ANALISA DAN SIMULASI JARINGAN LONG TERM
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
ANALISA DAN SIMULASI JARINGAN LONG TERM EVOLUTION 900 MHz dan
BACKHAUL BERBASIS WIFI 802.11n DI DAERAH RURAL
LONG TERM EVOLUTION 900 MHz AND BACKHAUL BASED WIFI 802.11n
ANALYSIS AND SIMULATION IN RURAL AREA
Via Lutfita Faradina Hermawan 1*, Alfin Hikmaturokhman2, Achmad Rizal Danisya3
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi, Institut Teknologi Telkom Purwokerto
JL. DI Panjaitan No.128 Purwokerto, 53147
*
Email Korespondensi: 16101247@st3telkom.ac.id
123
ABSTRAK
Jaringan Long Term Evolution saat ini sudah berkembang dan umumnya dapat diakses diperkotaan namun tidak
menutup kemungkinan bahwa jaringan ini dapat segera dinikmati didaerah pedesaan, dengan kapasitas yang tidak
sebesar perkotaan penyedia layanan memerlukan backhaul yang tidak hanya handal namun juga efisien dari segi
kapasitas, transmisi dan implementasi. Supaya jaringan LTE dapat dirasakan didaerah pedesaan.
WiFi 802.11n dipilih sebagai alternatif jaringan backhaul untuk daerah rural karena lebih mudah
diimplementasikan dari pada microwave maupun fiber optic selain itu WiFi 802.11n mempunyai kapasitas
maksimum 74 MBps yang cukup untuk menampung trafik di daerah pedesaan yang tidak begitu besar.
Pada penelitian skripsi ini, akan dilakukan simulasi menggunakan Atoll, simulasi pertama adalah menentukan
jaringan LTE yang handal dilihat dari nilai Reference Signal Received Power (RSRP) sebesar -67,31 dBm, dan
nilai Signal To Interference Noise Ratio (SINR) sebesar 8,98 dB Kemudian dari hasil perancangan jaringan
backhaul menggunakan Wifi 802.11n didapatkan rata – rata daya sinyal terima adalah -74,07 dBm dan availability
99,99812%. Sehingga jaringan backhaul dapat berfungsi dengan baik karena memenuhi quality objective yang
telah ditentukan yaitu daya sinyal yang diterima minimal -79,097 dBm dan availability minimal 99,99%
Kata kunci : Atoll, Backhaul, Long Term Evolution, Wifi 802.11n
ABSTRAC
Long Term Evolution Network development generally accessible in urban area but also have high possibility can be
enjoyed immediatly in rural areas, with lower capacity than urban service provider need to develop network
backhaul not only reliable but also efficient in terms of capacity, transmission and implementation. In order to
deliver LTE services to rural areas.
Wifi 802.11n is chosen as an alternative backhaul network for rural area because it can operated in unlicensed
frequency so that easier in its implementation than microwave and fiber optic, besides 802.11n Wi-fi has maximum
capacity of 74Mbps which is suffecient to accomodate the traffic in rural areas.
In this paper, simulation done using Atoll, first simulation is determine reliable LTE network based on the value of
Reference Signal Received Power (RSRP) is -67,31 dBm and the value of Signal To Interference Noise Ratio (SINR)
is 8,98 dB, for backhaul network simulation using Wifi 802.11n the value of average receive signal is -74,07 dBm
and the average availability is 99,99812%. Backhaul network can be opperate well because it is fulfill the quality
objective that has been determined. That are minimum receive signal level -79,097 dBm and minimun availability
99,99%.
Key word : Atoll, Backhaul, Long Term Evolution, Wifi 802.11n
Pendahuluan
Perkembangan teknologi telekomunikasi di Indonesia saat ini sudah semakin maju dan berkembang seiring dengan
bertambahnya pengguna jaringan telekomunikasi. Perkembangan tersebut tidak hanya terjadi di perkotaan tetapi pengguna
jaringan di daerah pinggiran ( rural ) juga semakin bertambah. Teknologi Long Term Evolution merupakan teknologi yang
paling diminati pada saat ini, tetapi perkembangan teknologi LTE baru sebatas di perkotaan besar dan belum menyeluruh
hingga ke daerah – daerah pinggiran (rural) , namun tidak menutup kemungkinan bahwa jaringan LTE dapat dinikmati
didaerah pinggiran (rural) karena terdapat beberapa wilayah pinggiran (rural) yang memiliki potensi wisata sehingga
diperlukannya jaringan yang mempu melayani pengguna ketika berada di daerah pinggiran dan jauh dari perkotaan. Guna
mendapatkan jaringan LTE dengan kecepatan yang stabil dan handal, juga diperlukan backhaul atau penghubung antar
eNodeB yang handal. Oleh sebab itu guna menunjang jaringan LTE yang dapat dinikmati didaerah pinggiran (rural),
dengan kapasitas yang tidak sebesar perkotaan, penyedia layanan memerlukan backhaul yang tidak hanya handal namun
juga efisien dari segi kapasitas, transmisi dan implementasi sehingga jaringan LTE dengan cepat dapat dirasakan
dipedesaan. Keadaan tersebut dapat diatasi dengan pemanfaatan Wifi 802.11n, Wifi 802.11n dipilih sebagai jaringan
backhaul untuk daerah pinggiran karena lebih mudah untuk dibangun daripada menggunakan antenna microwave
1
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
konvensional dan fiber optik yang membutuhkan perijinan dan pembangunan yang mahal. Berdasakan penelitian
sebelumnya yang berjudul Perencanaan jaringan Long Term Evolution (LTE) di wilayah magelang menggunakan BTS
Existing Operator XYZ oleh Via Lutfita membahas mengenai perencanaan jaringan akses dan jurnal yang berjudul analisis
perencanaan
terhadap performansi backhaul berbasis Wi-Fi 802.11n Untuk mendukung teknologi LTE di daerah rural oleh Ari Sadewa
Yogapratama mengenai pembuatan jaringan backhaul . Sehingga atas dasar tersebut penulis mengambil judul “ANALISA
DAN SIMULASI JARINGAN LONG TERM EVOLUTION 900 MHz dan BACKHAUL BERBASIS WIFI 802.11n
DI DAERAH RURAL”. Penulis bermaskud membuat simulasi perencanaan jaringan akses LTE 900 MHz dengan
menambahkan perencanaan backhaul wifi 802.11n kemudian akan dianalisa performansi dari wifi 802.11n tersebut.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini yaitu meliputi :
Mulai
Penentuan Area
Perencanaan
Perencanaan Secara
Kapasitas dan cakupan
Tidak
Mensimulasikan Hasil
Perhitungan di Atoll,
apakah sesuai dengan
parameter yang
diinginkan ?
YA
Perhitungan LOS
Perhitungan Fading
Margin
Menentukan Quality
Objective dan
availability
Perhitungan Daya
Terima
Tidak
Simulasi Backhaul
Quality Objectives
Terpenuhi ?
YA
Analisa Hasil Simulasi
Selesai
Gambar 1. Flowchart Metodologi Penelitian
Penulis melakukan perencanaan dengan metode perhitungan initial planning yaitu melakukan perhitungan sebelum
membuat simulasi, dengan asumsi melakukan perencanaan baru didaerah pedesaan . Initial Planning meliputi perhitungan
perencanaan teknologi Long Term Evolution (LTE) yaitu secara coverage dan capacity , kemudian melakukan perhitungan
untuk perecanaan backhaul menggunakan jaringan Wifi 802.11n Perencanaan secara kapasitas terdiri dari beberapa aspek
antara lain adalah estimasi jumlah pelanggan, jumlah eNodeB dan Luas sel (Alfin Hikmaturokhman, 2017). Kemudian
dilakukan perhitungan troughput dari layanan tertentu seperti Voip, Video Conference, Email dll. Perencanaan secara
2
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
cakupan terdiri dari beberapa aspek antar lain adalah perhitungan radio link budget, Penentuan model propagasi dan
perhitungan radius sel. Radio Link Budget digunakan untuk mengestimasi pelemahan sinyal maksimum antara mobile
antenna dengan base station antenna. Dengan parameter – parameter tertentu maka akan didapatkan Maximum Allowable
Path Loss (MAPL) arah downlink maupun uplink. Jaringan backhaul dibangun dengan mamanfaatkan teknologi Wifi
sebagai komunikasi antar eNodeB. Dalam pembangunan jaringan backhaul perlu di lakukan perhitungan seperti Quality
Objectives yaitu menetukan kualitas link backhaul yang digunakan dan kehandalan sistem atau availability. Perancangan
jaringan dibuat menggunakan Atoll 3.2 meliputi jaringan akses dan jaringan backhaul, pada perancangan kedua jaringan
tersebut hal yang dilakukan adalah memasukkan data luas wilayah, tinggi antenna, jumlah eNodeB dan memasukkan
parameter-parameter yang dibutuhkan berdasarkan perhitungan link budget.
Analisa dilakukan dengan cara membaca hasil simulasi dengan melihat parameter Reference Signal Received Power
(RSRP) yaitu kuat sinyal dan Signal To Interference Noise Ratio (SINR) atau kualitas sinyal untuk jaringan akses.
Sedangkan dari sisi backhaul parameter yang diamati adalah quality objective dan availability. Dari parameter tersebut
nantinya dapat disimpulkan jaringan backhaul menggunakan WiFi dapat bekerja dengan baik dalam menghubungkan
jaringan LTE atau tidak.
Hasil dan Pembahasan
Perencanaan jaringan akses didapatkan 6 eNodeB yang dibutuhkan untuk mencakup daerah perencanaan dengan luas
54,55 km2, dengan menggunakan frekuensi 900 Mhz dan bandwidth 5 MHz perencanaan menggunakan 6 eNodeB tersebut
meliputi perencanaan jaringan secara coverage dan capacity, dengan memperhatikan kekuatan daya sinyal yang
mencakup keseluruhan wilayah (RSRP) dan kualitas sinyal (SINR) yang dihasilkan oleh eNodeB tersebut. Tabel 1
menunjukkan longitude dan latitude dari eNodeB hasil perencanaan. Perencanaan jaringan dilakukan menggunakan
software Atoll 3.3. Hasil perencanan jaringan akses dapat dilihat pada gambar 2
Tabel 1 eNodeB Pada Daerah Perencanaan
eNodeB Name
Longitude
Latitude
Site 2
110°8'26,11"
7°37'24,67"
Site 3
110°8'4,64"
7°34'57,68"
Site 4
110°10'45,8"
7°37'53,3"
Site 5
110°10'31"
7°35'27,59"
Site 6
110°10'31,27"
7°33'5,95"
Site 8
110°12'52,97"
7°37'59,4"
Gambar 2 menunjukkan hasil perencanaan jaringan akses berupa penempatan 6 buah site yang digunakan. Setelah eNodeB
ditempatkan, hal yang selanjutnya dikakukan adalah membat prediksi kuat sinyal dan kualitas sinyal sehingga dapat
diketahui berhasil atau tidaknya jaringan akses yang dibuat. Hasil dari prediksi yang dilakukan dapat berupa histogram
dan tampilan map seperti yang ditunjukkan pada gambar 3 dan gambar 4 untuk prediksi berdasarkan kuat sinyal (RSRP),
sedangkan gambar 5 dan gambar 6 adalah prediksi berdasarkan kualitas sinyal (SINR).
Gambar 2. Hasil Perancangan Jaringan Akses
3
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Gambar 3. Hasil Prediksi Reference Signal Received Power (RSRP)
Gambar 4. Histogram Hasil Prediksi Reference Signal Received Power (RSRP)
Gambar 3 dan 4 adalah hasil prediksi yang menunjukkan kekuatan sinyal didaerah perencanaan atau Reference Signal
Received Power (RSRP) . Terlihat pada peta perencanaan, daerah tersebut tercakup oleh sinyal yang dihasilkan dari
eNodeB. Guna memdahkan pembacaan hasil prediksi maka dimunculkan histogram, warna – warna yang ada pada
histogram menunjukkan nilai dari kuat sinyal. Rata – rata sinyal yang dihasilkan pada perencanaan ini bernilai -67,31
dBm, nilai ini termasuk dalam kategori sinyal yang sangat baik, karena standar nilai RSRP yang termasuk ke dalam
katogori sangat baik adalah lebih dari sama dengan -80 dBm. (Lingga Wardhana, 4G Handbook Edisi Bahasa
Indonesia,2014)
4
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Gambar 5. Hasil Prediksi Signal To Interference Noise Ratio (SINR)
Prediksi selanjutnya yang menjadi tolak ukur berhasilnya perencanaan jaringan akses adalah kualitas sinyal atau Prediksi
Signal To Interference Noise Ratio (SINR) , gambar 5 menunjukkan daerah perencanaan yang tercakup dan mempunyai
kualitas sinyal yang baik. Pada perencanaan jaringan akses prediksi secara SINR menghasilkan nilai sebesar 8,98 dB.
Yang dapat dilihat pada gambar 6. Nilai tersebut termasuk dalam kategori cukup baik, dimana untuk standar SINR pada
suatu jaringan akses adalah berkisar 8 hingga 30 dB. (Lingga Wardhana, 4G Handbook Edisi Bahasa Indonesia,2014)
Gambar 6. Histogram Hasil Prediksi Signal To Interference Noise Ratio (SINR)
5
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Gambar 7. Hasil Perencanaan Jaringan backhaul
Gambar 8. Hasil Simulasi Jaringan backhaul
Jaringan backhaul adalah jaringan yang mengubungkan satu eNodeB dengan eNodeB yang lain. Pada perencanaan
jaringan backhaul digunakan media wifi dengan frekuensi 5,8 GHz, digunakannya alternatif backhaul menggunakan wifi
adalah karena kapasitas di daerah rural yang kecil dan juga penggunaan wifi sebagai backhaul adlah alternatif karena
perencanannya lebih mudah dibandingkan dengan microwave maupun fiber optic. Pada perhitungan kapasitas dibutuhkan
kapasitas backhaul sebesar 33 Mbps sehingga masih bisa ditampung menggunakan wifi 802.11n yang mempunya data rate
hingga 50 Mbps. (Wekhande, V, 2006).
Jaringan backhaul pada perencanaan tersebut menggunakan topologi star, karena efisien untuk jaringan dengan skala kecil
dan lebih ekonomis. Terdapat lima link backhaul dengan satu site ditengah menjadi pusat/ pengumpul eNodeB
disekitarnya.
Hal yang diamati dari perencanaan jaringan backhaul adalah quality objective yaitu berupa standar daya minimal yang
dibutuhkan suatu link untuk dapat saling terhubung dengan baik untuk berkomunikasi, sesuai dengan hasil perhitungan
initial planning, daya terima minimal yang dibutuhkan adalah -79,097 dBm, availability 99,99% untuk BER 10-6,
kemudian hal lain yang menjadi tolak ukur berhasilnya perencanaan jaringan backhaul adalah availability.
Availability merupakan ukuran kehandalan sistem. Secara ideal semua sistem harus memiliki availability 100%. Namun
hal tersebut tidak mungkin terpenuhi, karena dalam suatu sistem pasti terdapat ketidakhandalan sistem (unavailability)
(Freeman, Radio System Design for Telecomunications (1-100 GHz), 1987) .
Gambar 8 adalah contoh dari report yang dihasilkan oleh Atoll apabila link yang dibuat berhasil memenuhi standar quality
objective dan availability. Apabila kedua syarat tersebut terpenuhi maka link backhaul tersebut dapat berfungsi sebagai
media penghubung antar eNodeB. Tabel 2 menunjukkan hasil daya terima atau quality objective dan availability yang
didapatkan dari simulasi Atoll
6
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Link
2-5
3-5
4-5
6-5
8-5
Tabel 2 Hasil Report Jaringan Backhaul
Daya Terima Minimal Daya Terima (dBm)
(dBm)
-79,097
-72,04
-79,097
-70,83
-79,097
-70,68
-79,097
-70,38
-79,097
-73,73
Availability (%)
99,9997
99,9996
99,9999
99,9988
99,9926
Kesimpulan
1.Dengan menggunakan bandwidth 5 MHz dan frekuensi 900 MHz didapatkan kapasitas sel sebesar 33 Mbps.
2.Untuk mengakomodasi trafik di wilayah perencanaan dibutuhkan 6 buah sel atau eNodeB.
3.Target level daya terima untuk memenuhi standar performansi BER 10^-6 dan datarate 50 Mbps adalah -79,097 dBm.
Dari hasil simulasi setiap daya terima setiap memiliki nilai rata – rata sebesar -74,07 dBm , ini berarti quality objective
dapat tercapai.
4.Availability rata – rata yang diperoleh yaitu 99,99812%, link dengan jarak lebih jauh mempunyai nilai availability yang
semakin rendah.
Ucapan Terimakasih
Penyelesaian penulisan jurnal penelitian ini tidak terlepas dari dukungan, bimbingan, motivasi serta bantuan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada:
1. Bapak, Ibu, dan Adik tercinta yang selalu memberikan do’a, nasihat dan motivasi yang tiada henti bagi penulis.
2.Bapak Alfin Hikmaturokhman, S.T.,M.T Selaku dosen pembimbing I atas waktu dan kesempatan yang telah diberikan
untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam penyusunan penelitian ini.
3. Bapak Achmad Rizal Danisyah, S.T.,M.T Selaku dosen pembimbing II atas waktu dan kesempatan yang telah diberikan
untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam penyusunan penelitian ini.
Daftar Pustaka
Freeman, R. L. (1987). Radio System Design for Telecomunications (1-100 GHz). New York.
Hikmaturokhman, Alfin and Achmad Rizal Danisya. “ 4G-LTE 1800 MHz coverage and capacity network planning
using frequency reuse 1 model for rural area in Indonesia.” Proceedings of the 6th International
Conference on Software and Computer Applications. ACM, 2017
Usman, U. K. (2011). Fundamental Teknologi Selular LTE. Bandung
Wardhana, Lingga, et al. “4G Handbook Edisi Bahasa Indonesia.” Jakarta Selatan: www.nulisbuku.com (2014)
Wekhande, V. (2006). WI-FI TECHNOLOGY: SECURITY ISSUES. Ivier academic journal, 1-17.
7
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
ANALISA DAN SIMULASI JARINGAN LONG TERM EVOLUTION 900 MHz dan
BACKHAUL BERBASIS WIFI 802.11n DI DAERAH RURAL
LONG TERM EVOLUTION 900 MHz AND BACKHAUL BASED WIFI 802.11n
ANALYSIS AND SIMULATION IN RURAL AREA
Via Lutfita Faradina Hermawan 1*, Alfin Hikmaturokhman2, Achmad Rizal Danisya3
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi, Institut Teknologi Telkom Purwokerto
JL. DI Panjaitan No.128 Purwokerto, 53147
*
Email Korespondensi: 16101247@st3telkom.ac.id
123
ABSTRAK
Jaringan Long Term Evolution saat ini sudah berkembang dan umumnya dapat diakses diperkotaan namun tidak
menutup kemungkinan bahwa jaringan ini dapat segera dinikmati didaerah pedesaan, dengan kapasitas yang tidak
sebesar perkotaan penyedia layanan memerlukan backhaul yang tidak hanya handal namun juga efisien dari segi
kapasitas, transmisi dan implementasi. Supaya jaringan LTE dapat dirasakan didaerah pedesaan.
WiFi 802.11n dipilih sebagai alternatif jaringan backhaul untuk daerah rural karena lebih mudah
diimplementasikan dari pada microwave maupun fiber optic selain itu WiFi 802.11n mempunyai kapasitas
maksimum 74 MBps yang cukup untuk menampung trafik di daerah pedesaan yang tidak begitu besar.
Pada penelitian skripsi ini, akan dilakukan simulasi menggunakan Atoll, simulasi pertama adalah menentukan
jaringan LTE yang handal dilihat dari nilai Reference Signal Received Power (RSRP) sebesar -67,31 dBm, dan
nilai Signal To Interference Noise Ratio (SINR) sebesar 8,98 dB Kemudian dari hasil perancangan jaringan
backhaul menggunakan Wifi 802.11n didapatkan rata – rata daya sinyal terima adalah -74,07 dBm dan availability
99,99812%. Sehingga jaringan backhaul dapat berfungsi dengan baik karena memenuhi quality objective yang
telah ditentukan yaitu daya sinyal yang diterima minimal -79,097 dBm dan availability minimal 99,99%
Kata kunci : Atoll, Backhaul, Long Term Evolution, Wifi 802.11n
ABSTRAC
Long Term Evolution Network development generally accessible in urban area but also have high possibility can be
enjoyed immediatly in rural areas, with lower capacity than urban service provider need to develop network
backhaul not only reliable but also efficient in terms of capacity, transmission and implementation. In order to
deliver LTE services to rural areas.
Wifi 802.11n is chosen as an alternative backhaul network for rural area because it can operated in unlicensed
frequency so that easier in its implementation than microwave and fiber optic, besides 802.11n Wi-fi has maximum
capacity of 74Mbps which is suffecient to accomodate the traffic in rural areas.
In this paper, simulation done using Atoll, first simulation is determine reliable LTE network based on the value of
Reference Signal Received Power (RSRP) is -67,31 dBm and the value of Signal To Interference Noise Ratio (SINR)
is 8,98 dB, for backhaul network simulation using Wifi 802.11n the value of average receive signal is -74,07 dBm
and the average availability is 99,99812%. Backhaul network can be opperate well because it is fulfill the quality
objective that has been determined. That are minimum receive signal level -79,097 dBm and minimun availability
99,99%.
Key word : Atoll, Backhaul, Long Term Evolution, Wifi 802.11n
Pendahuluan
Perkembangan teknologi telekomunikasi di Indonesia saat ini sudah semakin maju dan berkembang seiring dengan
bertambahnya pengguna jaringan telekomunikasi. Perkembangan tersebut tidak hanya terjadi di perkotaan tetapi pengguna
jaringan di daerah pinggiran ( rural ) juga semakin bertambah. Teknologi Long Term Evolution merupakan teknologi yang
paling diminati pada saat ini, tetapi perkembangan teknologi LTE baru sebatas di perkotaan besar dan belum menyeluruh
hingga ke daerah – daerah pinggiran (rural) , namun tidak menutup kemungkinan bahwa jaringan LTE dapat dinikmati
didaerah pinggiran (rural) karena terdapat beberapa wilayah pinggiran (rural) yang memiliki potensi wisata sehingga
diperlukannya jaringan yang mempu melayani pengguna ketika berada di daerah pinggiran dan jauh dari perkotaan. Guna
mendapatkan jaringan LTE dengan kecepatan yang stabil dan handal, juga diperlukan backhaul atau penghubung antar
eNodeB yang handal. Oleh sebab itu guna menunjang jaringan LTE yang dapat dinikmati didaerah pinggiran (rural),
dengan kapasitas yang tidak sebesar perkotaan, penyedia layanan memerlukan backhaul yang tidak hanya handal namun
juga efisien dari segi kapasitas, transmisi dan implementasi sehingga jaringan LTE dengan cepat dapat dirasakan
dipedesaan. Keadaan tersebut dapat diatasi dengan pemanfaatan Wifi 802.11n, Wifi 802.11n dipilih sebagai jaringan
backhaul untuk daerah pinggiran karena lebih mudah untuk dibangun daripada menggunakan antenna microwave
1
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
konvensional dan fiber optik yang membutuhkan perijinan dan pembangunan yang mahal. Berdasakan penelitian
sebelumnya yang berjudul Perencanaan jaringan Long Term Evolution (LTE) di wilayah magelang menggunakan BTS
Existing Operator XYZ oleh Via Lutfita membahas mengenai perencanaan jaringan akses dan jurnal yang berjudul analisis
perencanaan
terhadap performansi backhaul berbasis Wi-Fi 802.11n Untuk mendukung teknologi LTE di daerah rural oleh Ari Sadewa
Yogapratama mengenai pembuatan jaringan backhaul . Sehingga atas dasar tersebut penulis mengambil judul “ANALISA
DAN SIMULASI JARINGAN LONG TERM EVOLUTION 900 MHz dan BACKHAUL BERBASIS WIFI 802.11n
DI DAERAH RURAL”. Penulis bermaskud membuat simulasi perencanaan jaringan akses LTE 900 MHz dengan
menambahkan perencanaan backhaul wifi 802.11n kemudian akan dianalisa performansi dari wifi 802.11n tersebut.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini yaitu meliputi :
Mulai
Penentuan Area
Perencanaan
Perencanaan Secara
Kapasitas dan cakupan
Tidak
Mensimulasikan Hasil
Perhitungan di Atoll,
apakah sesuai dengan
parameter yang
diinginkan ?
YA
Perhitungan LOS
Perhitungan Fading
Margin
Menentukan Quality
Objective dan
availability
Perhitungan Daya
Terima
Tidak
Simulasi Backhaul
Quality Objectives
Terpenuhi ?
YA
Analisa Hasil Simulasi
Selesai
Gambar 1. Flowchart Metodologi Penelitian
Penulis melakukan perencanaan dengan metode perhitungan initial planning yaitu melakukan perhitungan sebelum
membuat simulasi, dengan asumsi melakukan perencanaan baru didaerah pedesaan . Initial Planning meliputi perhitungan
perencanaan teknologi Long Term Evolution (LTE) yaitu secara coverage dan capacity , kemudian melakukan perhitungan
untuk perecanaan backhaul menggunakan jaringan Wifi 802.11n Perencanaan secara kapasitas terdiri dari beberapa aspek
antara lain adalah estimasi jumlah pelanggan, jumlah eNodeB dan Luas sel (Alfin Hikmaturokhman, 2017). Kemudian
dilakukan perhitungan troughput dari layanan tertentu seperti Voip, Video Conference, Email dll. Perencanaan secara
2
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
cakupan terdiri dari beberapa aspek antar lain adalah perhitungan radio link budget, Penentuan model propagasi dan
perhitungan radius sel. Radio Link Budget digunakan untuk mengestimasi pelemahan sinyal maksimum antara mobile
antenna dengan base station antenna. Dengan parameter – parameter tertentu maka akan didapatkan Maximum Allowable
Path Loss (MAPL) arah downlink maupun uplink. Jaringan backhaul dibangun dengan mamanfaatkan teknologi Wifi
sebagai komunikasi antar eNodeB. Dalam pembangunan jaringan backhaul perlu di lakukan perhitungan seperti Quality
Objectives yaitu menetukan kualitas link backhaul yang digunakan dan kehandalan sistem atau availability. Perancangan
jaringan dibuat menggunakan Atoll 3.2 meliputi jaringan akses dan jaringan backhaul, pada perancangan kedua jaringan
tersebut hal yang dilakukan adalah memasukkan data luas wilayah, tinggi antenna, jumlah eNodeB dan memasukkan
parameter-parameter yang dibutuhkan berdasarkan perhitungan link budget.
Analisa dilakukan dengan cara membaca hasil simulasi dengan melihat parameter Reference Signal Received Power
(RSRP) yaitu kuat sinyal dan Signal To Interference Noise Ratio (SINR) atau kualitas sinyal untuk jaringan akses.
Sedangkan dari sisi backhaul parameter yang diamati adalah quality objective dan availability. Dari parameter tersebut
nantinya dapat disimpulkan jaringan backhaul menggunakan WiFi dapat bekerja dengan baik dalam menghubungkan
jaringan LTE atau tidak.
Hasil dan Pembahasan
Perencanaan jaringan akses didapatkan 6 eNodeB yang dibutuhkan untuk mencakup daerah perencanaan dengan luas
54,55 km2, dengan menggunakan frekuensi 900 Mhz dan bandwidth 5 MHz perencanaan menggunakan 6 eNodeB tersebut
meliputi perencanaan jaringan secara coverage dan capacity, dengan memperhatikan kekuatan daya sinyal yang
mencakup keseluruhan wilayah (RSRP) dan kualitas sinyal (SINR) yang dihasilkan oleh eNodeB tersebut. Tabel 1
menunjukkan longitude dan latitude dari eNodeB hasil perencanaan. Perencanaan jaringan dilakukan menggunakan
software Atoll 3.3. Hasil perencanan jaringan akses dapat dilihat pada gambar 2
Tabel 1 eNodeB Pada Daerah Perencanaan
eNodeB Name
Longitude
Latitude
Site 2
110°8'26,11"
7°37'24,67"
Site 3
110°8'4,64"
7°34'57,68"
Site 4
110°10'45,8"
7°37'53,3"
Site 5
110°10'31"
7°35'27,59"
Site 6
110°10'31,27"
7°33'5,95"
Site 8
110°12'52,97"
7°37'59,4"
Gambar 2 menunjukkan hasil perencanaan jaringan akses berupa penempatan 6 buah site yang digunakan. Setelah eNodeB
ditempatkan, hal yang selanjutnya dikakukan adalah membat prediksi kuat sinyal dan kualitas sinyal sehingga dapat
diketahui berhasil atau tidaknya jaringan akses yang dibuat. Hasil dari prediksi yang dilakukan dapat berupa histogram
dan tampilan map seperti yang ditunjukkan pada gambar 3 dan gambar 4 untuk prediksi berdasarkan kuat sinyal (RSRP),
sedangkan gambar 5 dan gambar 6 adalah prediksi berdasarkan kualitas sinyal (SINR).
Gambar 2. Hasil Perancangan Jaringan Akses
3
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Gambar 3. Hasil Prediksi Reference Signal Received Power (RSRP)
Gambar 4. Histogram Hasil Prediksi Reference Signal Received Power (RSRP)
Gambar 3 dan 4 adalah hasil prediksi yang menunjukkan kekuatan sinyal didaerah perencanaan atau Reference Signal
Received Power (RSRP) . Terlihat pada peta perencanaan, daerah tersebut tercakup oleh sinyal yang dihasilkan dari
eNodeB. Guna memdahkan pembacaan hasil prediksi maka dimunculkan histogram, warna – warna yang ada pada
histogram menunjukkan nilai dari kuat sinyal. Rata – rata sinyal yang dihasilkan pada perencanaan ini bernilai -67,31
dBm, nilai ini termasuk dalam kategori sinyal yang sangat baik, karena standar nilai RSRP yang termasuk ke dalam
katogori sangat baik adalah lebih dari sama dengan -80 dBm. (Lingga Wardhana, 4G Handbook Edisi Bahasa
Indonesia,2014)
4
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Gambar 5. Hasil Prediksi Signal To Interference Noise Ratio (SINR)
Prediksi selanjutnya yang menjadi tolak ukur berhasilnya perencanaan jaringan akses adalah kualitas sinyal atau Prediksi
Signal To Interference Noise Ratio (SINR) , gambar 5 menunjukkan daerah perencanaan yang tercakup dan mempunyai
kualitas sinyal yang baik. Pada perencanaan jaringan akses prediksi secara SINR menghasilkan nilai sebesar 8,98 dB.
Yang dapat dilihat pada gambar 6. Nilai tersebut termasuk dalam kategori cukup baik, dimana untuk standar SINR pada
suatu jaringan akses adalah berkisar 8 hingga 30 dB. (Lingga Wardhana, 4G Handbook Edisi Bahasa Indonesia,2014)
Gambar 6. Histogram Hasil Prediksi Signal To Interference Noise Ratio (SINR)
5
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Gambar 7. Hasil Perencanaan Jaringan backhaul
Gambar 8. Hasil Simulasi Jaringan backhaul
Jaringan backhaul adalah jaringan yang mengubungkan satu eNodeB dengan eNodeB yang lain. Pada perencanaan
jaringan backhaul digunakan media wifi dengan frekuensi 5,8 GHz, digunakannya alternatif backhaul menggunakan wifi
adalah karena kapasitas di daerah rural yang kecil dan juga penggunaan wifi sebagai backhaul adlah alternatif karena
perencanannya lebih mudah dibandingkan dengan microwave maupun fiber optic. Pada perhitungan kapasitas dibutuhkan
kapasitas backhaul sebesar 33 Mbps sehingga masih bisa ditampung menggunakan wifi 802.11n yang mempunya data rate
hingga 50 Mbps. (Wekhande, V, 2006).
Jaringan backhaul pada perencanaan tersebut menggunakan topologi star, karena efisien untuk jaringan dengan skala kecil
dan lebih ekonomis. Terdapat lima link backhaul dengan satu site ditengah menjadi pusat/ pengumpul eNodeB
disekitarnya.
Hal yang diamati dari perencanaan jaringan backhaul adalah quality objective yaitu berupa standar daya minimal yang
dibutuhkan suatu link untuk dapat saling terhubung dengan baik untuk berkomunikasi, sesuai dengan hasil perhitungan
initial planning, daya terima minimal yang dibutuhkan adalah -79,097 dBm, availability 99,99% untuk BER 10-6,
kemudian hal lain yang menjadi tolak ukur berhasilnya perencanaan jaringan backhaul adalah availability.
Availability merupakan ukuran kehandalan sistem. Secara ideal semua sistem harus memiliki availability 100%. Namun
hal tersebut tidak mungkin terpenuhi, karena dalam suatu sistem pasti terdapat ketidakhandalan sistem (unavailability)
(Freeman, Radio System Design for Telecomunications (1-100 GHz), 1987) .
Gambar 8 adalah contoh dari report yang dihasilkan oleh Atoll apabila link yang dibuat berhasil memenuhi standar quality
objective dan availability. Apabila kedua syarat tersebut terpenuhi maka link backhaul tersebut dapat berfungsi sebagai
media penghubung antar eNodeB. Tabel 2 menunjukkan hasil daya terima atau quality objective dan availability yang
didapatkan dari simulasi Atoll
6
Prosiding SENATEK 2017 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Purwokerto, 7 Oktober 2017, ISBN 978-602-14355-0
Link
2-5
3-5
4-5
6-5
8-5
Tabel 2 Hasil Report Jaringan Backhaul
Daya Terima Minimal Daya Terima (dBm)
(dBm)
-79,097
-72,04
-79,097
-70,83
-79,097
-70,68
-79,097
-70,38
-79,097
-73,73
Availability (%)
99,9997
99,9996
99,9999
99,9988
99,9926
Kesimpulan
1.Dengan menggunakan bandwidth 5 MHz dan frekuensi 900 MHz didapatkan kapasitas sel sebesar 33 Mbps.
2.Untuk mengakomodasi trafik di wilayah perencanaan dibutuhkan 6 buah sel atau eNodeB.
3.Target level daya terima untuk memenuhi standar performansi BER 10^-6 dan datarate 50 Mbps adalah -79,097 dBm.
Dari hasil simulasi setiap daya terima setiap memiliki nilai rata – rata sebesar -74,07 dBm , ini berarti quality objective
dapat tercapai.
4.Availability rata – rata yang diperoleh yaitu 99,99812%, link dengan jarak lebih jauh mempunyai nilai availability yang
semakin rendah.
Ucapan Terimakasih
Penyelesaian penulisan jurnal penelitian ini tidak terlepas dari dukungan, bimbingan, motivasi serta bantuan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada:
1. Bapak, Ibu, dan Adik tercinta yang selalu memberikan do’a, nasihat dan motivasi yang tiada henti bagi penulis.
2.Bapak Alfin Hikmaturokhman, S.T.,M.T Selaku dosen pembimbing I atas waktu dan kesempatan yang telah diberikan
untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam penyusunan penelitian ini.
3. Bapak Achmad Rizal Danisyah, S.T.,M.T Selaku dosen pembimbing II atas waktu dan kesempatan yang telah diberikan
untuk mengarahkan dan membimbing penulis dalam penyusunan penelitian ini.
Daftar Pustaka
Freeman, R. L. (1987). Radio System Design for Telecomunications (1-100 GHz). New York.
Hikmaturokhman, Alfin and Achmad Rizal Danisya. “ 4G-LTE 1800 MHz coverage and capacity network planning
using frequency reuse 1 model for rural area in Indonesia.” Proceedings of the 6th International
Conference on Software and Computer Applications. ACM, 2017
Usman, U. K. (2011). Fundamental Teknologi Selular LTE. Bandung
Wardhana, Lingga, et al. “4G Handbook Edisi Bahasa Indonesia.” Jakarta Selatan: www.nulisbuku.com (2014)
Wekhande, V. (2006). WI-FI TECHNOLOGY: SECURITY ISSUES. Ivier academic journal, 1-17.
7