Analisis Kualitas Jaringan 3G Dengan Metode Drive Test Benchmark PadaArea Medan Baru

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teknologi 3G (WCDMA / UMTS)
Teknologi WCDMA adalah teknologi radio yang digunakan pada sistem
3G/UMTS. Teknologi WCDMA berbeda dengan teknologi jaringan radio GSM.
Pada jaringan 3G kualitas suara yang lebih baik, data rate yang semakin tinggi
(mencapai 2 Mbps dengan menggunakan relese 99) dan mencapai 10 Mbps
dengan menggunakan HSDPA. Teknologi 3G biasanya membutuhkan alokasi
bandwith sebesar 5 Mhz untuk sistem WCDMA. Pada jaringan UMTS 3G
mempunyai keunggulan yaitu bandwith yang bervariasi sesuai layanan pengguna.
Adapun beberapa pendukung lain layanan 3G seperti TD-CDMA (Time Divison –
Code Division Multiple Access), TD-SCDMA (Time Division – Sysncronize Code
Division Multiple Access), CDMA2000, WiMAX (World wide interoperability for
Microwave Access)[1].
Dalam teknologi 3G pembagian alokasi Spektrum frekuensi terbagi menjadi
dua yaitu :
a. Sistem Time Division Duplex (TDD)
TDD memakai operasi full duplex dengan menggunakan pita frekuensi
tunggal dan pembagian waktu multiplexing uplink dan downlink sinyal. Alokasi
spektrum TDD antara range frekuensi 1900-1920 Mhz dan 2010-2025 Mhz yang

digunakan untuk transmisi uplink dan downlink secara bersamaan.
b. Sistem frekuensi Divison Duplex (FDD)
Dalam FDD uplink dan downlink terpisah yang memungkinkan perangkat
mengirim dan menerima data pada saat yang bersamaan. Jarak antara uplink dan

5
Universitas Sumatera Utara

downlink disebut dengan duplex. Alokasi spektrum FDD pada range frekuensi
antara 1920-1980 Mhz untuk transmisi downlink dan 2110-2170 Mhz untuk
transmisi uplink.
Teknologi 3G arsitektur merupakan bagian yang sangat penting untuk
mengetahui alur kinerja jaringan 3G. Gambar 2.1 menunjukkan arsitektur jaringan
3G.

Gambar 2.1 Arsitektur jaringan 3G
Skema struktur jaringan 3G secara umum terdiri dari [2] :
1. UE (Unit Equipment)
Merupakan perangkat atau terminal pada sisi pelanggan yang berupa
headset untuk mengirim dan menerima informasi. UE sama prinsipnya seperti MS

(mobile station) pada jaringan 2G yaitu sebagai user atau pengguna.
2. Node B (Base Transceiver Station)
Node B merupakan unit radio pemancar dan penerima untuk komunikasi
antar cell. Setiap node B mampu melayani satu atau banyak cell di dalamnya.

6
Universitas Sumatera Utara

Node B terhubung ke UE melalui Uu Interface yang digunakan pada WCDMA.
Fungsi utama dari node B sebagai pemancar dan penerima air interface, sebagai
modulasi dan demodulasi, sebagai pemeriksa error correction dan adapasi
kecepatan.
3. RNC ( Radio Network Controller )
Radio Network Controller (RNC) pada jaringan GSM disebut juga dengan
BSC. RNC merupakan sambungan dari satu atau lebih node B. Fungsi dari RNC
diantaranya sebagai radio resource control, kontrol penggunaan, mengatur alokasi
kanal, power kontrol, mengontrol handover dan broadcasting sinyal dan lain-lain.
4. HLR (Home Location Register)
HLR merupakan tempat penyimpanan database dan mengolah data
pelanggan. HLR menyimpan segala informasi dari pelanggan seperti informasi

lokasi dan parameter-parameter autentikasi.
5. EIR (Equipment Identity Register)
Berfungsi untuk validasi database UE. EIR dapat melakukan pengecekan
terhadapa UE. Segala informasi dapat di akses dari EIR sebagai fungsi
pengontrolan.
6. SMS-C
SMS-C berfungsi sebagai pengatur dalam hal SMS (Short Message
Service).
7. Core network, terdiri dari beberapa bagian :
a.Serving GPRS Support Node (SGSN) merupakan komponen utama
didalam system 3G. SGSN menyalurkan incoming dan outgoing paketpaket IP ke dan dari UE yang aktif di dalam area servisnya. Fungsi lainnya

7
Universitas Sumatera Utara

menghandel paket routing dari dan ke SGSN melalui RNC via node B ke
UE (user equipment).
b. Gateway GPRS Support Node (GGSN) merupakan berfungsi seperti router
yaitu sebagai pengatur alamat IP dari semua pelanggan.
2.2 KPI (Key Performance Indicator)

KPI merupakan target standar performansi jaringan yang harus dicapai
oleh suatu perusahaan telekomunikasi. Berikut ini merupakan parameter KPI
yang telah disepakati antara vendor dan operator untuk layanan voice, yaitu
[3] :
1. CPICH RSCP (Common Pilot Channel Received Signal Code Power)

CPICH RSCP merupakan tingkatan sinyal pada jaringan 3G UMTS
dengan satuan dBm yang nilai dan fungsinya sama dengan Rx Level pada
sistem 2G GSM. Untuk KPI CPICH RSCP diperoleh dari hasil drive test baik
dalam mode dedicated maupun mode idle. Tabel 2.1 menunjukkan level
range dari CPICH RSCP.
Tabel 2.1 Tabel Legend CPICH RSCP
Nilai CPICH RSCP (dBm)

Keterangan

-65 s/d 0

Sangat bagus

-75 s/d -65

Bagus

-80 s/d -75

Cukup bagus

-95 s/d -80

Kurang bagus

-105 s/d -95

Jelek

-120 s/d -105

Sangat jelek

8
Universitas Sumatera Utara

Untuk mendapatkan presentase KPI

level RSCP hasil pengukuran

didapatkan dari Persamaan 2.1 .
Value legend CPICH RSCP =

X100

(2.1)

2. CPICH Ec/No (Common Pilot Channel Carrier per Noice)

CPICH Ec/No adalah enegi carrier dibagi dengan nois (rugi-rugi).
Ec/No merupakan parameter kualitas data atau suara pada jaringan 3G yang
nilai dan fungsinya sama dengan Rx Quall pada jaringan 2G GSM. Sama
dengan CPICH RSCP, KPI CPICH Ec/No diperoleh dari hasil drive test pada

mode dedicated maupun pada mode idle. Tabel 2.2 menunjukkan level dari
CPICH Ec/No operator.
Tabel 2.2 Tabel Legend CPICH Ec/No
Nilai CPICH Ec/No (dB)

Keterangan

-6 s/d 0

Sangat bagus

-9 s/d -6

Bagus

-12 s/d -9

Cukup bagus

-15 s/d -12

Kurang bagus

-18 s/d -15

Jelek

-25 s/d -18

Sangat jelek

Untuk menghitunng presentase value legend CPICH Ec/No hasil
pengukuran didapatkan dari Persamaan 2.2.

Value legend CPICH Ec/No =

x100 (2.2)

3. SQI (Speech Quality Index)
SQI adalah indikator kualitas suara dalam keadaan menelepon

(dedicated mode). Nilai SQI ini berkisar antara -20 hingga 30. Semakin besar

9
Universitas Sumatera Utara

nilai SQI, semakin baik pula kualitas suara. Nilai SQI dihitung oleh tems secara
otomatis yang diupdate setiap 0.5 detik. Pada Tabel 2.3 menunjukkan level
dari KPI SQI.
Tabel 2.3 Tabel Legend SQI
Nilai SQI (dBQ)

Keterangan

18 s/d 30

Bagus

10 s/d 18

Kurang bagus

-20 s/d 10

Jelek

Untuk mendapatkan presentase KPI untuk parameter SQI dapat di
rumuskan dari Persamaan 2.3 value legend CPICH SQI .

Value legend SQI =

x100

(2.3)

4. CSSR (Call Setup Succes Rate)
CSSR merupakan presentase tingkat keberhasilan panggilan oleh ketersediaan kanal
suara yang telah disediakan. Standar penilaian akan diketahui jika angka
menunjukkan > 95% maka berpredikat sangat bagus, 90% - 95% bagus, 80% 90% cukup bagus, dan jika < 80% maka digolongkan poor atau jelek. CSSR
diperoleh dari hasil KPI OSS maupun dari hasil drive test. Dari OSS diperoleh
nilai statistik CSSR, sedangkan dari drive test KPI CSSR didapat dari mode

dedicated short call dengan waktu 120 detik dedicated dan 10 detik idle.
Untuk memperoleh nilai dari CSSR didapatkan dari Persamaan 2.4 :

5. CCSR (Call Completion Success Rate)
CCSR adalah tingkat keberhasilan proses panggilan yang dihitung dari
UE melakukan panggilan dan panggilan tersebut terjawab oleh penerima
10
Universitas Sumatera Utara

sampai percakapan selesai dan koneksi dihentikan secara normal. Seperti
halnya CSSR, KPI CCSR diperoleh dari data harian OSS dan dari hasil drive
test dengan menggunakan metode dedicated short call, 120 detik dedicated
dan 10 detik idle. Pada perhitungan presentase CCSR didapatkan dari
Persamaan 2.5
(

6. CDR (Call Drop Rate)

)

(2.5)

CDR adalah presentase tingkat kegagalan maupun tingkat gangguan
pada proses komunikasi, yang ditandai dengan terputusnya hubungan antara
penelepon dan penerima. Ada beberapa hal yang menyebabkan terputusnya
hubungan komunikasi, diantaranya kegagalan hand over atau soft hand over,
power congest dimana kapasitas dari node B sudah penuh, hardware dimana
terjadi masalah pada sisi hardware yang ditandai dengan ditemukanya alarm
pada Node B tersebut. Untuk perhitungan presentase drop rate diperoleh dari
Persamaan 2.6.
CDR =

x100

(2.6)

7. CCR ( Call Congestion Ratio)
Call congestion ratio merupakan presentase kepadatan panggilan yang
disebabkan karena keterbatasan kanal. Untuk menghitung presentase nilai CCR
diperoleh dari Persamaan 2.7.
CCR =

x 100 %

(2.7)

11
Universitas Sumatera Utara

2.3 Drive Test
Drive test adalah pengukuran yang dilakukan untuk mengamati dan
melakukan optimasi agar dihasilkan kriteria performansi jaringan dapat
terpenuhi. Parameter yang diamati dalam drive test sepeti kuat daya pancar
dan daya terima, tingkat kegagalan akses (originating dan terminating),
tingkat panggilan yang gagal (drop call). Drive test di sini di amati dari sisi
penerima dan dilakukan dengan menggunakan software yang terintegrasi
dengan laptop, pada prinsipnya sama dengan alat drive test lain yaitu
terhubung dengan handphone dan GPS (Global Positioning Satellite) yang
digunakan untuk membantu menentukan letak dan koordinat posisi MS atau
handphone yang digunakan pada saat bergerak. Drive test digunakan untuk
outdoor (luar ruangan) karena dikerjakan di dalam mobil dengan
berkendaraan. Walk test yaitu dilakukan di indoor (dalam ruangan) dengan
berjalan. Istilah drive test lebih umum dibanding walk test, tetapi pada
dasarnya mempunyai pengertian yang sama hanya metode nya saja yang
berbeda [4]. Drive Test dilakukan pada beberapa kondisi :
a.

Drive test awal yang dilaksanakan ketika suatu BTS telah selesai di-

instal untuk mengetahui data awal suatu BTS juga menunjukkan tingkat
kelayakan suatu jaringan.
b.

Drive test maintaining yaitu memonitoring performansi BTS sesuai

dengan jadwal yang telah ditentukan. Dilaksanakan dalam keadaan yang
sangat diperlukan, yaitu jika ada keluhan dari pelanggan ataupun terdapat
penurunan performansi BTS yang dilihat dari laporan harian.

12
Universitas Sumatera Utara

Hasil pengukuran drive test bisa dilihat dalam bentuk peta, dimana pada
peta tersebut diperlihatkan plot-plot jalur yang ditelusuri saat drive test.
Sehingga dari indikasi warna pada peta tersebut dapat diketahui daerah yang
mengalami masalah.
2.4 Benchmark
Benchmark digunakan untuk mengukur kualitas jaringan dari beberapa
operator di dalam area yang sama secara bersamaan untuk mengetahui
kelebihan serta kekurangan kualitas jaringan dari masing-masing operator.
Kelemahan kualitas jaringan dari operator akan digunakan untuk mencari
solusi peningkatan kualitas pelayanan jaringan dari operator itu sendiri. Hasil
dari aktifitas benchmark secara coverage dapat digunakan untuk keperluan
persaingan industri antar operator telekomunikasi [5].
2.5 Perhitungan Pathloss
Propagasi adalah proses perambatan gelombang elektromagnetik dari
suatu tempat ke tempat lain. Fading merupakan komponen utama yang dapat
mengganggu performansi sistem. Fading menyebabkan suatu kondisi dimana
sinyal yang diterima terlalu jelek untuk dilakukan pemrosesan lebih lanjut.
Model propagasi umumnya menjelaskan perkiraan rata-rata kuat sinyal yang
diterima penerima pada jarak tertentu dari pemancar. Setiap proses propagasi
akan menimbulkan rugi-rugi propagasi [6].
Dalam tugas akhir ini akan menggunakan 2 metode perhitungan
propagasi yaitu dengan metode cos 231 dan model NLOS 3GPP.

13
Universitas Sumatera Utara

a. Metode Perhitungan Empiris Cost 231
Mekanisme perambatan gelombang elektromagnetik pada umumnya terdiri
atas refraksi, difraksi dan hamburan. Untuk sistem komunikasi wireless yang
beroperasi di daerah urban yang jarang sekali terdapat jalur LOS (Line Of Sight)
antara transmitter dan receiver, serta dengan adanya gedung-gedung tinggi dapat
menghasilkan rugi-rugi (path loss) difraksi yang besar [7].
Cost 231 merupakan model propagasi hasil pengembangan dari model
propagasi okumura-hatta. Model propagasi ini akan valid jika digunakan pada
frekensi 2000 Mhz. Sehingga secara teori rumusan cos 231 dapat digunakan untuk
mengukur pathloss jaringan 3G. Untuk menghitung pathloss pada model
propagasi Cost 231 diperoleh dengan persamaan 2.8.
Lpath = 46.3 + 33.9 log (fc) – 13.82 log (ht) – a(hr) + [44.9 – 6.55 log(ht)] log(d)
+C

(2.8)

Dimana :
fc : frekuensi dalam MHz
ht : tinggi base station (m)
hr : tinggi antena user (m)
C : 0 dB untuk kota menengah dan kota suburban, sedangkan 3 dB untuk
pusat kota metropolitan (urban)
a(hr): faktor koreksi antena mobile yang nilainya sebagai berikut :
a(hr) = 3.2 ( log ( 11.75 hr ) )² – 4.97

(2.9)

14
Universitas Sumatera Utara

b. Outdoor Pathloss model NLOS 3GPP
Model ini dikembangkan oleh 3GPP menggunakan berbagai macam hasil
pengukuran dan literatur. Model ini dapat diaplikasikan pada rentang frekuensi
2-6Ghz dan berbagai tinggi antena pada daerah urban. Untuk menghitung pathloss
pada model NLOS 3GPP diperoleh dengan persamaan 2.10 [8].
PL=161,04-7,1log(W)+7,5log(h)-(24,37-3,7(h/hBS)²)log(hBS)+(43,42-3,1log
(hBS))(log(d)-3)+20log(fc)-(3,2(log(11,75(hUT))²-4,97)

(2.10)

Dimana: PL = total path loss (dB)
d = jarak dalam meter (10-5000m)
W = lebar jalan (5-50m)
h = tinggi rata-rata bangunan (5-50m)
hBS = tinggi base station (10-150m)
hUT = tinggi user Terminal (1-10m)
fc = frekuensi (2-6GHz)

15
Universitas Sumatera Utara