Selasa, 07 Juni 2011

BAB III


29
 
BAB III
PROSES PEMANTAUAN TRAFIK DAN PREDIKSI PENERIMAAN LEVEL SINYAL PADA PROPAGASI SINYAL RADIO MOBILE

Proses pengukuran dan pemantauan dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kualitas dari jaringan GSM yang ada, yang lalu ditindak lanjuti dengan optimasi dan perbaikan layanan yang diberikan kepada pelanggan.

3.1.             Dasar Pemantauan dan Pengukuran
Ada beberapa hal yang dapat dilakukan untuk mengamati performansi jaringan GSM, mulai dari masukan dan keluhan pelanggan, mengamati alarm sistem yang ada, melakukan drive test, hingga analisa terhadap trafik jaringan.
Drive test dapat dilakukan secara rutin untuk mengetahui kualitas layanan suatu daerah, terutama daerah dengan jumlah pelanggan yang besar, dapat juga setelah suatu rencana frekuensi yang baru diimplementasikan, ataupun dilakukan secara khusus ditempat-tempat tertentu untuk mengetahui kualitas layanan serta beberapa parameter yang ada. Selain melalui drive test, kualitas layanan suatu jaringan juga dapat dilihat dari statistik yang dihasilkan oleh jaringan. Statistik yang diperoleh dari OMC digunakan untuk menghasilkan beberapa nilai yang akan diukur untuk dibandingkan dengan nilai yang diinginkan oleh operator. Cara tersebut merupakan cara yang paling efektif untuk mengamati performansi jaringan karena hasil pengukurannya diperoleh dari semua pengguna jaringan. Statistik yang diperoleh dari hasil  test drive, juga menjadi indikator yang berguna untuk menunjukkan kualitas jaringan, tidak sepenuhnya mengemulasi pengguna umum jaringan karena hanya berupa sampel kecil dari keseluruhan panggilan yang terjadi di jaringan. Dengan demikian, statistik yang diperoleh dari seluruh jaringan melalui OMC merupakan pengukuran yang lebih akurat untuk menunjukkan kualitas jaringan .

3.2.             Pemantauan dan Analisa Trafik
Untuk melakukan analisa trafik sistem GSM, ada beberapa parameter yang dapat diukur dan dipantau. Pemantauan ini dilakukan oleh NMC, yang akan menghasilkan database trafik yang masih mentah untuk kemudian dilakukan beberapa pengukuran dan analisa dasar untuk menghasilkan database yang telah diolah.










Gambar3.1 Elemen Jaringan NMC&OMC

Parameter hasil pengolahan yang biasa digunakan untuk analisa adalah : Total Call (Call Attempt), SDCCH Attempt, SDCCH Drop, TCH Attempt, TCH Drop.
3.2.1.      Total Call (Call Attempt)
Total call menunjukkan Jumlah total usaha panggilan  merupakan ukuran yang baik untuk menggambarkan demand pelanggan. 
3.2.2.      SDCCH Attempt
SDCCH Attempt menunjukkan banyaknya panggilan dari call yang mendapatkan alokasi SDCCH. Bagian dari call Attempt yang tidak termasuk SDCCH Attempt merupakan bagian dari SDCCH pada suatu saat tertentu, atau terputusnya hubungan pada saat MS meminta alokasi SDCCH pada BTS.
3.2.3.      SDCCH Drop
SDCCH Drop menunjukkan banyaknya panggilan yang mengalami drop pada saat proses initialisasi panggilan berlangsung. Ada dua hal utama yang menyebabkan drop ini terjadi, yaitu SDCCH RF  Loss serta terjadinya SDCCH Congestion yang melebihi waktu yang telah ditentukan, sehingga MS memutuskan koneksi SDCCH yang terjadi.
3.2.4.      TCH Attempt
TCH Attempt menunjukkan panggilan yang telah melewati bagian SDCCH dengan sempurna. Dari jumlah ini, akan terjadi TCH Block, yaitu panggilan yang datang diblock sehingga tidak dapat meneruskan panggilan. TCH block ini terjadi antara lain jika kanal yang tersedia pada sel tersebut telah digunakan semuanya, atau proses penyambungan ke terminal yang dipanggil gagal terjadi karena terminal sedang sibuk atau lainnya.


3.2.5.       TCH Drop
TCH Drop menunjukkan banyaknya sambungan yang telah berhasil namun mengalami drop sebelum terjadinya Release Normal (RN). TCH Drop ini terjadi dikarenakan faktor yaitu akibat TCH RF Loss dan Handover Failur dan adanya kerusakan pada perangkat.

3.3.             Peralatan dan Aplikasi Dalam Analisa Trafik
Dalam penerapannya digunakan beberapa peralatan dan software untuk memantau performansi jaringan tersebut seperti :
3.3.1.      Smart
Merupakan aplikasi yang dapat menyusun laporan tentang performansi dari suatu sistem telekomunikasi, yang dapat dikonfigurasi sesuai dengan keinginan operator. Aplikasi ini dikembangkan dalam beberapa lapis fungsi yang menyediakan beragam level konfigurasi yang dapat dipilih operator. Berbagai modul yang tersedia dan menawarkan beragam fungsi yaitu diantaranya : performance database, analysis function, dan Reporting modules. Selain itu pula dalam aplikasi ini juga terdapat berbagai tool tambahan yang merupakan kelengkapan tambahan bagi smart/PAS (Performance Alarm Server), Smart/GDS, Smart/Web.
3.3.2.      Planet
Merupakan poduk Metapath Software Internasional (MSI) yang didesain dan dikembangkan untuk penyediaan perangkat optimasi, desain, dan perencanaan jaringan RF yang komperhensif dan user friendly untuk penyediaan jasa wireless. Aplikasi ini dapat melakukan perencanaan site dan sektor, dari aplikasi ini dapat dilakukan perencanaan batas coverage untuk masing-masing BTS. Aplikasi ini juga dapat menampilkan hasil drive test.

3.4.             Prediksi Level Sinyal Penerima Pada Propagasi Sinyal Penerimaa Pada Propagasi Sinyal Radio Mobile
Propagasi pada sinyal radio mobil mempunyai sifat yang unik. . Beberapa ahli telah mengadakan berbagai percobaan untuk mempelajari karakteristik perambatan gelombang pada sinyal radio bergerak. Percobaan yang terkenal adalah percobaan Okumura di daerah sekitar Tokyo. Hasil-hasil percobaan diolah secara statistik untuk mengahasilkan grafik redaman sinyal rambatan pada daerah urban yang datar dan kurva-kurva koreksi redaman. Kurva-kurva tersebut kemudian diformulasikan oleh Hata menjadi rumus-rumus yang mudah dalam pemakaiannya. Rumus-rumus Hata ini kemudian disempurnakan CCIR untuk memperbaiki kehandalannya.
3.4.1.      Metode Hata Okomura
Okomura melakukan percobaan untuk mengetahui karakteristik redaman pada sinyal radio bergerak sejak tahun 1962 sampai dengan 1965. Percobaan dilakukan dua tahap, yaitu pada bulan November 1962 sampai Januari 1963 di daerah sekitar Kanto yang meliputi pusat kota Tokyo. Tahap kedua dilakukan pada bulan maret sampai juni 1965 yang dilakukan di daerah bukit. Parameter sistem yang digunakan dalam percobaan :
1.      Frekuensi kerja pada daerah VHF dan UHF :
Tahap pertama        : 453MHz, 922MHz, 1310MHz dan 1920MHz.
Tahap kedua           : 453MHz, 922MHz, 1317MHz dan 1430MHz.
2.      Tinggi antena :
Tinggi antena stasiun tetap  antara 30 m sampai 1000 m.
Tinggi antena stasiun mobil antara 1 m sampai 10 m.
3.      Jarak jangkau pemancar (stasiun tetap) :
Pengukuran dilakukan pada jarak 1 sampai 100 Km dari stasiun tetap.
4.      Kondisi daerah perambatan :
Percobaan dilakukan pada tiga jenis daerah (daerah urban, daerah suburban dan daerah terbuka), baik yang datar maupun yang berbukit.
5.      Proses pengumpulan data :
Stasiun tetap diinstalasikan di Tokyo dan Enkai. Statiun bergerak yang diperlengkapi dengan perlengkapan untuk pengukuran, dioperasikan menyelusuri jalan raya pada berbagai kondisi observasi.
Sinyal input dari antena stasiun bergerak dihubungkan dengan pengukuran kuat medan, sedangkan outputnya direkam melalui recorder simultan. Variasi sinyal sebagai akibat ketidak teraturan permukaan bumi atau daerah pelayanan menimbulkan dua jenis perubahan, sehingga pengukuran harus dilakukan sebagai berikut :
a.       Perubahan lambat : kecepatan stasiun bergerak 30 Km/Jam, kecepatan perekam 5mm/detik.
b.      Perubahan cepat : kecepatan stasiun bergerak 15 Km/Jam, kecepatan pita perekam 250 mm/detik.
Dari hasil percobaan Okumura telah dirumuskan oleh Hata. Perumusan redaman propagasi yang diajukan oleh Hata sangat membantu dalam memperkirakan level sinyal yang diterima oleh MS (Mobile Station). Berdasarkan pengolahan matematis dari grafik-grafik hasil percobaan Okumura, hata memperoleh rumus redaman propagasi pada daerah urban datar adalah :
                     (3.1)
dimana :
   
   
Faktor koreksi tinggi antena UTB dinyatakan sebagai berikut :
Untuk wilayah kota kecil :
                                      (3.2)
Untuk wilayah kota besar :
                                                          (3.3)
Jika perambatan sinyal terjadi didaerah sub urban atau rural, maka perlu dilakukan koreksi. Berdasarkan pendekatan matematis pada daerah suburban diperoleh perbaikan sebesar :
                                                         (3.4)
Pada daerah rural diperoleh perbaikan sebesar :
                                        (3.5)
Agar lebih teliti dalam perancangan sistem komunikas selular perlu diadakan penelitian lapangan terhadap besarnya pengaruh redaman jenis daerah morpo struktur di daerah yang akan dirancang. Hasil pengamatan atau penelitian lapangan ini dapat digunakan untuk memberikan koreksi redaman propagasi terhadap daerah urban.
3.4.2.      Metode Extended Hata-Okumura
Prumusan Hata berdasarkan peneliti okumura ini telah disempurnakan lagi oleh CCIR dan dikenal sebagai metode Extended Hata-Okumura. Metode ini tidak tergantung dengan pata morpografi. Rumusan umum metode Extended Hata-Okumura menjadi sebagai berikut :
         (3.6)
dimana :
 = daya output RF (PtB) + penguatan antena BTS (Gt) –      redaman feeder transmisi


3.4.3.      Metode Lee
Level sinyal dari BS yang diterima oleh MS pada daerah datar, dapat dinyatakan sebagai berikut :
                                            (3.7)
dimana :
Sedangkan nilai a ditentukan dengan :
                                               (3.8)
dimana :
Setelah faktor koreksi maka diperoleh :
                                           (3.9)
dengan :
   = daya terima pada jarak 1 Km dari SRB
     = jari-jari sel
    = tinggi antena SRB (meter)
    = tinggi antena MS (meter)
   = penguatan antena SRB
= penguatan antena MS

3.5.             Level Penerimaan Sinyal Radio Bergerak
Selama ini hambatan terbesar dalam pelayanan kebutuhan pengguna seluler adalah penyediaan antena BTS. Antena BTS yang selama ini digunakan mempunyai keterbatasan secara fisik oleh keadaan alam ditempat lokasi pengguna seluler dalam melakukan  komunikasi, sehingga menyebabkan sinyal yang diterima oleh pengguna seluler di daerah tertentu (dengan menggunakan seluler dalam kondisi baik) menjadi lemah atau tidak ada sinyal. Pertimbangan ini berpengaruh pada proses penempatan antena BTS dan operasionalnya.
3.5.1.      Daya Pemancar MS (Mobile Station)
Pada prinsipnya analisis tentang propagasi sinyal dari MS atau ponsel ke BTS mempunyai sifat yang sama dengan analisis pada sinyal pancar dari SRB ke MS. Perbedaannya terletak pada level sensitifitas BTS lebih tinggi dibandingkan level sensitifitas MS. Ini disebabkan karena MS atau ponsel mempunyai daya pancar yang relatif lebih rendah dibandingkan daya pancar BTS. Untuk dapat menerima sinyal tersebut maka dibutuhkan tingkat sensitifitas pada MS yang tinggi. Disamping perbedaan diatas, perbedaan lain yaitu adanya penguatan (gain) yang disebabkan teknik diversitas ruang (penganekaragaman penerimaan) yang digunakan pada penerima BTS, disamping  penguatan dari antena penerima BTS sendiri (17 dB). Diversity adalah suatu proses memancarkan dan atau menerima sejumlah gelombang pada saat yang bersamaan dan kemudian menambahkan atau menjumlahkan semuanya di penerima atau memilih salah satu yang terbaik.
Beberapa jenis diversity adalah :
1.      Space diversity, yaitu memasang atau menggunakan dua atau lebih antena dengan jarak tertentu. Sinyal yang terbaik yang akan diterima, akhirnya dipilih untuk kemudian diolah di penerima.
2.      Frequency Diversity, yaitu mentransmisikan sinyal informasi yang sama menggunakan dua buah frekuensi yang berbeda. Frekuensi yang berbeda mengalami fading yangberbeda pula, sekalipun dipancarkan atau di terima dengan antena yang sama. Kemudian pemilih akan memilih mana yang terbaik.
3.      Angle Diversity, yaitu mentransmisikan sinyal dengan dua atau lebih sudut yang berbeda sedikit.
Data teknis GSM (Siemens) menyebutkan bahwa besarnya penguatan akibat diversitas ini adalah 4 dB, sedangkan sensitifitas antena BTS itu sendiri adalah -104 dBm. Tujuan dari pembahasan daya pancar MS atau ponsel ini adalah untuk menentukan MS dengan kelas daya pancar berapa saja yang dapat beroperasi pada area cakupan suatu SRB pada jarak tertentu.
Daerah propagasi dalam pembahasan daya pancar MS ini dipilih daerah yang mempunyai angka redaman yang paling tinggi (kondisi terburuk). Jika dalam kondisi terburuk MS masih bisa beroperasi diharapkan pada daerah yang berkondisi lebih baik juga dapat berfungsi baik.
Antena BTS pada daerah urban , data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
-          Sensitifitas terima BTS : -104 dBm
-          Daya terima pada jarak 1 Km (Po) untuk daerah urban : -55 dBm
-          Tinggi antena SRB : 40 m
-          Tinggi antena MS : 1,5 m
-          Path Loss Sloope (g) untuk daerah urban : 43,1 db/dec
-          Penguatan oleh diversitas : 4 dB
-          Penguatan antena terima SRB : 17 dN
Diperlukan cadangan fading (multipath fading dan shadowing) untuk daerah urban adalah : 14,2 + 3,8 = 18 dB
r(t) dB = ro(t) dB + x(t) dB
dengan            r(t)       = sinyal fading
                             ro(t)      = fading cepat
                             x(t)      = fading lambat
Dengan menggunakan persamaan (3.9) maka diperoleh level sinyal dari SRB yang diterima oleh MS pada daerah datar (Non-Obstruktive area) yaitu :
                                            (3.10)
Dengan menggunakan daya pancar MS 0,8 Watt (kelas %), pada jarak r=3,6 Km (sesuai rencana radius sel) juga memasukkan cadangan fading, diperoleh level daya penerimaan pada BTS adalah : -101,522 dBm. Berarti kelas tersebut masih dapat beroperasi diarea cakupan BTS ini. Karena MS dengan kelas 5 (29 dBm) dapat beroperasi, maka MS kelas diatasnya (1,2,3,4) juga dapat beroperasi diarea ini.
Sedangkan untuk daerah sub-urban dalam hal ini dipilih antena BTS dengan rencana cakupan terjauh dengan data sebagai berikut :
-          Daya terima pada jarak 1 Km (Po) untuk daerah sub-urban adalah : -5 dBm
-          Tinggi antena BTS : 40 m
-          Tinggi antena MS : 1,5 m
-          Part Loss Sloope (g)untuk daerah sub-urban : 38,4 dB/dec
-          Penguatan oleh diversitas :4 dB
-          Penguatan antena terima SRB : 17 dB
-          Fading (multipath dan shadowing) daerah sub-urban : 12,5+3,8 = 16,3 dB
Pada jarak r = 8Km (sesuai rencana radius cakupan sel) diperlukan MS dengan daya 35 dBm atau 3,16 Watt. Ini berarti pada daerah kriotis (diarea cakupan ter;uar) Ms dengan kelas 3 keatas (1,2,3) masih dapatberoperasi. Dan pada daerah yang lebih dekat dengan BTS (< 8 Km), MS dengan daya yang lebih rendah juga dapat dioperasikan.
Tabel 3.1 Tabel Level Penerimaan Sinyal MS
KELAS
PANCAR
MS
DAYA PANCAR
MAKSIMAL
(GSM 900)
TIPE
PENERIMAAN SINYAL
TOLERANSI
UNTUK KONDISI
NORMAL
EKSTREM
1

2


3

4

5

20 W         (43 dBm)

8   W         (39 dBm)


5   W         (37 dBm)

2   W         (33 dBm)

0,8W         (29 dBm)


± 2

± 2

± 2

± 2

± 2


± 2,5

± 2,5

± 2,5

± 2,5

± 2,5

Tidak ada komentar:

Posting Komentar