strategi pengembangan skema load balancing multicarrier...

245

Strategi Pengembangan Skema Load

Balancing Multicarrier Trafik Data pada

Jaringan Heterogen Setiyo Budiyanto#1, Fajar Rahayu*2, Dadang Gunawan#3, Arissetyanto Nugroho#4

#Teknik Elektro - Universitas Mercu Buana, Jakarta

Jl. Meruya Selatan No.1, Kembangan, Jakarta Barat 11650 [email protected]

[email protected] *Teknik Elektro – Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Jakarta

Jl. Rs. Fatmawati, Pondok Labu, Jakarta Selatan 12450 @Teknik Elektro – Universitas Indonesia

Kampus UI, Depok, Jawa Barat 16424

Abstrak— Semakin berkembangnya teknologi informasi

saat ini, operator penyedia layanan telekomunikasi

berlomba-lomba memberikan pelayanan terbaik.

Operator sudah menambahkan jumlah frekuensi 3rd

carrier dengan frekuensi yang berbeda. Tujuan dari

penambahan tersebut untuk meningkatkan jumlah

traffic payload. Namun pada kenyataanya setelah adanya

penambahan 3rd carriertidak meningkatkan jumlah

traffic payload tersebut. Dikarenakan traffic payload pada

sisi 3rd carrier tidak dapat mengimbangi jumlah traffic

payload1st &2nd carrier.Pada penelitian ini, analisa yang

dilakukan adalah bagaimana cara meningkatkan jumlah

traffic payload pada 3rd carrier sehingga dapat

mengimbangi 1st &2nd carrier. Pada penelitian yang

dilakukan, digunakan pengujian lapangan pada operator

Telkomsel area Regional 3 JABODETABEK, sehingga di

cari solusi pada permasalahan tersebut. Setelah

melakukan penelitian ini, dapat di ambil kesimpulan

bahwa masih ada beberapa parameter saat

mengimplementasikan 3rd carrier yang belum maksimal.

Sehingga perlu memaksimalkan parameter tersebut

dengan cara menambah nilai sesuai yang disepakati.

Untuk menambah nilai tersebut digunakanscript yang

terdapat pada software Operation and Maintanance

U2000 PT. Huawei Tech Investment, dengan melihat

terlebih dahulu index KPI dan parameter pendukung

lainnya.Dari hasil penelititan ini didapatkan nilai

kenaikan jumlah traffic payload pada 3rd carrier yang

sebelumnya traffic 500,000 Erl menjadi 600,000 Erl,

payload PS29 Mb menjadi 30Mb dan payload HSDPA

600 Tb menjadi 900 Tb sehingga dapat mengimbangi

jumlah traffic payload 1st & 2nd carrier.Dengan begitu

para pengguna jaringan telekomunikasi dapat

merasakan optimalnya penambahan 3rd carrier.

Kata kunci — KPI, Accessibility, Retainability, Mobility,

TrafficdanPayload

I. PENDAHULUAN

Semakin berkembangnya teknologi informasi

saat ini, operator penyedia layanan telekomunikasi

berlomba-lomba memberikan pelayanan terbaik.Sejak

ahun 2008, mulai hadir smartphone yang memerlukan

akses data wireless yang lebih besar dibanding

perangkat handphone biasa. Smartphone memiliki

lebih banyak fitur terbaru dan didukung oleh hardware

dan software yang semakin canggih. Namun,

smartphone tidak akan dapat berfungsi dengan

maksimal jika tidak didukung oleh infrastruktur yang

baik pula. Oleh karena itu, operator seluler di

Indonesia mulai melakukan modernisasi perangkat

Base Transceiver Station (BTS) dan menambah BTS-

BTS baru, serta menerapkan teknologi 3,5 G yaitu

High Speed Packet Access (HSPA) pada BTS-BTS

barunya [1- 3].

Dewasa ini para pengguna Smartphone dapat

lebih mudah mengunggah tulisan, gambar, maupun

video ke blog pribadi ataupun situs seperti YouTube

dalam waktu beberapa detik saja, karena pada jaringan

HSPA kecepatan downlink dapat mencapai 14,4 Mbps.

Sedangkan proses uplink mencapai 5,76 Mbps.

Dengan kecepatan High Speed Downlink Packet

Access (HSDPA), pengguna perangkat bergerak dapat

menerima data yang berukuran besar seperti lampiran

pada e-mail, presentasi dalam bentuk Power Point,

atupun dapat membuka halaman website yang sama

tampilannya seperti ketika dibuka di komputer. Pada

High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) dapat

mempermudah melakukan video streaming dengan

kualitas DVD, video conference, game real-time, e-

mail dan MMS. Saat terjadi kegagalan dalam

pengiriman data, HSUPA dapat melakukan pengiriman

ulang (resend) [4-7].

Seiring dengan perkembangan teknologi

smartphone yang canggih dan penambahan jumlah

pengguna smartphone yang pesat akibat

bermunculannya social network yang real time update

dan membutuhkan bandwidth yang besar, maka traffic

menjadi meningkat sehingga akan mengancam

kehandalan jaringan operator jika jaringan tersebut

tidak diperbaharui. Sebagai salah satu solusi untuk

Prosiding Seminar Nasional Teknik Elektro (FORTEI 2017) ISBN 978-602-6204-24-0

Fakultas Teknik Universitas Negeri Gorontalo, 18 Oktober 2017

246

mengamankan kehandalan jaringan yaitu dengan

meningkatkan kapasitas dan kecepatan akses data user

dengan implementasi penambahan channal/carrier

baru. Saat ini operator-operator telekomunikasi di

Indonesia sudah memiliki 3 carrier 3G di frekuensi

2100 MHz [8-10].

II. TINJAUAN PUSTAKA

Universal Mobile Telephone Standard (UMTS)

yang dikenal sebagai Release 99 dengan kecepatan

downlink 384 Kbps dan uplink 384 Kbps adalah

generasi ketiga pertama yang muncul. Dilanjutkan

dengan release 4 dengan spesifikasi kecepatan yang

dapat mencapai 2 Mbps, dilanjutkan dengan sistem

High Speed Packet Data (HSPA) release 5 dan 6.

HSPA+ release 7 sampai 10, hingga sekarang Long

Term Evolution (LTE) sebagai generasi keempat (4G)

yang diperkenalkan pada release 8 dengan kecepan

Downlink hingga 150 Mbps, dan Uplink 75 Mbps [11-

14].

a. Elemen jaringan dari UMTS Phase 1

Suatu RAN yang baru disebut dengan UTRAN

harus dikenalkan dengan UMTS. Hanya proyeksi

modifikasi, seperti alokasi dari trnascoder (TC)

berfungsi untuk penekanan suara pada CN, dibutuhkan

dalam CN untuk mengakomodasi perubahan itu.

Fungsi TC adalah digunakan bersama dengan

interworking function (IWF) untuk konversi protokol

antara interface A dan Iu-CS.

b. UTRAN

Standar UMTS dapat dilihat debagai suatu

perluasan dari jaringan yang ada. Dua elemen jaringan

baru telah diperkenalkan dalam UTRAN, RNC, dan

Node B. UTRAN dibagi lagi dalam radio network

system (RNSs) yang individual, dimana masing-

masing RNS adalan dikontrol oleh RNC. RNC

dihubungkan ke suatu set dari elemen Node B, yang

mana masing-masing Node B dapat melayani satu atau

beberapa sel. Elemen jaringan yang ada, seperti MSC,

SGSN, dan HLR, dapan diperluas untuk mengadopsi

persyaratan UMTS, tapi RNC, Node B, dan handset

harus didesain baru semua. RNC akan menjadi

pengganti untuk BSC, dan Node B akan berfungsi

hampir sama seperti BTS. Jaringan GSM dan GPRS

akan dikembangkan dan layanan baru akan terintegrasi

ke dalam keseluruhan jaringan yang keduanya berisi

interface yang sudah ada seperti A, Gb, dan Abis, dan

termasuk Iu yang merupakan interface baru,

interfaceUTRAN antara Node B dan RNC (Iub), dan

interfaceUTRAN antara dua RNCs (Iur).

c. Radio Resource ControlSuccess Rate (RRC SR)

Parameter ini dapat digunakan untuk

mengevaluasi nilai keberhasilan signaling yang

dilakukan user. RRC Success Rate didapatkan dari

keberhasilan user melakukan signaling dibagi dengan

seluruh signaling yang ada pada waktu tersebut

dikalikan 100%, seperti pada persamaan 2.1 di bawah

ini :

𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑒 =𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑒

𝑅𝑅𝐶 𝐶𝑜𝑛𝑛𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑒∗ 100%

d. Call Setup Success Rate Circuit Switch (CSSR

CS)

Parameter ini digunakan untuk mengevaluasi

keberhasilan user dalam menduduki kanal untuk

layanan circuit switch hingga user

melakukanpembicaraan. CSSR CS didapatkan dari

panggilan yang berhasil dibagi dengan semua

percobaan panggilan dikali 100%.

𝐶𝑆𝑆𝑅 𝐶𝑆 = 𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑅 ∗𝐶𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑉𝑜𝑖𝑐𝑒

𝐶𝑎𝑙𝑙 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 𝑉𝑜𝑖𝑐𝑒∗ 100%

e. Call Setup Success Rate Packet Switch (CSSR

PS)


keberhasilan user dalam menduduki kanal untuk

layanan packet switch hingga user melakukan

panggilan. CSSR PS didapatkan dari panggilan untuk

data yang berhasil dibagi dengan semua percobaan

panggilan untuk data dikali 100%,

𝐶𝑆𝑆𝑅 𝑃𝑆 = 𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑅 ∗𝐶𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑃𝑆

𝐶𝑎𝑙𝑙 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 𝑃𝑆∗ 100%

f. Call Setup Success Rate High Speed Downlink

Access (CSSR HSDPA)


keberhasilan user dalam menduduki kanal dengan

layanan HSDPA hingga user melakukan panggilan

pada layanan yang digunakan. CSSR HSDPA

didapatkan dari panggilan yang berhasil dibagi dengan

semua percobaan panggilan dikali 100% digunakan

pada layanan HSDPA.

𝐶𝑆𝑆𝑅 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴 = 𝑅𝑅𝐶 𝑆𝑅 ∗𝐶𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑢𝑐𝑐𝑒𝑠𝑠 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴

𝐶𝑎𝑙𝑙 𝐴𝑡𝑡𝑒𝑚𝑝𝑡 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴∗ 100%

g. Call Drop Rate Circuit Switch (CDR CS)


panggilan yang gagal pada layanan circuit switch yang

sedang berlangsung sebelum user mengakhiri

sambungan. Panggilan gagal terjadi akibat adanya

keadaan tidak normal pada RNC yang disebabkan oleh

RAB release request dikali 100%, seperti pada

persamaan 2.5

𝐶𝐷𝑅 𝐶𝑆 =𝐶𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒

𝐶𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒∗ 100%

h. Call Drop Rate Packet Switch(CDR PS)


mengevaluasi rasio panggilan yang gagal yang ada di

layanan packet switch yang sedang berlangsung



247

sebelum user mengakhiri sambungan. Panggilan gagal

terjadi akibat adanya keadaan tidak normal pada

RNCyang disebabkan oleh RAB release request dikali

100%, seperti pada persamaan 2.6

𝐶𝐷𝑅 𝑃𝑆 =𝑃𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒

𝑃𝑆 𝑅𝐴𝐵 𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒∗ 100%

i. Call Drop Rate HSDPA (CDR HSDPA)


mengevaluasi rasio panggilan yang gagal yang ada di

layanan HSDPA yang sedang berlangsung sebelum

user mengakhiri sambungan. Panggilan gagal terjadi

akibat adanya keadaan tidak normal pada RNC yang

disebabkan oleh RAB release request dikali 100%,

seperti persamaan 2.7

𝐶𝐷𝑅 𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴 =𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴_𝑅𝐴𝐵𝐴𝑏𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒

𝐻𝑆𝐷𝑃𝐴_𝑅𝐴𝐵𝑅𝑒𝑙𝑒𝑎𝑠𝑒∗ 100%

j. Metode Optimasi KPI

Metode optimasi yang dilakukan untuk

suksesnya implementasi 3rd carrier adalah dengan

memperhatikan planning yang telah dilakukan

sebelumnya. Dari planning dikenal dengan istilah

segitiga CQC ( Capacity, Quality, dan Coverage)

Pada gambar A = quality , B = Capacity, dan C

= Coveragejika ditarik titik A ke atas maka titik C atau

B akan ikut tertarik (memendek) , bila titik B ditarik

maka A dan C pun juga mengikuti dan begitu pula

dengan titik C. Ketiga hal tersebut saling

bergantungan. Bila diinginkan quality ditingkatkan

hingga nilai KPI tertentu maka capacity atau coverage

yang akan berkurang.

Dalam 3G dan teknologi selanjutnya sulit untuk

mendapatkan CQC yang bernilai tinggi (Quality

tinggi, coverage luas dan capacity banyak), jadi

diperlukan pertimbangan yang matang untuk

merencanakan atau membuat suatu jaringan 3G harus

memperhatikan coverage, capacity, quality secara

bersamaan. Penambahan 3rd carrier ini dimaksudkan

agar kapasitas/capacity dapat bertambah. 3rd carrier

ini juga bisa difungsikan untuk memperbaiki kualitas

dan kecepatan akses data. Hal tersebut dapat terjadi

karena di setiap carrier yang diimplementasikan

tersebut bisa diaktifkan fitur-fitur yang lebih canggih

seperti teknologi HSPA+. Jika update fitur dilakukan

maka performance Node B secara keseluruhan akan

mengalami peningkatan. HSPA+ memiliki fitur untuk

cara akses dengan agregatemulti-carrier sehingga

dengan bandwidth sebesar 5 MHzdapat memiliki

output tergantung dengan jumlah carrier yang dipakai

dalam Node B tersebut. Jadi, penambahan 3rd

carrier/frekuensi baru ini pada awalnya memang

hanya untuk menambah kapasitas atau menampung

traffic yang sudah padat, akan tetapi jika sudah

diaktifkan fitur lainnya maka akan lebih banyak

manfaat yang dapat diterima.

III. METODE PENELITIAN

Gambar 1 Diagram Alur Load Balancing Multicarrier Strategic

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Performance final update (01/01/2014 - 19/12/2014)

4.1 Remark per KPI

A. Accessibility

Gambar 2.RRC SR (%) #4

Remark:

Setelah CR2, RRC menjadi lebih stabil dan cenderung

meningkat trendnya dibanding hari-hari sebelumnya.

Gambar 3. CSSR CS (%)



248

Remark:

Call Setup Success Rate Circuit Switch (CSSR CS)

didapatkan dari keberhasilan user dalam menduduki

channel voice. Tampak pada gambar kondisi CSSR CS

mengalami peningkatan jika dilihat pada hari

sebelumnya.

Gambar 4. CSSR PS (%)

Remark:

Call Setup Success Rate Packet Switch (CSSR PS)

didapatkan dari keberhasilan user dalam menduduki

channel PS. Tampak pada gambar kondisi CSSR PS

masih normal jika dilihat pada hari sebelumnya.

Gambar 5. CSSR HSDPA (%)

Remark:

Call Setup Success Rate High Speed Downlink Packet

Access (CSSR HSDPA) didapatkan dari keberhasilan

user dalam menduduki channel HSDPA. Tampak pada

gambar, kondisi CSSR HSDPA masih normal jika

dilihat pada hari sebelumnya.

B. Retainability

Gambar 6.CCSR CS (%)

Remark:

Call Completion Success Rate Circuit Switch (CCSR

CS) didapatkan dari panggilan yang berhasil pada

layanan voice yang sedang berlangsung sebelum user

mengakhiri sambungan. Tampak pada gambar, kondisi

CCSR Voice masih normal jika dilihat pada hari

sebelumnya.

Gambar 7.CCSR HSDPA (%)

Remark:

Call Completion Success Rate High Speed Downlink

Packet Access (CCSR HSDPA) didapatkan dari

panggilan yang berhasil pada layanan HSDPA yang

sedang berlangsung sebelum user mengakhiri

sambungan. Tampak pada gambar, kondisi CCSR

HSDPA masih normal jika dilihat pada hari

sebelumnya.

C. Mobility

Gambar 8.SHO SR (%)

Remark:

Soft Handover Success Rate (SHO SR) didapatkan dari

keberhasilan perpindahan cell pada system 3G yang

sama frekuensinya. Tampak pada gambar, kondisi

SHO SR masih normal jika dilihat pada hari

sebelumnya.

Gambar 9.ISHO SR (%)

Remark:

Inter System Handover Circuit Switch Success Rate

(ISHO SR) didapatkan dari keberhasilan perpindahan

cell pada system 3G ke 2G untuk service voice dan



249

service data. Tampak pada gambar, ISHO SR masih

normal jika dilihat pada jam yang sama hari

sebelumnya.

Gambar 10.IFHO SR (%)

Remark:

Inter Frequency Handover Success Rate (IFHO SR)

didapatkan dari keberhasilan perpindahan cell pada

system 3G yang beda frekuensi. Tampak pada gambar,

IFHO SR masih normal jika dilihat pada hari

sebelumnya.

D. Feature

Gambar 11. DRD SR (%)

Remark:

Direct Retry Decision Success Rate (DRD SR)

merupakan fitur untuk mempertahankan percobaan

panggilan user ke satu cell saat proses signaling.

Tampak pada gambar, DRD SR mengalami kenaikkan

jika dilihat pada hari sebelumnya.

E. Traffic & Payload

Gambar 12.Traffic Voice (Erl)

Remark:

Tampak pada gambar, kondisi Voice Traffic

mengalami keseimbangan beban pada masing-masing

frekuensi, baik itu 1st Carrier, 2nd Carrier dan 3rd

Carrier pada hari sebelumnya.

Gambar 13.Payload PS (Mb)

Remark:

Tampak pada gambar, kondisi Packet Switch

mengalami keseimbangan beban pada masing-masing

frekuensi, baik itu 1st Carrier, 2nd Carrier dan 3rd

Carrier pada hari sebelumnya.

Gambar 14.PayloadHSDPA (Mb)

Remark:

Tampak pada gambar, kondisi Payload High Speed

Downlink Packet Access mengalami keseimbangan

beban pada masing-masing frekuensi, baik itu 1st

Carrier, 2nd Carrier dan 3rd Carrier pada hari

sebelumnya.

4.2 Final Description

Setelah melakukan load balancing multicarrier dari sisi

parameter yang dibagi dalam setiap batch (batch 0, 1,

2, 3 & 4) dalam periode tertentu, didapat hasil yang

cukup bagus dengan meningkatnya traffic & data.

Untuk KPI Accesbility, Retanbility dan Mobility dapat

di katakan dalam kondisi stabil sedangkan untuk DRD

SR mengalami penurunan. Hal tersebut sudah di

monitoring hingga akhir Desember 2014.

4.3Summary KPI Daily & Additional

Monitoring dan Optimisasi KPI sudah dilakukan

hingga tercapainya target balancing traffic & payload

untuk semua carrier baik itu 1ST Carrier, 2nd

Carrier&3rd Carrier. Sehingga dengan balancing

traffic & data dari sisi revenue meningkat dan

meningkatnya total traffic & payload.



250

TABEL I KPI ACHIEVEMENT

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Implementasi 3rd carrier perlu adanya

pengaturan load balancing trafficpayload antar

semua carrier.

2. Dengan adanya load balancing antar carrier

maka akan didapatkan efektifitas capacity dan

akan meningkatkan revenue disisi operator.

3. Load balancing traffic dan payload dapat

dilakukan dengan optimasi disisi parameter cell

level.

4. Optimasi load balancing disisi parameter

handover juga dapat mengatasi permasalahan

handover yang diakibatkan oleh belum adanya

kontinuitas coverage 3rd carrier.

5. Hal Terpenting dari Optimisasi Load balancing

adalah perlu memperhatikan DRD perfomance

(handover sesama cell beda frequency dalam satu

sektor) yang saat ini belum maksimal,

Saran

1. Sebaiknya implementasi 3rd carrier harus

memperhatikan parameter-parameter yang

berhubungan dengan traffic payload, agar terjadi

load balancing di setiap carrier yang ada

2. Untuk lebih memaksimalkan load balancing pada

3rd carrierperlu memperhatikan DRD

perfomance (handover sesama cell beda

frequency dalam satu sektor) yang saat ini belum

maksimal.

3. Perlu ada penerapan standard parameter dari

awal implementasi agar traffic payload lebih

maksimal dan balancing disetiap carrier.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Wardhana, Lingga. 2011,2G/3G RF Planning and Optimization forConsultant. Yogyakarta : Nulis Buku

[2] Huawei.2015, Sharing Session 3rd Carrier Planning and

Optimization Strategy, Tangerang [3] Huawei. 2015, Sharing Session OSS KPI Formula, Tangerang

[4] Huawei. 2013,Hedex Library 2013. China : Huawei

[5] Dahlman, et al. 2007,3G Evolution : HSPA and LTE for Mobile Broadband.England: Academic Press.

[6] Kreher, Ralf. 2006,UMTS Performance Measurement–A

Practical Guideto KPIs for the UTRAN Environment. USA: John Wiley & Sons Inc.

[7] Klas Johansson, et al. 2009. Multi-Carrier HSPA

Evolution.Stockholm:Ericsson. [8] Hidayat, Rahmat. 2010. "Jurnal Penggelaran Teknologi

HSPA+".

[9] Tri, Utomo Dyan. 2012, Analisa Key Performance Indicator (KPI) 3rd Carrier Cell Pada Jaringan 3G, Universitas

Mercubuana, Jakarta

[10] Murphy Hadi, Haris. 2011, Analisis Unjuk Kerja Jaringan 3G di Area Cluster,Tugas Akhir: UI Depok

[11] Rizky Deviani, Karina. 2012, Analisis

PerformansiAccesibility Terhadap ImplementasiSecond Carrier, ISTN, Jakarta

[12] Laiho, Jaana, Achim Wacker and Tomas Novosad. 2006,

Radio Network Planning and Optimisation for UMTS, John Wiley & Sons, Ltd.

[13] WCDMA Multi-Carrier Support: Deployment & Parameter

Settings Guidelines. Quallcom. 2007 [14] Telkomsel 3rd Carrier Strategy. Huawei Technologies co.ltd.

strategi pengembangan skema load balancing multicarrier...

Documents