propagasi, femtocell, capacity planning dan coverage planing. BAB III PERENCANAAN JARINGAN IBC Bab ini berisi perencanaan jaringan Indoor Building Coverage LTE pada gedung Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom. Terdapat persamaan matematis pada bab ini yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dalam perencanaan jaringan LTE. Bab ini meliputi diagram alur perencanaan indoor LTE dan spesifikasi parameter planning. BAB IV SIMULASI DAN ANALISIS HASIL PERENCANAAN Bab ini berisi tentang hasil perencanaan jaringan indoor LTE yang telah disimulasikan pada software planning dari Proyek Akhir ini. Bab ini meliputi analisis terhadap RSL dan SIR yang diperoleh dari hasil simulasi dan membandingkan dengan parameter KPI. BAB V PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil pengerjaan Proyek Akhir yang dilakukan. Bab ini juga berisi saran tentang bagaimana pengerjaan Proyek Akhir bisa dilanjutkan dilain tempat ataupun pada tempat yang sama dengan tujuan tercipta Proyek Akhir yang lebih baik lagi.
4
BAB II DASAR TEORI
2.1 KONSEP DASAR TEKNOLOGI LONG TERM EVOLUTION (LTE) [8] Long Term Evolution (LTE) adalah merupakan generasi penerus dari teknologi sebelumnya 3G UMTS & HSPA. LTE merupakan sebuah nama dan hasil perbaikan standar terhadap teknologi sebelumnya yang berasal dari badan standarisasi telekomunikasi 3GPP (Third Generation Partnership Project). LTE pertama kali diperkenalkan pada 3GPP Release 8, yang dirilis pada Desember 2008. LTE pertama kali muncul di release 8, namun pada release 8 teknologi LTE ini belum dapat dikatakan teknologi 4G karena belum mencapai persyaratan yang telah ditentukan pada IMT-Advance. Pada LTE, kecepatan transfer data maksimum secara teori dapat mencapai 300 Mbps pada sisi downlink dan 75 Mbps pada sisi uplink dengan menggunakan channel bandwidth 20 Mhz dan antena MIMO 4x4. Teknologi LTE dapat beroperasi dengan variasi bandwidth berbeda yaitu pada 1,4 Mhz, 3 Mhz, 5 Mhz, 10 Mhz, 15 Mhz dan 20 Mhz. Selain itu, Teknologi LTE juga menawarkan tingkat mobility yang tinggi hingga 350 km/jam dan Mode operasi LTE dapat bekerja di FDD maupun TDD. Long Term Evolution (LTE) diciptakan untuk memperbaiki teknologi sebelumnya. Kemampuan dan keunggulan dari Long Term Evolution (LTE) terhadap teknologi sebelumnya selain dari kecepatan dalam transfer data, juga karena Long Term Evolution (LTE) dapat memberikan coverage dan kapasitas dari layanan yang lebih besar, mengurangi biaya dalam operasional, mendukung penggunaan multiple antenna, fleksibel dalam penggunaan bandwidth operasinya dan juga dapat terhubung atau terintegrasi dengan teknologi yang sudah ada. Pada teknologi LTE ditetapkan OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sebagai air interface yang memiliki kemampuan untuk mendukung multi layer data streams menggunakan sistem antenna MIMO untuk meningkatkan efisiensi spektrum. Pada sistem Multiple Access, LTE menggunakan sistem OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) pada sisi downlink dan SCFDMA (Single Carrier - Frequency Division Multiple Access) pada sisi uplink.
5
LTE menggunakan topologi jaringan all-IP, namun spesifikasi dari LTE tetap memiliki compatibility dengan sistem teknologi 2G dan 3G yang masih menggunakan layanan domain circuit switch seperti pada voice. Oleh karena itu LTE memanfaatkan layanan Circuit Switch Fall Back (CSFB) agar layanan voice LTE dengan teknologi sebelumnya tetap dapat terhubung. LTE sendiri mampu mendukung semua aplikasi yang ada baik voice, data, video maupun IP TV. Spesifikasi lengkap LTE dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Spesifikasi Long Term Evolution Rel 8
Parameter
Information
Peak data rate
Uplink
: 75 Mbps
Downlink : 300 Mbps dengan Bandwidth System 20 MHz @MIMO 4x4 Operating Band
700,850,900,1800,2100,2300,2600 MHz
Channel Bandwidth
1,4 ; 3 ; 5 ; 10 ; 15 ; 20 MHz
Cyclic Prefix
Normal,Extended
Latency
User Plane 0
Lantai 2
-51,46
20,73
(90 %) area
(90%) area 51
Lantai 3
-46,68
30,96
Semua Lantai -47,28 14,04 Pada tabel 4.2 diketahui hasil lengkap masing-masing nilai RSL dan SIR di tiap lantainya. Perolehan hasil simulasi kemudian dibandingkan dengan KPI operator untuk mengetahui apakah hasil perencanaan yang telah dilakukan sesuai dengan persyaratan untuk dapat dikatakan layak digelar. Persyaratan dari salah satu operator untuk parameter RSL, hasil perencanaan/simulasi harus lebih besar daripada -90 dBm di 90% area dan untuk parameter SIR, standar minimalnya adalah >0dB di 90% area. Jika berdasarkan tinjauan parameter RSL dan SIR diseluruh lantai, hasil simulasi yang diperoleh pada perencanaan jaringan Indoor Building Coverage LTE di gedung Fakultas Ilmu Terapan memiliki nilai CDF untuk parameter SIR yang dibawah 0dB sebesar 0,0358 sehingga didapat area yang memiliki nilai SIR diatas 0dB adalah [(1-0,0358)*100%] = 96,42% sedangkan nilai CDF untuk parameter RSL yang dibawah -90 dBm sebesar 0,0143 sehingga didapat area yang memiliki nilai RSL diatas -90dBm adalah [(1-0,0143)*100%] = 98,57%. Maka jika ditinjau dari hasil simulasi dengan acuan parameter RSL dan SIR, perencenaan LTE digedung Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom telah memenuhi persyaratan KPI operator acuan dan layak untuk diimplementasi.
52
BAB V PENUTUP
5.1 KESIMPULAN Berdasarkan teori,perhitungan, simulasi dan analisis pada Proyek Akhir ini, didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Nilai MAPL mempengaruhi radius dari suatu site dan juga berpengaruh terhadap total site yang dibutuhkan 2. Service dan Traffic parameter mempengaruhi hasil network throughput 3. Model propagasi Cost 231 Multiwall merupakan model propagasi untuk indoor yang memodelkan propagasi dari rentan frekuensi 1500 Mhz – 2000 Mhz 4. Pada hasil perencanaan didapatkan jumlah site yang dibutuhkan untuk lantai 1,2,3 masing-masing sebanyak 4,7 dan 4 FAP. Dengan hasil prediksi disimulasi nilai RSL & SIR mencapai target KPI 5.2 SARAN Adapun saran penulis untuk Proyek Akhir Planning Indoor selanjutnya adalah sebagai berikut: 1. Pemodelan propagasi yang digunakan untuk indoor bisa lebih variatif, selain Cost231 Multiwall yang memiliki akurasi lebih baik 2. Menggunakan Software simulasi yang lebih baik, selain RPS agar bisa memilih lebih banyak model propagasi dan memiliki fitur Planning Indoor yang lebih lengkap 3. Mengkaji dasar teori Planning Indoor LTE lebih dalam, dan mencoba melakukan penggabungan antara Wifi & seluler (Offload)
53
DAFTAR PUSTAKA [1]
Boccuzzi, Joseph. Michael Ruggiero.Femtocell Design and Application : Mc Graw
Hill, 2011 [2]
D.J. Deibner,J. Hubner, D. Hunold and D.J.Vooigt, RPS – Radiowave Propagation
Simulator, Dresden: Radioplan, 2005. [3]
Ericsson. "LTE-System Overview".Ericsson.2008.
[4]
European Commission. 1999. Digital Mobile Radio Towards Future Generation
Systems, Cost 231 Final Report [5]
Huawei
Technologies
Co.Ltd..2010.
LTE
Radio
Network
Capacity
Co.Ltd..2010.
LTE
Radio
Network
Coverage
Dimensioning.Shenzen : Huawei [6]
Huawei
Technologies
Dimensioning.Shenzen : Huawei [7]
Huawei Technologies Co.Ltd..2010. LTE RNP Introduction.Shenzen : Huawei
[8]
Sesia, Stefania, Issam Toufik, and Matthew Baker, .“LTE – The UMTS Long Term
Evolution : From Theory to Practice, 2nd Edition”. Chichester, West Sussex:WILEY,2011. [9]
Song, Lingyang. Jia Shen. Evolved Cellular Network Planning and Optimization
for UMTS and LTE : CRC Press, 2010 [10]
Tolstrup, Morten. “Indoor Radio Planning A Practical Guide for 2G,3G and 4G, 3rd
Edition”. Chichester, West Sussex:WILEY,2015. [11]
Zhang, Jie . Femtocells Technologies and Development : Wiley, 2010
[12]
ElNashar,Ayman,Mohamed El-saidny, and Mahmoud Sherif. ”Design, Deployment
and Performance of 4G LTE Network”. Chicester,West Sussex:WILEY,2014
54
LAMPIRAN RPS Histogram Table SIR hasil simulasi diseluruh lantai Signal to Interference Ratio [dB]
Relative Frequency -5
CDF 0
0
-3.66
0.00133600534 4021
0.0013360053 44021
-2.32
0.01016848511 838
0.0115044904 6241
-0.98
0.02434498626 883
0.0358494767 3124
0.36
0.06672604468 196
0.1025755214 132
1.7
0.05863579009 872
0.1612113115 119
3.04
0.06835894010 243
0.2295702516 143
4.38
0.05848734506 049
0.2880575966 748
5.72
0.05477621910 488
0.3428338157 797
7.06
0.04794774734 655
0.3907815631 263
8.4
0.04438506642 915
0.4351666295 554
9.74
0.04883841757 589
0.4840050471 313
11.08
0.03629481184 591
0.5202998589 772
12.42
0.03377124619 61
0.5540711051 733
13.76
0.03072812291
0.5847992280 55
249
858
15.1
0.02983745268 314
0.6146366807 689
16.44
0.03978327024 419
0.6544199510 131
17.78
0.04022860535 887
0.6946485563 72
19.12
0.02642321680 398
0.7210717731 76
20.46
0.02961478512 581
0.7506865583 018
21.8
0.02501298894 084
0.7756995472 426
23.14
0.02404809619 238
0.7997476434 35
24.48
0.02887255993 468
0.8286202033 697
25.82
0.02679432939 954
0.8554145327 692
27.16
0.02070808283 233
0.8761226156 016
28.5
0.01521561641 802
0.8913382320 196
29.84
0.01365694351 666
0.9049951755 363
31.18
0.01269205076 82
0.9176872263 045
32.52
0.01068804275 217
0.9283752690 566
33.86
0.00794180954 5016
0.9363170786 016
35.2
0.00630891412 4545
0.9426259927 262
36.54
0.00534402137 6086
0.9479700141 023 56
37.88
0.00408223855 1176
0.9520522526 535
39.22
0.00348845839 8278
0.9555407110 517
40.56
0.00215245305 4257
0.9576931641 06
41.9
0.00274623320 7155
0.9604393973 131
43.24
0.00400801603 2064
0.9644474133 452
44.58
0.00356268091 739
0.9680100942 626
45.92
0.00437912862 7626
0.9723892228 902
47.26
0.00378534847 4727
0.9761745713 65
48.6
0.00311734580 2717
0.9792919171 677
49.94
0.00348845839 8278
0.9827803755 659
51.28
0.00423068358 9401
0.9870110591 553
52.62
0.00252356564 9818
0.9895346248 052
53.96
0.00163289542 0471
0.9911675202 256
55.3
0.00185556297 7807
0.9930230832 034
56.64
0.00051955763 37861
0.9935426408 372
57.98
0.00237512061 1594
0.9959177614 488
59.32
0.00089067022 93476
0.9968084316 782
60.66
0.00044533511
0.9972537667 57
46738
928
0.00029689007 62 64492
0.9975506568 693
63.34
0.00096489274 84599
0.9985155496 178
64.68
0.00059378015 28984
0.9991093297 707
66.02
0.00014844503 82246
0.9992577748 089
67.36
0.9993319973 7.42E+06 28
68.7
0.9994062198 7.42E+06 471
70.04
0.9994062198 0 471
71.38
0.9994804423 7.42E+06 662
72.72
0.9994804423 0 662
74.06
0.9994804423 0 662
75.4
0.9995546648 7.42E+06 853
76.74
0.9995546648 0 853
78.08
0.9996288874 7.42E+06 044
79.42
0.00029689007 64492
0.9999257774 809
80.76
0.9999257774 0 809
82.1
0.9999257774 0 809
83.44
0.9999257774 0 809 58
84.78
0.9999257774 0 809
86.12
0.9999257774 0 809
87.46
0.9999257774 0 809
88.8
0.9999257774 0 809
90.14
0.9999257774 0 809
91.48
0.9999257774 0 809
92.82
0.9999257774 0 809
94.16
0.9999257774 0 809
95.5
0.9999257774 0 809
96.84
0.9999257774 0 809
98.18
0.9999257774 0 809
99.52
0.9999257774 0 809
100.86
0.9999257774 0 809
102.2
0.9999257774 0 809
103.54
0.9999257774 0 809
104.88
0.9999257774 0 809
106.22
0.9999257774 0 809
107.56
0 0.9999257774 59
809 108.9
0.9999257774 0 809
110.24
0.9999257774 0 809
111.58
0.9999257774 0 809
112.92
0.9999257774 0 809
114.26
0.9999257774 0 809
115.6
0.9999257774 0 809
116.94
0.9999257774 0 809
118.28
0.9999257774 0 809
119.62
0.9999257774 0 809
120.96
0.9999257774 0 809
122.3
0.9999257774 0 809
123.64
0.9999257774 0 809
124.98
0.9999257774 0 809
126.32
0.9999257774 0 809
127.66 129 130.34
7.42E+06
1
0
1
0
1
RPS Histogram Table RSL hasil simulasi diseluruh lantai 60
(Composite) Coverage [dBm]
Relative Frequency
CDF
-170
0.000222552
0.000222 552
-168.5
0
0.000222 552
-167
0
0.000222 552
-165.5
0
0.000222 552
-164
0
0.000222 552
-162.5
0
0.000222 552
-161
0
0.000222 552
-159.5
0
0.000222 552
-158
0
0.000222 552
-156.5
0
0.000222 552
-155
0
0.000222 552
-153.5
7.4184E-05
0.000296 736
-152
0.000148368
0.000445 104
-150.5
0
0.000445 104
-149
0
0.000445 104
-147.5
0
0.000445 104
-146
0
0.000445 61
104 0
0.000445 104
-143
0
0.000445 104
-141.5
0
0.000445 104
-140
0
0.000445 104
-138.5
0
0.000445 104
-137
7.4184E-05
0.000519 288
-135.5
0
0.000519 288
-134
7.4184E-05
0.000593 472
-132.5
0
0.000593 472
-131
0
0.000593 472
-129.5
0
0.000593 472
-128
0
0.000593 472
-126.5
0
0.000593 472
-125
0.000148368
0.000741 84
-123.5
7.4184E-05
0.000816 024
-122
0
0.000816 024
-120.5
0
0.000816 024
-144.5
62
-119
0.001038576
0.001854 599
-117.5
0.000148368
0.002002 967
-116
7.4184E-05
0.002077 151
-114.5
0
0.002077 151
-113
0
0.002077 151
-111.5
7.4184E-05
0.002151 335
-110
0
0.002151 335
-108.5
0
0.002151 335
-107
0
0.002151 335
-105.5
0.00074184
0.002893 175
-104
0.00037092
0.003264 095
-102.5
0.000148368
0.003412 463
-101
0.000667656
0.004080 119
-99.5
0
0.004080 119
-98
0.000148368
0.004228 487
-96.5
0.001780415
0.006008 902
-95
0.002596439
0.008605 341
-93.5
0.002893175
0.011498 63
516 0.002373887
0.013872 404
-90.5
0.000519288
0.014391 691
-89
0
0.014391 691
-87.5
0
0.014391 691
-86
0.00111276
0.015504 451
-84.5
0.000445104
0.015949 555
-83
0.000148368
0.016097 923
-81.5
0.000519288
0.016617 211
-80
0.002225519
0.018842 73
-78.5
0.006379822
0.025222 552
-77
0.008902077
0.034124 629
-75.5
0.005934718
0.040059 347
-74
0.009050445
0.049109 792
-72.5
0.007789318
0.056899 11
-71
0.013501484
0.070400 593
-69.5
0.006305638
0.076706 231
-68
0.005192878
0.081899 11
-92
64
-66.5
0.003412463
0.085311 573
-65
0.006379822
0.091691 395
-63.5
0.008382789
0.100074 184
-62
0.021661721
0.121735 905
-60.5
0.02611276
0.147848 665
-59
0.035905045
0.183753 709
-57.5
0.04235905
0.226112 76
-56
0.043991098
0.270103 858
-54.5
0.056824926
0.326928 783
-53
0.04925816
0.376186 944
-51.5
0.042062315
0.418249 258
-50
0.031305638
0.449554 896
-48.5
0.022700297
0.472255 193
-47
0.020400593
0.492655 786
-45.5
0.018323442
0.510979 228
-44
0.034347181
0.545326 409
-42.5
0.034272997
0.579599 407
-41
0.041765579
0.621364 65
985 0.047255193
0.668620 178
-38
0.050890208
0.719510 386
-36.5
0.042952522
0.762462 908
-35
0.041765579
0.804228 487
-33.5
0.045178042
0.849406 528
-32
0.034421365
0.883827 893
-30.5
0.039391691
0.923219 585
-29
0.025890208
0.949109 792
-27.5
0.027151335
0.976261 128
-26
0.012388724
0.988649 852
-24.5
0.008531157
0.997181 009
-23
0.001706231
0.998887 24
-21.5
0.000890208
0.999777 448
-20
0.000222552
1
-18.5
0
1
-39.5
Tutorial menggunakan RPS 66
(Pengenalan Window pada RPS)
Tutorial menggunakan RPS (Menambah Layer)
67
Tutorial menggunakan RPS (Pengenalan Koordinat System)
Tutorial menggunakan RPS (Cara membuat lantai/surface)
68
Tutorial menggunakan RPS (Cara membuat dinding)
69
