MAGISTER TEKNIK TELEKOMUNIKASILABORATORIUM TELEKOMUNIKASI RADIO DAN GELOMBANG MIKRO

STEI ITB 2015

Perencanaan Jaringan Komunikasi Nirkabel dan Analisa Tekno Ekonomi

Oleh :

MOHAMAD SYAHRAL23213047

Cakupan

• Jumlah sel mencukupi untuk melayani daerah layanan

Penetrasi Gedung /

Kendaraan

• Menjamin kecukupan level sinyal di dalam gedung atau kendaraan

Trafik / Kapasitas

• Memastikan dimensioningyang tepat dari resourcejaringan untuk melayani pelanggan

Penjadwalan

• Melakukan perkiraan kebutuhan logistik, sumberdaya, keuangan serta waktu sehingga jaringan siap dioperasikan

Kinerja

• Jaminan kinerja jaringan memenuhi standard minimum kinerja yang dipersyaratkan untuk berbagai layanan

Ekonomis

• Jaringan dapat beroperasi sehingga memberikan ROI yang cukup baik bagi investor/ penanam modal

Mulai

AnalisaKapasitas yang dibutuhkan

Atotal = (Erlang)Kapasitas sistem yang

dibutuhkan dari BW yang disediakan Asel=

(Erlang/Sel)

Jumlah Sel = Atotal/ Asel

Luas dan jari-jari Sel

Analisa Kinerja : Analisa pathloss Analisa link budget Perhitungan daya Prenecanaan frekuensi

Optimalisasi: Threshold handover Daya Pancar Noise figure, dll

Selesai

Kulaitas oke?

Analisa data statistik Prediksi kebutuhan

trafik ke depan Distribusi penduduk Target pasar dan

demand Pertumbuhan

pengguna

1. Data market :a. Jumlah penduduk sesuai data kependudukan termasuk distribusi

usia produktif dan distribusi per wilayahb. Luas wilayah dan rasio luas per wilayah kecamatanc. Kepadatan pendudukd. Jumlah gedung perkantoran dan jumlah penghuni tiap gedunge. Statistik pengunjung tiap tempat wisataf. Panjang jalan yang dimiliki

2. Kebutuhan Kapasitas (bandwidth) :a. Data

b. SuaraDengan asumsi Voice codec = AMR-WB/G.722.2, 1 BW kanal Ethernet = 38 KBps, GoS 2%,

𝑏𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔𝑔𝑎𝑛 𝑥 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑎𝑘𝑠𝑒𝑠 𝑝𝑒𝑟 𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑥 𝑂𝑆𝐹

𝑡𝑟𝑎𝑓𝑖𝑘 𝑠𝑢𝑎𝑟𝑎 =𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑏𝑖𝑐𝑎𝑟𝑎 𝑟𝑎𝑡𝑎2

60x busy hour call attempt x potensi pelanggan (erlang)

Jumlah base station :

a. Kapasitas :

b. Cakupan

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑆 =𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐵𝑊 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛

𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 1 𝐵𝑆

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑆 =𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐷𝑎𝑒𝑟𝑎ℎ 𝑃𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎𝑎𝑛

𝑐𝑎𝑘𝑢𝑝𝑎𝑛 1 𝐵𝑆

Hal yang perlu diperhatikan dalam menghitung Base Station berdasarkan Kapasitas :a. Sektorisasi Base Stationb. Bandwidth kanal yang disediakanc. Modulasi yang digunakan pada masing-masing Base Stationd. Jenis Duplex yang akan digunakane. Konfigurasi duplexf. Penentuan daerah Urban dan Sub-Urbang. Frekuensi yang digunakanh. Frekuensi reuse

Model Propagasi

1. SUI Model2. Okumura Model3. Cost-231 Hatta Model4. Cost-231 Walfisch-Ikegami model5. Ericsson 9999 model

Model Frequency

(MHz)

Distance

(km)

BS

Height

(m)

Receiver

Height

(m)

Urban

Path

Loss

(dB)

Suburban

Path Loss

(dB)

Rural Path

Loss (dB)

SUI 1900 5 30 3 72.17 59.83 38.20

SUI 1900 5 80 3 72.17 59.83 38.24

SUI 2100 5 30 3 73.43 60.56 39.46

SUI 2100 5 80 3 73.43 60.56 39.46

Okumura 1900 5 30 3 126.99 116.99 96.99

Okumura 1900 5 80 3 107.37 97.37 77.37

Okumura 2100 5 30 3 127.86 117.86 97.86

Okumura 2100 5 80 3 107.34 98.24 78.24

Ericsson 1900 5 30 3 144.31 178.38 203.26

Ericsson 1900 5 80 3 140.36 174.43 199.31

Ericsson 2100 5 30 3 145.83 179.90 204.79

Ericsson 2100 5 80 3 141.86 175.95 200.83

COST 231 1900 5 30 3 194.03 189.32 189.32

COST 231 1900 5 80 3 183.66 178.94 178.94

Walfisch-Ikegami 1900 5 30 3 150.20 147.51 126.35

Walfisch-Ikegami 1900 5 80 3 150.20 147.51 126.35

Walfisch-Ikegami 2100 5 30 3 152.47 148.69 127.21

Walfisch-Ikegami 2100 5 80 3 152.47 148.69 127.21

Pilih teknologi akses Gunakan band frekuensi yang

rendah Tingkatkan tinggi antena Naikkan daya pancar Kurangi persyaratan kualitas

Pilih teknologi akses Perbesar band frekuensi Gunakan re-use frequency Kurangi persyaratan C/I Rendahkan tinggi antena Gunakan fitur software Gunakan antena adaptif

Model trafik

•Karakteristik trafik jaringan

•Penempatan link dan konfigurasi routing

• Jam sibuk

Simpul Jaringan Inti

•Konsentrasi trafik tinggi

•RNC pada BS konsenstrasi tinggi

•PDSN dekat dengan RNC

•Volume trafik dan teknologi transport

Arsitektur Jaringan inti

•Base Station

•RNC

•PDSN

•PCF

Alokasi IP Address

•Memudahkan agregasi dan subnetting untuk efficient routing dan meminimalkan traffic overhead akibat routing update

Disain topologi backbone

•Menghubungkan node-node tersebut yang sanggup memenuhi demand trafik, redundancy serta delay performance secara cost effective

Penempatan Jaringan backhaul

• Jaringan backhaul berguna agar satu BS dengan BS lainnya dapat saling berkomunikasi, serta sebagai sarana untuk memperoleh akses ke jaringan lain

Kelebihan dan kekurangan masing2 teknologi transport :

1. Dedicated Private Line

• QOS baik dan bebas kongesti• Mudah dalam perancangan untuk mengatasi trafik peak

• Tanpa alternate-rerouting• Biaya mahal dan sensitif terhadap jarak• Tidak efisien dalam trafiksporadis

2. ATM • Menyediakan Bandwidth on demand• Tidak sensitive thd jarak• built-in rerouting• Dynamic Bandwidth sharing

• Perancangan lebih kompleks• Terdapat protocol overhead• Kemungkinan packet loss dan delay

3. Frame Relay • menggunakan varable frame length• Perancangan dan konfigurasi mudah• Pricing tidak sensitive jarak

• kecepatan lebih rendah dibanding ATM• Kurang bagus untuk suara• QOS beragam

4. VPN • Jaringan private IP• Prioritization dan schedulling

• Peningkatan tunneling overhead • Potensi performance bottlenecks

5. MPLS Teknologi hybrid ATM dan IP routing Implementasi lebih kompleks

6. Carrier ethernet Kecepatan

RINGSederhana, murah dan handal serta memiliki link redundancy tetapi terlalu banyak hop, delay yang besar dan kurang skalabilitas

FULLY MESHKehandalan tertinggi, proteksi yang baik dan tercepat tetapi sangat mahal dan kurang mendukung skalabilitas

STARSederhana, terpusat, membutuhkan 2 hop dan kinerjanya kuat tetapi bergantung kepada fungsi switching dari Hub

TREEGabungan STAR dan RING, bertingkat atau hirarkikal tetapi bergantung kepada simpul yang lebih tinggi

Asumsi setiap EPC (Evolved Packet Core) mampu menangani200 Base Station, sehingga dibutuhkan 606/200 ≈ 4 EPC

Dengan rincian :Ring 1 : 16 BS Urban dan 136 BS Sub-Urban : 5,37 GBpsRing 2 : 151 Urban : 5,67 GbpsRing 3 : 60 BS Urban dan 92 BS Sub-Urban : 5,77 GbpsRing 4 : 48 BS Urban dan 103 BS Sub-Urban : 5,27 Gbps

1. Demand User : prediksi permintaan layanan dari potensial pengguna untuk jangka waktu tertentu dengan memperhatikan data kependudukan, analisa pasar dan distribusi permintaan.Contoh :

2. Capex (Capital Expenditure) : Capex dapat dihitung dengan asumsi instalasi dari awal atau merupakan pengembangan dari jaringan yang sudah ada, baik dengan pengadaan sendiri atau bisa juga dengan menyewa. Capex juga dibuat dengan jangka waktu seperti halnya demand user.Contoh :

Pengguna LTE Tahun 0 Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5

Perumahan 0 91.575 244.201 396.827 549.453 610.503

Perkantoran 0 32.160 857.60 139.360 192.960 214.400

Pariwisata 0 596 1.588 2.581 3.574 3.971

VoIP 0 124.331 331.550 538.768 745.987 828.874

Total 0 248.663 663.100 1.077.537 1.491.974 1.657.748

% 0 15% 40% 65% 90% 100%

CAPEX (Milyar) Tahun 0 Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5

eNodeB TDD 104,4 0 0 29,2 29,6 29,6

eNodeB FDD 40 0 0 7 7,5 7,5

EPC 40 0 0 20 0 20

Last Mile 3,41 0 0 0,87 0,89 0,89

Backhaul 11,8 0 0 0 0 0

Instalasi eNodeB 25,575 0 0 6,525 6,675 6,675

Instalasi EPC 0,6 0 0 0,3 0 0,3

Up front fee 320 0 0 0 0 0

Total 545,785 0 0 63,895 44,665 64,965

3. Revenue : penghitungan revenue harus memperhatikan kemampuan daya beli pengguna dan persaingan harga dengan competitor lainnya, revenue juga dibuat mengikuti jangka waktu dari demand user.contoh :

4. Opex (Operational Expenditure) : seperti halnya capex, opex juga dihitung mengikuti jangka waktu dan berkaitan erat dengan capex mengenai pengadaan sendiri atau menyewa dan juga dengan penyusutan nilai barang.contoh :

Area Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5

Perumahan 82,42 219,78 357,14 494,51 549,45

Perkantoran 57,89 154,37 250,85 347,33 385,92

Pariwisata 0,18 0,48 0,77 1,07 1,19

VoIP 74,60 198,93 323,26 447,59 497,32

Total 215,08 573,56 932,03 1290,50 1433,89

Daftar OPEX Harga

Karyawan Rp 5.000.000/karyawan

Pemasaran 3% revenue

Penyusutan Perangkat 10% harga alat

Asuransi dan perawatan 3% harga alat

BHP freq (20% nasional) Rp 32.000.000.000/5 MHz

BHP penyelenggaraan 0,5% revenue

Administrasi 1% revenue

Sewa Lokasi Rp 24.000.000/base station

Operasional Jaringan Rp 50.000.000/base station

Gateway Internet Rp 8.400.000/Mbps

5. Cashflow : merupakan selisih antara akumulasi biaya capex dan opex dengan revenue berdasarkan jangka waktunya.contoh :

6. NPV (Net Present Value) : NPV dihitung berdasarkan persamaan dibawah ini dengan memperhatikan bunga dari kebijakan perbankan. NPV menggambarkan keuntungan pada tahun berjalan

7. IRR (internal Rate Return) : IRR merupakan daya tarik bagi investor untuk menanamkan modalnya yang juga menggambarkan kapan investasi mencapi BEP (Break Even Point)

Rincian Tahun 0 Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5

CAPEX 545.79 0.00 0.00 63.90 44.67 64.97

OPEX 200.18 238.19 263.57 295.40 327.38 344.12

Revenue 0.00 215.08 573.56 932.03 1290.50 1433.89

Cash flow -745.97 -23.10 309.98 636.63 963.12 1089.77

Di mana :t = waktu sesuai dengan jangka waktu perencanaanCft = Cashflow pada tahun ke-tr = rate/bunga acuan

Di mana :t = waktu sesuai dengan jangka waktu perencanaanCft = Cashflow pada tahun ke-t

1. Perancangan Jaring Telekomunikasi Nirkabel dimulai dengan perencanaan jaringan akses, jaringan inti dan analisa tekno ekonomi.

2. Data kependudukan dan analisa pasar menentukan parameter teknologi dan link budget agar dapat memenuhi layanan yang diinginkan.

3. Analisa tekno ekonomi akan lebih akurat jika sebelumnya dilakukan survey pasar dan trend perkembangan teknologi dan kebutuhan pengguna

[1] Dr. Ir. Joko Suryana, Modul Perkuliahan Jaringan Inti Nirkabel, “Sesi 4 Perencanaan Akses dan Core Jaringan EVDO, Institut Teknologi Bandung, 2015.

[2] Bagus Facsi Aginsa, Tugas Akhir, “Perancangan Jaringan LTE di DKI Jakarta Dengan Menggunakan Dual Band 2,6 GHz & 700 MHz”, Institut Teknologi Bandung, 2013.

[3] Noman Shabbir, Muhammad T. Sadiq, Hasnain Kashif and Rizwan Ullah4, “Comparison Of Radio Propagation Models For Long Term Evolution (Lte) Network”, International Journal of Next-Generation Networks (IJNGN) Vol.3, No.3, September 2011