111060059_resume_2

PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI PEDESAAN DENGAN OPEN BTS DIDESA DAYEUHKOLOT SEPANJANG DAS CITARUM

Alfian Nasrullah, Uke Kurniawan Usman, Ridha Muldina Negara

Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom

AbstrakTeknologi selular sudah tidak asing lagi di kehidupan kita sehari-hari. Peranan teknologi inisangat vital bagi manusia saat ini. Begitu juga bagi pengguna di daerah yang mengalami bencanaalam seperti banjir. Mereka masih membutuhkan layanan seluler, sementara jaringan seluleryang disediakan operator mati karena tidak adanya energi listrik untuk mengaktifkan jaringantersebut. Untuk melayani daerah bencana dan daerah terpencil dengan teknologi selular,implementasi OpenBTS cocok diterapkan. Dengan lancarnya telekomunikasi di daerah tersebut,diharapkan perkembangan ekonomi dan pendidikan serta pendistribusian bantuan di daerahterpencil dan daerah bencana bisa berjalan dengan maksimal.

Pada tugas akhir ini dilakukan perancangan sistem telekomunikasi seluler pedesaan denganmenggunakan OpenBTS. Perancangan ini memperhitungkan jumlah potensi pengguna (userforecast), pendimensian sel (coverage), serta radio link budget. Model propagasi yang digunakanadalah Okumura/Hata untuk band frekuensi GSM 900 MHz. Simulasi perancangan menggunakansoftware Atoll.

Hasil yang didapatkan dari rancang bangun ini sebagai berikut. Jumlah sel untuk high-ratedibutuhkan 61 sel dengan nilai rata-rata RSL sebesar - 69,34 dBm yang memiliki radius 39,662 100,303 meter menggunakan USRP multi TRX(maksimal 4 Trx) . Pada kondisi low-ratedibutuhkan 32 sel dengan nilai rata-rata RSL sebesar - 64,31 dBm yang memiliki radius 56,02115,82 meter menggunakan USRP multi TRX(maksimal 4 Trx), Pada Coverage Planning tanpamempertimbangkan kapasitas diperoleh sistem open BTS memerlukan amplifier penguat sinyaltambahan sebesar 25,42 dB. Dan sistem ini jauh lebih murah dibanding BTS Konvensional.

Kata Kunci : Open BTS, GSM, Link Budget, Coverage,Atoll, Receive Signal Level

Tugas Akhir - 2013

Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi

AbstractMobile technology plays vital role for users in remote areas or areas that experienced naturaldisasters such as floods. They still need cellular service, while the cellular network provided bythe service died because of the absence of electrical energy . To serve the disaster areas andremote areas with cellular technology, implementing of OpenBTS is suited to maintain economicdevelopment and education in remote areas as well as the distribution of aid in the disaster areacan be run optimally. OpenBTS technology chosen because investment cost is relatively muchcheaper than conventional base stations. OpenBTS is a GSM mini-BTS (Base Transceiver StationGlobal System Mobile) based open source software that is possible to receive and make callswithout using an existing network service provider.

At this final assignment to design a rural mobile telecommunications system using OpenBTS inDayeuhkolot village along Citarum river. As a parameter, this scheme takes into account thenumber of potential users (user forecast), Cell Dimensioning (coverage), maximum emittancepower of USRP and the radio link budget. Okumura-Hata for GSM frequency bands 900 MHz isused for Propagation model and . Simulation of the design using software Atoll.

The results obtained from this design are the number of cells needed for high-rate condition are61 cell, for low-rate condition required 32 cells using single USRP Trx, which has a radius of cellsranged from 39.662 to 100.303 meters for high-rate conditions, from 56.02 to 115.82 meters forlow-rate conditions. Maximum Allowable Path Loss (MAPL) value obtained at 98.924 dB and it fitstandard service availability at the cell edge, which is 75%. Large maximum base stationtransmite power of 20,781dBm obtained under conditions of high-rate, 22.98 dBm at Low-Rateconditions, for a system that has created. And obtained an average value of RSL on Low-ratecondition is -64,31 dBm. In the high-rate conditions obtained an average value of RSL is -69,34dBm.At Coverage Planning without considering the capacity obtained, my system requires anadditional signal booster amplifier 25.42 dB. And my system is much cheaper than conventionalbase stations.

Keywords : Open BTS, BTS, GSM, Link Budget, Coverage, User Forecast,Atoll, Receive SignalLevel

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Tugas Akhir - 2013


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Layanan telepon selular Global System for Mobile sudah tidak asing lagi bagi kita.

Bahkan siswa sekolah dasar pun, sebagian telah terbiasa menggunakan teknologi ini.

Dengan BTS (Base Transceiver Station) sebagai interface pengguna dengan sistem

telekomunikasi ini, user bebas bergerak kemanapun asalkan masih berada dalam

coverage layanan selular. Berdirinya BTS hingga kepelosok desa terpencil menjadi

salah satu indikator majunya peradaban di Indonesia. Namun tidak semua rakyat

Indonesia menikmati kemajuan teknologi ini. Masih banyak saudara kita di daerah

terpencil belum bisa menikmati layanan telekomunikasi selular. Banyak penyebab

mengapa jaringan selular belum mencapai wilayah terpencil. Belum siapnya

infrastruktur di wilayah tersebut maupun operator tidak ingin merugi karena revenue

yang kecil di daerah tersebut karena penggunanya sedikit.

Peran teknologi telekomunikasi sangat strategis dalam mengembangkan pendidikan

dan perekonomian di daerah tersebut. Dengan memandang kerawanan wilayah

Indonesia akan bencana alam. Meletusnya gunung berapi yang disusul tsunami jika

gunung tersebut berada di dalam laut. Tanah longsor dan banjir lahar dingin yang

memutus akses jalan ke desa diwilayah bencana selama berhari-hari akan memicu

bahaya kelaparan karena tidak adanya informasi dari daerah bencana. Selain itu pada

saat proses evakuasi dan pemulihan wilayah bencana, telekomunikasi merupakan hal

yang sangat vital. Oleh sebab itu dibutuhkan layanan telekomunikasi GSM yang dengan

investasi yang kecil dan instalasi yang mudah untuk mengatasi permasalahan tersebut.

OpenBTS memberi solusi permasalahan tersebut. Dengan investasi awal yang relatif

jauh lebih murah dibanding BTS konvensional, selain itu instalasi OpenBTS lebih

mudah.

Saat ini belum ada standard perancangan rural communicaton system dengan

OpenBTS, yang bisa diterapkan pada daerah bencana khususnya banjir sehingga pada

penulisan tugas akhir ini akan dibangun design rural communiation system dengan

OpenBTS di Desa Dayeuhkolot sepanjang DAS Citarum.

1

Tugas Akhir - 2013


BAB I PENDAHULUAN

1.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Memperoleh Design Rural Communication System dengan OpenBTS khususnya

lingkungan Desa Dayeuhkolot sepanjang DAS Citarum Bandung.

2. Memperoleh jumlah BTS yang diperlukan dalam jaringan OpenBTS sehingga

area planning tersebut terlayani layanan OpenBTS.

3. Membuat Simulasi dari OpenBTS untuk mendapatkan coverage area, jumlah

BTS, dan kuat sinyal yang memenuhi syarat minimal QoS yang ditetapkan

dengan menggunakan software Atoll.

1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana membuat design rural communication di daerah bencana dan daerah

terpencil khususnya di Desa Dayeuhkolot sepanjang DAS Citarum Bandung.

2. Berapa jumlah BTS yang diperlukan dalam jaringan OpenBTS sehingga wilayah

desa tersebut tersedia layanan OpenBTS.

3. Bagaimana RSL(Receive Signal Level) dari simulasi hasil rancang bangun

dengan software Atoll.

1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dari penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Design Rural Communication System yang dibuat dengan OpenBTS berada di

Desa Dayeuhkolot sepanjang DAS Citarum Bandung.

2. Rancang bangun yang dibuat untuk komunikasi voice dan layanan data sistem

GSM pada ARCF 51,52 dan 53.

3. Rancang bangun ini tidak membahas handoff dan interkoneksi.

4. Parameter yang digunakan adalah jumlah sel BTS yang bisa melayani desa

tersebut, Radio link Bugdet dengan standard GSM dan OpenBTS.

5. Asumsi Jaringan existing milik operator mati karena banjir.

6. Parameter-parameter yang dipergunakan yaitu availability layanan di tepi sel,

jumlah sel, MAPL yang sesuai dengan standar availability layanan di tepi sel,

serta RSL.

Perancangan Sistem Komunikasi Pedesaan dengan Open BTS di Desa Dayeuhkolot Sepanjang DAS Citarum 2

Tugas Akhir - 2013


BAB I PENDAHULUAN

7. Simulasi untuk mendapatkan Receive Signal Level (RSL) di wilayah yang

tercakup oleh OpenBTS menggunakan software Atoll 3.1.0.

1.5 Metodologi Penelitian Metode yang dilakukan dalam penelitian ini berupa studi literatur, observasi

lapangan, dan simulasi,

1. Studi Literatur

Bertujuan untuk mempelajari sistem komunikasi voice sistem GSM,

konfigurasi dan arsitektur OpenBTS, serta perangkat lunak Atoll 2.8.1 untuk

simulasi perancangan.

2. Observasi Lapangan

Mengumpulkan data-data yang diperlukan seperti denah lengkap dan populasi

di lingkungan kampus Institut Teknologi Telkom untuk digunakan dalam

perhitungan perancangan jaringan.

3. Perancangan

Langkah-langkah yang ditempuh adalah memprakirakan trafik, menentukan

luas coverage area (pendimensian sel), menghitung kebutuhan daya pancar

(Radio Link Budget) sesuai kemampuan OpenBTS, dan menentukan tingkat

availability.

4. Simulasi

Hasil perancangan disimulasikan ke dalam perangkat lunak Atoll 3.1.0

sehingga dapat terlihat RSL yang bisa didapatkan oleh Mobile Station (MS).

5. Analisis

Setelah mendapatkan hasil perancangan dan simulasi, langkah selanjutnya

adalah menganalisisnya sehingga didapatkan kesimpulan mengenai rancang

bangun coverage area OpenBTS. Saran untuk pengembangan Tugas Akhir dapat

dibuat dari kesimpulan tersebut.


Tugas Akhir - 2013


BAB I PENDAHULUAN

6. Penyusunan Laporan

Ditujukan untuk mendokumentasikan teori pendukung, langkah-langkah

perancangan, hasil simulasi, serta analisis dan penarikan kesimpulan. Hasil dari

tahap ini berupa Buku Tugas Akhir.

1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan pada tugas akhir ini adalah :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang penulisan tugas akhir, tujuan penulisan, rumusan

masalah, batasan masalah, metodologi penulisan tugas akhir dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Pada bab ini berisi tentang teori GSM dan OpenBTS. Pada teori GSM terdiri dari konsep seluler,

model propagasi outdoor, radio subsystem, arsitektur GSM. Sedangkan untuk teori OpenBTS

terdiri dari arsitektur OpenBTS, GNU Radio, user interface dan USRP.

BAB III RANCANG BANGUN KAPASITAS

Bab ini berisi tentang rancang bangun kapasitas. Bab ini berisi diagram alir

perancangan, data awal yang dibutuhkan, traffic forecasting, dan cell dimensioning.

Hasil dari bab ini berupa nilai radius, luas, dan jumlah sel yang dibutuhkan.

BAB IV ANALISIS HASIL SIMULASI DAN RANCANG BANGUN COVERAGE

Bab ini berisi data MAPL dan availability, radio link budget untuk arah forward

maupun reverse, analisis dari perancangan yang dibuat yang terdiri dari; jumlah sel,

radius sel, power transmit, MAPL dan availability layanan di tepi sel, maximum path

loss, serta RSL, dan hasil simulasi dari perangkat lunak Atoll 3.1.0.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari hasil analisis dan saran untuk pengembangan Tugas

Akhir.



Tugas Akhir - 2013


BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian rancang bangun

coverage area OpenBTS di lingkungan kampus Institut Teknologi Telkom ini, yaitu:

1. Hasil rancang bangun coverage area openBTS di lingkungan Desa Dayeuhkolot

pada awal tahun 2013, didapatkan jumlah sel untuk high-rate dibutuhkan 61 sel.

Pada kondisi low-rate dibutuhkan 32 sel.

2. Radius sel OpenBTS didapatkan berkisar antara 39,662 100,303 meter untuk

kondisi high-rate, 56,02 115,82 meter untuk kondisi low-rate,

3. MAPL didapat dari perhitungan sesuai standar availability layanan di tepi sel,

yaitu 75%. Nilai MAPL didapatkan sebesar 98,924 dB.

4. Besar daya pancar maksimum base station didapatkan sebesar 20,781 dBm pada

kondisi high-rate, 22,98 dBm pada kondisi lowrate, daya pancar maksimum

OpenBTS untuk band frekuensi 900 MHz yaitu 23 dBm.

5. Berdasarkan hasil simulasi dengan menggunakan Atoll, didapatkan nilai rata-rata

RSL pada kondisi Low-rate sebesar -64,31 dBm. Pada kondisi high-rate

didapatkan nilai rata-rata RSL sebesar -69,34 dBm.

6. Semua kondisi yang memenuhi standar availability layanan di tepi sel sebesar 75%, yaitu; kondisi high-rate dan kondisi low-rate

7. Pada simulasi Coverage planning tanpa memperhatikan kapasitasnya sistem ini membutuhkan amplifier untuk menguatkan sinyal sebesar 25,42 dB. Dan hasil

RSL dari simulasi sebesar -43,70 dBm. Dan sistem ini layak diterapkan.

5.2 Saran

Untuk menyempurnakan penelitian ini, ada beberapa hal yang dapat dilakukan,

yaitu:

1. Melakukan rancang bangun handoff dan interkoneksi OpenBTS di Desa

Dayeuhkolot atau tempat bencana lainnya.

2. Mengembangkan program pada USRP dan daughterboard sehingga dapat

melayani kebutuhan trafik data.

3. Mengembangkan interkoneksi Open BTS di daerah rural (terpencil) maupun

daerah bencana ke jaringan lain (PLMN, VoIP).

70


Tugas Akhir - 2013


DAFTAR PUSTAKA

[1] _. (_). Materi Perencanaan 3G-WCDMA. _: _.

[2] 3GPP. (2010). TS 45.005 V8.8.0 Radio Access Network; Radio transmission and

reception.Valbonne: 3GPP.

[3] Astuti, Rina Pudji dkk. (2008). Diktat Sistem Komunikasi Seluler. Bandung:

ITTelkom.

[4] Burgess, David A dkk. (2008). OpenBTS Project. California: Kestrel Signal

Processing.

[5] COST 231. (1999). Digital Mobile Radio Towards Future Generation Systems

Final Report. Brussels: COST.

[6] Depkominfo. (2009). Peraturan Menkominfo No.29 Tahun 2009 tentang Tabel

Alokasi Spektrum Frekuensi Radio Indonesia. Jakarta: Depkominfo

[7] Dhananjay, Aditya dkk. (__). WiRE: A New Rural Connectivity Paradigm. New

York: NYU.

[8] ETSI. (1996). GSM 05.05 Version 5.0.0 Radio transmission and reception. _: _.

[9] Ettus Research. (2012). Product Detail - VERT900 Antenna. [Online].

https://www.ettus.com/product/details/VERT900 (diakses 12 April 2012).

[10] Hertiana, Sofia Naning. (2009). Bahan Ajar Rekayasa Trafik. Bandung: IT Telkom.

[11] Lee, William C. Y. (2006). Wireless and Cellular Telecommunications. New

York: McGraw- Hill.

[12] Loula, Alexsander. (2009). OpenBTS Installation and Configuration Guide. _: _.

[18] Rappaport, Theodore S. (2008). Wireless Communications Principles and Practice

(2nd Ed.). Massachusetts: Prentice Hall.

[13] Winata, Indrawan. (2003). Analisis Pendimensian Jaringan Layanan UMTS yang

Diimplementasikan di Surabaya. Surabaya: Universitas Kristen Petra.

71


Tugas Akhir - 2013


111060059_resume_2

Documents