siskomsel tubes

BAB 1

DATA AWAL PERENCANAAN

Dalam mengimplementasikan jaringan selular W-CDMA di suatu daerah,

diharuskan untuk membuat perencanaan yang sangat matang. Dengan ini diharapkan

menghasilkan suatu jaringan yang dapat memuaskan pelanggan pada daerah tersebut,

serta dapat memperkecil kesalahan dan kerugian yang bisa terjadi.

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan untuk membuat suatu jaringan yaitu,

pertumbuhan user, topografi wilayah, demografi penduduk, dan lainnya yang dianggap

sebagai hal yang vital dalam perencanaan suatu jaringan karena diharapkan suatu

operator W-CDMA dapat memperoleh keuntungan yang maksimum

Dalam kasus ini ingin diimplementasikan suatu jaringan W-CDMA yang sudah

mempunyai jaringan GSM 2G dan dianggap trafik GSM yang lama tidak akan

mempengaruhi trafik baik yang sudah ada mapun yang ingin ada.

Implementasi jaringann selular W-CDMA akan diimpplementasi di Kota Bogor.

Jadi sebaiknya kita mengetahu data-data penduduk demografi dari wilayah bogor dan

juga topografinya. Data-data kota bogor adalah sebagai berikut.

1. Jumlah penduduk 303.760 jiwa

2. Luas Daerah sebesar 45 km2

3. Data kependudukan

Tabel 1

Usia %populasi Income per kapita >50 juta

0-14 20% 30%

15-55 70% 70%

55 tahun ke atas 10% 30%

Sebuah jaringan seluler W-CDMA akan diterapkan di wilayah Bogor tengah,

Leuwiliang, Dramaga, Puncak , Tanah sareal, Citeureup yang merupakan daerah Kota

Bogor, yang mana dari ke-tujuh daerah tersebut diperoleh data yaitu jumlah

penduduknya sebesar 303.760 jiwa dengan total luas area 45 km². Struktur demografi

dari daerah-daerah tersebut adalah sebagai berikut.

Tabel Data Penduduk

Usia %populasi Income per kapita >50 juta

0-14 20% 30%

15-55 70% 70%

55 tahun ke atas 10% 30%

Pembagian wilayah kota bogor

Daerah I : 25% dari populasi total

Daerah II : 10% dari populasi total

Daerah III : 15% dari populasi total

Daerah IV : 10% dari populasi total

Daerah V : 10% dari populasi total

Daerah VI : 10% dari populasi total

Daerah VII : 20% dari populasi total

Pembagian daerah dari wilayah Kecamatan Kota Bogor adalah sebagai berikut.

Daerah I : Luas wilayah 5.3 km²

Urban I (Mall, perkantoran, perumahan)

Daerah II : Luas wilayah 8.23 km²

Sub urban I (Perumahan,Persawahan, daerah industri)

Daerah III : Luas wilayah 6.85 km²

Sub urban II (perumahan, persawahan, perkebunan)

Daerah IV : Luas wilayah 4.04 km²

Sub urban III (Area Industri)

Daerah V : Luas wilayah 7.05 km²

Sub urban IV (Perumahan,persawahan)

Daerah VI : Luas wilayah 4.4 km²

Rural I (Persawahan,Perumahan, hutan)

Daerah VII : Luas wilayah 9.13 km²

Sub Urban V (Perumahan, persawahan, perkebunan)

BAB II

TRAFFIC FORECASTING

Perancangan jaringan seluler di bawah ini, dilakukan dengan menggunakan

beberapa asumsi yaitu sebagai berikut.

1) Hanya pada rentang usia 15-55 tahun yang memiliki handset W-CDMA. Selain

rentang usia tersebut, diasumsikan belum terdapat trafik komunikasi seluler di

wilayah Kota Bogor.

2) Distribusi market pada daerah perencanaan jaringan seluler W-CDMA, adalah

sebagai berikut.

Urban 1 : 35%

Sub urban 1 : 15%

Sub urban 2 : 20%

Sub urban 3 : 35%

Sub urban 4 : 15%

Sub urban 5 : 5%

Urban 2 : 25%

3) Presentasi pengguna layanan suara dan data, adalah sebagai berikut.

Layanan data 30%

Layanan suara 70%

4) Faktor pertumbuhan pelanggan, dengan menggunakan asumsi : 0.3

5) Pelanggan GSM sebesar 80% dari total penduduk penduduk produktif (15-55

tahun) dengan menggunakan tabel 3.

a. Estimasi pelanggan

Tahun ke Tahun Pelanggan

GPRS dan GSM

Handset dual

model

Pelanggan

WCDMA

0 2011 148.842 0% -

1 2012 193.495 5% 9675

2 2013 251.543 15% 37.731

3 2014 425.108 30% 127.532

Dengan menggunakan formula pertamabahan penduduk sebagai berikut :

Un =Uo(1+ Fp)n ………………………pers.10.1

dimana :

Uo = Jumlah user saat perancanaan (194406 jiwa)

n = Jumlah tahun prediksi (1,2 dan 3 tahun)

Fp = Faktor pertumbuhan pelanggan (asumsi : 0.3)

Berdasarkan pada hasil asumsi di atas, maka dapat diperoleh data estimasi

jumlah pelanggan untuk

= 193.495 pelanggan, dengan pelanggan WCDMA sebanyak 9675 pelanggan

= 251.543 pelanggan, dengan pelanggan WCDMA sebanyak 37.731 pelanggan

= 631.592 pelanggan, dengan pelanggan WCDMA sebanyak 127.532 pelanggan

Peramalan jumlah pelanggan GSM, GPRS, dan 3G-WCDMA di kota Sejahtera Baru,

terlihat pada tabel berikut ini :

Tabel Peramalan jumlah pelanggan GSM, GPRS, WCDMA

Tahun

ke-3

Jumlah pelanggan

I II III IV V VI VII

% 35% 10% 15% 5% 10% 5% 20%

jumlah 44634 12753 19130 6377 12753 6377 25506

Klasifikasi layanan yang akan digunakan pada teknologi WCDMA di wilayah

Kecamatan Kota Bogor, tampak pada tabel di bawah ini.

Tabel Klasifikasi Layanan

Net User Bit Rate

Service Type Uplink (Kbps) Downlink (Kbps)

Voice 12.2 12.2

Data 144 144

Tabel Tingkat Penetrasi Layanan Tiap Daerah

Penetration Rates (%)

Service Type Urban Sub Urban

Voice 70 70

Data 30 30

Tabel Bussy Hour Call Attempt (BHCA)

Bussy Hour Call Attempt (BHCA)


Voice 0.9 0.8

Data 0.1 0.05

Tabel Durasi Panggilan

Call Duration


Voice 60 60

Data 300 300

Tabel Faktor Aktivasi

Activity Factor

Service Type Uplink (Kbps) Downlink (Kbps)

Voice 0.5 0.5

Data 1 1

Perhitungan Offered Bit Quantity (OBQ) Tiap Daerah

Untuk memperoleh data yang berupa total kebutuhan trafik yang dibutuhkan

oleh tiap daerah, maka haruslah ditentukan parameter-parameter yang dapat

menentukan jumlah bit dan trafik yang akan muncul di tiap daerah.

Di mana :

σ : Kepadatan pelanggan potensial dalam suatu daerah

{user/km²}

p : Penetrasi pengguna tiap layanan

d : Lama panggilan efektif {s}

BHCA : Bussy Hour Call Attempt {call/s}

BW : Bandwidth tiap layanan {Kbps}

Jumlah sel yang dibutuhkan, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah

ini.

Luas dari cakupan sel yang diinginkan berbentuk heksagonal dapat ditentukan

dengan persamaan di bawah ini.

Di mana r adalah radius sel. Jika luas cakupan sel diketahui, maka dapat

ditentukan radius sel yang digunakan .

Daerah I

Pada wilayah ini, meliputi : Mall, perumahan, sekolah

Dari bagian sebelumnya, dapat diketahui beberapa data sebagai berikut.

∑user = 44.634 pelanggan

Luas Daerah I = 5.3 km²

Kepadatan User/Km² = 44.634 user / 5.3 km² = 8422 user/km²

Hasil Perhitungan OBQ Daerah I

Servic

e Type

User/

km²

Penetrasi

Layanan

Lama

Panggilan

Efektif (s)

BHC

A

BW

Layanan

(Kbps)

∑OBQ

Layanan

Voice 8.422 0,7 60 0,9 12,2 2.718.705

Data 8.422 0,3 300 0,1 144 10.914.782

∑OBQ vehicular Total = 13.633.487 Kbit/hour/km²

= 3787,07 Kbps/km²

Daerah 2

Pada wilayah ini, meliputi : Sekolah, Persawahan, Perumahan.





Hasil Perhitungan OBQ Daerah 3

Servic

e Type

User/

km²

Penetrasi

Layanan

Lama

Panggilan

Efektif (s)

BHC

A

BW

Layanan

(Kbps)

∑OBQ

Layanan

Voice 1549 0,7 60 0,8 12,2 635.201

Data 1549 0,3 300 0,05 144 1003752

∑OBQ vehicular Total = 1638953 Kbit/hour/km²

= 455.2 Kbps/km²

Daerah 3

Pada wilayah ini, meliputi : Perkebunan, Persawahan, Perumahan.


∑user = 19130 pelanggan


Kepadatan User/Km² = 19130 user / 6.85 km² = 2793 user/km²


Servic

e Type

User/

km²

Penetrasi

Layanan

Lama

Panggilan

Efektif (s)

BHC

A

BW

Layanan

(Kbps)

∑OBQ

Layanan

Voice 2793 0,7 60 0,8 12,2 1144783

Data 2793 0,3 300 0,05 144 1809864


= 820.73 Kbps/km²

Daerah 4

Pada wilayah ini, meliputi : Daerah Industri






Servic

e Type

User/

km²

Penetrasi

Layanan

Lama

Panggilan

Efektif (s)

BHC

A

BW

Layanan

(Kbps)

∑OBQ

Layanan

Voice 1578 0,7 60 0,8 12,2 647044

Data 1578 0,3 300 0,05 144 1022803


= 463.8 Kbps/km²

Daerah 5

Pada wilayah ini, meliputi : Pabrik, Persawahan, Perumahan.



Luas Daerah I = 7.65km²

Kepadatan User/Km² = 6377 user / 7.65km² = 1667 user/km²


Servic

e Type

User/

km²

Penetrasi

Layanan

Lama

Panggilan

Efektif (s)

BHC

A

BW

Layanan

(Kbps)

∑OBQ

Layanan

Voice 1667 0,7 60 0,8 12,2 683360

Data 1667 0,3 300 0,05 144 1080216


= 489 Kbps/km²

Daerah 6

Pada wilayah ini, meliputi : Persawahan, Perumahan.





Tabel 11 Hasil Perhitungan OBQ Daerah 6

Servic

e Type

User/

km²

Penetrasi

Layanan

Lama

Panggilan

Efektif (s)

BHC

A

BW

Layanan

(Kbps)

∑OBQ

Layanan

Voice 1449 0,7 60 0,8 12,2 594104

Data 1449 0,3 300 0,05 144 938952


= 425 Kbps/km²

Daerah 7

Pada wilayah ini, meliputi : Perkantoran, sekolah, Perumahan.






Servic

e Type

User/

km²

Penetrasi

Layanan

Lama

Panggilan

Efektif (s)

BHC

A

BW

Layanan

(Kbps)

∑OBQ

Layanan

Voice 2793 0,7 60 0,9 12,2 1144906

Data 2793 0,3 300 0,1 144 13619728


= 1323 Kbps/km²

BAB III

CELL DIMENSIONING

Daerah I

Jumlah sel yang diperlukan di daerah I dengan menggunakan 1 frekuensi carrier,

adalah sebagai berikut.

Dengan luas daerah urban I sebesar 5.3 km², maka jumlah sel pada area urban I,


Dengan radius setiap sel adalah sekitar 0,56 Km.

Daerah II






Daerah III






Daerah IV





Dengan radius setiap sel adalah sekitar 1.28 Km.

Daerah V






Daerah VI






Daerah VII



BAB IV

RADIO LINK BUDGET

A. Reverse Link Budget

Tabel 18 Referensi Link Budget dengan AMR Layanan Voice 12,2 Kbps, 120

Km/Jam, User Di Dalam Kendaraan dengan Soft Handover

Transmitter (Mobile Station)

a. Maximum Mobile Tx

Power (dBm)

21

b. Mobile Antenna Gain

(dBi)

0

c. Body /Orientation Loss

(dB)

3

d. EIRP 18 d = a + b – c

Receiver (Base Station)

e. Thermal Noise Density

(dBm/Hz)

-174

f. BS Receiver Noise

Figure (dB)

5

g. Receiver Noise Density

(dBm/Hz)

-169 g = e + f

h. Receiver Noise Power

(dBm)

-103,2 h = g + 10log (3840000)

i. Interference Margin

(50% Loading) (dB)

3

j. Receiver Interference

Power (dBm)

-103,2

k. Total Effective Noise +

Interference

-100,2

l. (dBm) 25

m

.

Processing Gain (dB) 5

n. Required Eb/No (dB) -120,2 n = m – l – k

o. Receiver Sensitivity

(dBm)

18

p. BS Antenna Gain (dBi) 2

q. BS Cable/Connection

Losses (dB)

0

r. Fast Fading Margin (dB)

Max. Path Loss (dB)

Coverage Probability

Standard Deviation for

Log Normal Fading

154,2

95

7

3,52

r = d – n + o – p – q

s. (dB) 7,3

t. Propagation Model

Exponent

3

u. Log Normal Fading

Margin (dB)

8

v. Soft Handoff Gain (dB),

Multi-cell

Penetration Loss In Car

(dB)

Allowable Propagation

Loss for Cell Range

(dB)

141,9 v = r – s + t – u

Tabel 19 Referensi Link Budget Untuk Layanan Data Real Time 144 Kbps (3

Km/Jam, Indoor User)

Transmitter (Mobile Station)

a. Maximum Mobile Tx

Power (dBm)

24

b. Mobile Antenna Gain 2

(dBi)

c. Body /Orientation Loss

(dB)

0

d. EIRP 26 d = a + b – c

Receiver (Base Station)

e. Thermal Noise Density

(dBm/Hz)

-174

f. BS Receiver Noise Figur

(dB)

5

g. Receiver Noise Density

(dBm/Hz)

-169 g = e + f

h. Receiver Noise Power

(dBm)

-103,2 h = g + 10log (3840000)

i. Interference Margin

(50% Loading) (dB)

3

j. Receiver Interference

Power (dBm)

-103,2

k. Total Effective Noise –

Interference (dBm)

-100,2

l. Processing Gain (dB) 14,3

m

.

Required Eb/No (dB) 1,5

n. Receiver Sensitivity

(dBm)

-113,0 n = m – l + k

o. BS Antenna Gain(dBi) 18

p. BS Cable/Connection

Losses (dB)

2

q. Fast Fading Margin (dB) 4

r. Max. Path Loss (dB)

Coverage Probability

Standard Deviation for

Log Normal Fading (dB)

151

80

12

Propagation Model

Exponent

3,52 r = d – n + o – p - q

s. Log Normal Fading

Margin (dB)

4,2

t. Soft Handoff Gain (dB),

Multi-Cell

2

u. Indoor Penetration Loss

(dB)

15

v. Allowable Propagation

Loss for Cell Range (dB)

133,8 v = r – s + t – u

Berdasarkan pengamatan pada tabel di atas, dapat diketahui bahwa :

Allowable Path Loss untuk layanan voice 12,2 Kbps adalah sebesar 141,9 dB

Allowable Path Loss untuk layanan data 144 Kbps adalah sebesar 133,8 dB

Daerah Urban (Daerah I, Daerah VII)

Perhitungan path loss maksimum pada daerah (daerah I dan II) ini akan

menggunakan model propagasi Cost 231 Walfisch-Ikegami, dengan beberapa

parameter yang diketahui sebagai berikut.

Frekuensi carrier, f = 2310 MHz

Radius sel, d = 0,56 Km

Tinggi mobile unit, hm = 1,5 m

Tinggi antena BTS, hb = 40 m

Tinggi atap gedung, hr = (Tinggi satu lantai x Jumlah lantai) + Tinggi atap

= (3 x 4) + 3 = 12 +3 = 15 m

Jarak antar gedung, b = 100 m

Lebar jalan, w = 25 m

Incident angle relative to the street, = 90°

Persamaan dari model propagasi Cost 231 Walfisch-Ikegami yang digunakan pada perancangan jaringan WCDMA di wilayah Bogor, adalah sebagai berikut.

Di mana : = Free Space Loss= Multi Screen Loss= Rooftop to Street Difraction and Scatter

Daerah VII

Perhitungan path loss maksimum pada daerah ini akan menggunakan model

propagasi Cost 231 Walfisch-Ikegami, dengan beberapa parameter yang diketahui

sebagai berikut.






= (3 x 4) + 3 = 12 +3 = 15 m




Persamaan dari model propagasi Cost 231 Walfisch-Ikegami yang digunakan pada perancangan jaringan WCDMA di wilayah Bogor, adalah sebagai berikut.


Daerah Sub urban (Daerah II, Daerah III, Daerah IV, Daerah V, Daerah VI)

Daerah II

Perhitungan path loss maksimum pada daerah (daerah II, III, IV, V,VI) ini akan menggunakan model propagasi Cost 231 Hatta, dengan beberapa parameter yang diketahui sebagai berikut.Frekuensi carrier, f = 2310 MHzAsumsi tinggi antena BTS, hb = 40 mRadius sel, d = 1.29 KmParameter C untuk daerah pedestrian, C = -15

Persamaan dari model propagasi Cost 231 Hatta yang digunakan pada

perancangan jaringan WCDMA di wilayah bogor adalah sebagai berikut.

Sehingga, total path loss

=== 119.38 dB

Daerah III



=== 123.78 dB

Daerah IV



=== 119.5 dB

Daerah V

Perhitungan path loss maksimum pada daerah (daerah II, III, IV, V,VI) ini akan menggunakan model propagasi Cost 231 Hatta, dengan beberapa parameter yang diketahui sebagai berikut.Frekuensi carrier, f = 2310 MHzAsumsi tinggi antena BTS, hb = 40 mRadius sel, d =1.25 KmParameter C untuk daerah pedestrian, C = -15


=== 119.85 dB

Daerah V



=== 118.81 dB

B. Forward Link Budget

Beberapa data teknis yang digunakan dalam perhitungan forward link budget (downlink) pada layanan WCDMA, yang akan diterapkan di wilayah Cakung, Jatinegara, Matraman, dan Pulo Gadung, adalah sebagai berikut.

Tabel 20 Data Teknis Forward Link BudgetTransmitter (Base Station)

Base Station Antenna GainBase Station Feeder and Connector Loss

18 dBi

2 dB

Receiver (Mobile)Effective Receiver SensitivityBody LossMobile Antenna Gain

-124,2 dBm

3 dB0 dBi

Total Noise + Interference – Processing Gain + Eb/No

Dari data yang terdapat pada tabel di atas, dapat diketahui bahwa : Sensitifitas penerima (MS) yang akan digunakan, S = -124,2 dBmRSL diambil = -120 dBm, sehingga terdapat selisih = -4,2 dBm yang digunakan sebagai margin.Gain penerima (MS), Gr = 0 dBRugi-rugi pada penerima, Lfr= 3 dBRugi-rugi pada pengirim, Lft = 2 dBGant-bts = 18 dBiFrekuensi carrier, f = 2320Tinggi mobile unit, hm = 1,5 mTinggi antena BTS, hb = 40 m

Daerah Urban (Daerah I, Daerah VII)

Perhitungan path loss maksimum pada daerah (daerah I dan II) ini akan

menggunakan model propagasi Cost 231 Walfisch-Ikegami, dengan beberapa

parameter yang diketahui sebagai berikut.






= (3 x 4) + 3 = 12 +3 = 15 m




Persamaan dari model propagasi Cost 231 Walfisch-Ikegami yang digunakan pada perancangan jaringan WCDMA di wilayah bogor, adalah sebagai berikut.


Daerah VII

Perhitungan path loss maksimum pada daerah ini akan menggunakan model

propagasi Cost 231 Walfisch-Ikegami, dengan beberapa parameter yang diketahui

sebagai berikut.






= (3 x 4) + 3 = 12 +3 = 15 m




Daerah Sub urban (Daerah II, Daerah III, Daerah IV, Daerah V, Daerah VI)

Daerah II


Persamaan dari model propagasi Cost 231 Hatta yang digunakan pada perancangan jaringan WCDMA di wilayah bogor adalah sebagai berikut.


=== 119.48 dB

Daerah III



=== 123.88 dB

Daerah IV



==

= 119.6 dB

Daerah V



=== 119.95 dB

Daerah VI



=== 118.91 dB

BAB V

TABEL HASIL PERENCANAAN

Prediksi jumlah pelanggan layanan WCDMA sampai dengan tahun 2014 di wilayah Bogor

Tabel 21 Hasil Perencanaan Jaringan Radio

Variabel I II III IV V VI VII

Daerah URBAN SUB URBAN URBAN

Luas 5.3 8.23 6.85 4.04 7.05 4.04 9.13

Daerah (Km²)

Kepadatan

Pelanggan

(User/Km²)

8422 1549 2793 1578 1667 1449 2793

OBQ (Kbps/K

m²)

3787.07 455.2 820.73 463.8 489 425 1323

Luas Sel (Km²/Se

l)

0.5821 4.39 2.43 4.31 4.08 4.69 1.5

Jumlah Sel

10 2 3 1 2 1 6

Jari-jari Sel

(Km)

0.56 1.29 0.96 1.28 1.25 1.34 0.75

Tinggi Antena

BTS (m)

40 40 40 40 40 40 40

BAB VI

KONFIGURASI JARINGAN DAN DIMENSINYA

Pada perancangan konfigurasi jaringan WCDMA (wilayah : Bogor tengah, Dramaga, Puncak, Leuwiliang, Tanah sareal dan Citereup) ini, jumlah site yang dibutuhkan yaitu sebanyak 16 site. Untuk menghemat BTS yang diimplementasikan dalam konfigurasi jaringan WCDMA ini, maka dapat digunakan antena sektoral 120°. Di mana artinya adalah : 1 BTS dapat mengcover 3 kali lipat pelanggan lebih banyak. Hal tersebut dapat terlihat pada gambar perancangan letak BTS, di bawah ini.

Keterangan :

=BSC

=MSC

Daerah I diberikan 4 bts karena harus mengcover 10 sel, jika diberikan 3 bts tidak

dcover semuanya. Daerah II diberikan 1 bts, karena 1 bts telah dapat mengcover seluruh

daerah dari daerah II

=BTS

Daerah III , Daerah IV dan Daerah V diberikan 1 bts, karena bts yang dipakai

adalah bts dengan 3 sectoral. Sebenarnya daerah IV hanya butuh 2 sel, tetapi karena 1

bts dapat mengcover 3 sel, sehingga yang tergambar pada perencanaan diatas adalah 3

sel.

Daerah VI diberikan 1 bts karena pada daerah tersebut hanya dibutuhkan satu

sel. Daerah VII diberikan 2 bts karena sel yang dibutuhkan dalam daerah tersebut adalah

6 sel.

Masing-masing Daerah mempunyai 1 bsc, yaitu kumpulan dari beberapa bts.

Bsc diletakkan pada tengah-tengah masing-masing daerah. Sedangkan MSC di letakkan

di tengah kota Bogor.

Melihat konfigurasi jaringan WCDMA (wilayah Bogor tengah, Dramaga,

Leuwiliang, Puncak, dan Citeuruep) tersebut, akan mampu menghadapi kenaikan

pelanggan sampai dengan 3 tahun ke depan. Dengan segala asumsi yang digunakan

dalam perancangan ini, maka dapat diperoleh hasil perancangan jaringan WCDMA

yang optimum, guna mengadakan jaringan WCDMA di wilayah Bogor tengah,

Dramaga, Leuwiliang, Puncak, dan Citeuruep

siskomsel tubes

Documents