OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

13
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION) PADA DAERAH RURAL SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik HALAMAN JUDUL Oleh: LIA ALVIONITA NIM. I0715019 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2019

Transcript of OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

Page 1: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM

EVOLUTION) PADA DAERAH RURAL

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

HALAMAN JUDUL

Oleh:

LIA ALVIONITA

NIM. I0715019

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2019

Page 2: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

ii

HALAMAN SURAT PENUGASAN

Page 3: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

iii

SURAT PERNYATAAN

ORISINALITAS KARYA ILMIAH

Saya mahasiswa Program Studi Sarjana Teknik Elektro Universitas Sebelas

Maret yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Lia Alvionita

NIM : I0715019

Judul tugas akhir : Optimasi Coverage Jaringan 4G LTE (Long Term

Evolution) pada Daerah Rural

Dengan ini menyatakan bahwa tugas akhir yang saya susun tidak mencontoh

atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti tugas akhir yang

saya susun tersebut merupakan hasil plagiat dari karya orang lain maka tugas akhir

yang saya susun tersebut dinyatakan batal dan gelar sarjana yang saya peroleh

dengan sendirinya dibatalkan atau dicabut.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila

dikemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup menanggung

segala konsekuensinya.

Surakarta, 30 Oktober 2019

Lia Alvionita

NIM. I0715019

Page 4: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

iv

OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM

EVOLUTION) PADA DAERAH RURAL

Disusun oleh

LIA ALVIONITA

NIM. I0715019

HALAMAN PENGESAHAN

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Subuh Pramono, S.T., M.T.

NIP. 198106092003121002

Meiyanto Eko Sulistyo, S.T., M.Eng.

NIP. 197705132009121004

Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari Rabu tanggal 30

Oktober 2019

1. Subuh Pramono, S.T.,M.T.

NIP. 198106092003121002

.............................................

2. Meiyanto Eko Sulistyo, S.T., M.Eng.

NIP. 197705132009121004

.............................................

3. Irwan Iftadi, S.T., M.Eng.

NIP. 197004041996031002

.............................................

4. Joko Slamet Saputro, S.Pd, M.T.

NIP. 198904242019031013

.............................................

Kepala Prodi Teknik Elektro

Mengetahui,

Koordinator Tugas Akhir

Feri Adriyanto, Ph.D.

NIP. 196801161999031001

Muhammad Hamka Ibrahim, S.T, M.Eng.

NIP. 198812292019031011

Page 5: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

v

OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION)

PADA DAERAH RURAL

Lia Alvionita1) 1Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret

E-mail: [email protected]

Abstrak

Saat ini, teknologi telekomunikasi 4G LTE (Long Term Evolution) yang

sudah tersebar di seluruh wilayah Indonesia berkembang pesat. Namun, jangkauan

4G LTE masih belum diimplementasikan dengan sempurna di Indonesia salah

satunya di Kabupaten Sragen. Sehingga untuk dapat meningkatkan kualitas

jaringan 4G LTE maka diperlukan optimasi coverage area jaringan 4G LTE di

Kabupaten Sragen dengan menggunakan metode physical tuning yaitu mengatur

tilting antena, azimuth antena, dan power configuration. Key Performance

Indicator merupakan acuan dalam menentukan perfomansi dari suatu jaringan.

Beberapa parameter yang diukur adalah Reference Signal Received Power (RSRP),

Reference Signal Received Quality (RSRQ), dan Signal Interference Noise Ratio

(SINR). Dari hasil optimasi didapatkan persentase RSRP yang semula 25,58%

menjadi 40,33% yang mengalami peningkatan sebesar 14,76%. Sedangkan nilai

RSRQ mengalami peningkatan sebesar 20,55% yaitu dengan nilai awal 12,12%

menjadi 32,67%. SINR mengalami peningkatan sebesar 4,81% dengan persetase

awal adalah 1,82% menjadi 6,63%. Jarak jangkauan dari salah satu site yang

dioptimasi berubah menjadi sejauh 3,1 km sedangkan jarak jangkauan sebelum

dilakukan optimasi adalah 2,1 km.

Kata kunci: 4G LTE, optimasi, RSRP, RSRQ, SINR.

Page 6: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

vi

OPTIMIZATION OF 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION) NETWORK

COVERAGE IN RURAL AREA

Lia Alvionita1) 1Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering,

Universitas Sebelas Maret

E-mail: [email protected]

Abstract

Nowadays, 4G LTE (Long Term Evolution) telecommunication technology

that has spread throughout Indonesia is growing rapidly. However, the coverage

of 4G LTE has not been implemented well in Indonesia, one of them is in Sragen. So

to be able to increase the quality of 4G LTE network, it is necessary to optimize the

coverage area of 4G LTE network in Sragen by using the physical tuning method,

which is to adjust the antenna tilt, azimuth antenna, power. Key Performance

Indicator is a reference to determine the performance of a network. The measured

parameters are Reference Signal Reception Power (RSRP), Reference Signal

Reception Quality (RSRQ), and Signal Interference Noise Ratio (SINR). The results

from the optimization are the percentage of RSRP was initial 25.58% to 40.33%,

an increase of 14.76%. While the RSRQ value increased by 20.55%, with an initial

value was 12.12% to 32.67%. SINR increased by 4.81% with an initial percentage

was 1.82% to 6.63%. The distance from one of the optimized site changed to 3.1 km

while the distance before optimization was 2.1 km.

Keyword: 4G LTE, Optimation, RSRP, RSRQ, SINR.

Page 7: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan karunianya,

penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul Optimasi Coverage

Jaringan 4G LTE (Long Term Evolution) pada Daerah Rural. Dalam penyusunan

skripsi ini, tentu perlu melewati serangkaian proses. Sebagaimana kita ketahui

bahwa dalam berproses tidak selamanya jalan yang selalu lancar. Terkadang jalan

yang dilalui penuh rintangan. Semakin panjang perjalanan yang ditempuh dengan

adanya berbagai rintangan yang sudah dilewati, maka semakin banyak pengalaman

yang didapat sehingga kelak pengalaman tersebut menjadi bekal untuk masa depan.

Dalam menyusun skripsi ini, empat tahun perkuliahan di Program Studi

Teknik Elektro telah penulis lalui. Skripsi bukan tentang menyelesaikan sebuah

proyek dan menuliskannya, namun di dalamnya terkandung segala aspek materi

dan kebijaksanaan yang telah diasah menjadi lebih runcing selama empat tahun

lebih perkuliahan di Teknik Elektro. Oleh karena itu, skripsi ini penulis

persembahkan bagi segala pihak yang telah menjadi bagian dalam perjalanan empat

tahun lebih dalam dunia perkuliahan.

Menyelesaikan tugas akhir atau skripsi ini tentu bukanlah perkara mudah.

Sebagai wujud apresiasi, melalui kata pengantar ini, penulis hendak menyampaikan

ucapan terima kasih kepada:

1. Bapak Subuh Pramono, S.T., M.T. selaku Pembimbing I yang selalu

memberikan dukungan, ide, arahan, dan bimbingan selama mengerjakan

tugas akhir ini hingga selesai.

2. Bapak Meiyanto Eko Sulistyo, S.T., M.Eng. selaku Pembimbing II sekaligus

Pembimbing Akademik yang selalu setia memberikan dukungan, ide, arahan,

bimbingan, dan motivasi selama perkuliahan dan pengerjaan tugas akhir ini.

3. Bapak Irwan Iftadi, S.T., M.Eng. selaku dosen penguji yang telah

memberikan saran, dukungan, dan motivasi selama pengerjaan tugas akhir ini.

4. Bapak Joko Slamet Saputro, S.Pd., M.T. selaku Dosen Penguji yang telah

memberikan dukungan, saran, dan motivasi selama pengerjaan tugas akhir

ini.

Page 8: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

viii

Seluruh Dosen Program Studi Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu

yang bermanfaat, motivasi, dan inspirasi yang luar biasa selama menjalani

masa perkuliahan selama kurang lebih 4 tahun ini.

5. Keluarga yang tercinta: Syafril S.E., M.Si., Angreni Murti, Muhammad

Ridho Satyanugraha S.Tr.Ak, Muhammad Harris Syaputra S.T.K., S.I.K.,

Wira Jaya Reswara, Putri Pramesti T, Mutiara Prastica, dan Kiana Sarah

Kinandari yang selalu memberikan doa, dukungan, motivasi, dan semangat

sehingga penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan.

6. Seluruh Tim Service Quality Assurance yang ada di Telkomsel Semarang

yang sudah memberi dukungan dalam pelaksanaan tugas akhir ini.

7. Mustofa Danang Ariyanto sebagai partner penelitian yang selalu bersedia

untuk bertukar pikiran dan ide sehingga penulisan tugas akhir ini dapat

terselesaikan.

8. Seluruh teman-teman Teknik Elektro terutama angkatan 2015 yang tidak bisa

disebutkan satu persatu yang telah sama-sama berjuang selama 4 tahun ini

atas bantuannya yang luar biasa dan semangat yang diberikan untuk segera

mendapatkan gelar Sarjana Teknik ini.

Surakarta, 30 Oktober 2019

Lia Alvionita

I0715019

Page 9: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN SURAT PENUGASAN ..................................................................... ii

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH .......................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv

Abstrak ..................................................................................................................... v

Abstract .................................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 4

1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 5

2.1 Penelitian Sebelumnya ............................................................................. 5

2.2 Kerangka Pemikiran ................................................................................. 5

2.3 Pengenalan LTE ....................................................................................... 6

2.4 Arsitektur LTE.......................................................................................... 8

2.5 Morfologi Area ....................................................................................... 11

2.6 Optimasi Jaringan ................................................................................... 12

2.7 Drive Test ............................................................................................... 13

2.8 Physical Tuning ...................................................................................... 14

2.9 Key Performance Indicator..................................................................... 15

2.10 Path Loss ................................................................................................ 20

2.11 Link Budget ............................................................................................ 20

2.12 Propagasi Gelombang Radio .................................................................. 21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 24

3.1 Alat dan Bahan ....................................................................................... 24

3.2 Alur Penelitian ........................................................................................ 24

Page 10: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

x

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 35

4.1 Analisa Data ........................................................................................... 35

4.2 Perhitungan Pathloss Jaringan 4G LTE .................................................. 47

4.3 Perhitungan Link Budget ........................................................................ 49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 51

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 51

5.2 Saran ....................................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 52

LAMPIRAN ........................................................................................................... 54

Page 11: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerangka Pemikiran ............................................................................. 6

Gambar 2.2 Arsitektur sederhana LTE ................................................................... 8

Gambar 2.3 Arsitektur E-UTRAN .......................................................................... 9

Gambar 2.4 Arsitektur Sederhana EPC ................................................................. 10

Gambar 2.5 Optimasi Jaringan ............................................................................... 13

Gambar 2.6 Serving RSRP .................................................................................... 16

Gambar 2.7 Perbedaan interferensi dan noise ....................................................... 19

Gambar 3.1 Flowchart Penelitian ........................................................................... 25

Gambar 3.2 Peta sragen.......................................................................................... 27

Gambar 3.3 Peta Digital Sragen di Atoll ............................................................... 28

Gambar 3.4 Sebaran Site di Kabupaten Sragen ..................................................... 29

Gambar 3.5 Sebaran Transmitter di Kabupaten Sragen ......................................... 30

Gambar 3.6 Coverage Existing Sragen Berdasarkan RSRP .................................. 30

Gambar 3.7 Grafik Iterasi RSRP, RSRQ, dan SINR ............................................. 31

Gambar 4.1 Coverage Setelah Optimasi Sragen Berdasarkan RSRP .................... 35

Gambar 4.2 Coverage Berdasarkan RSRP Sebelum Optimasi .............................. 36

Gambar 4.3 Histogram Coverage Berdasarkan RSRP Sebelum Optimasi ............ 36

Gambar 4.4 Coverage Berdasarkan RSRP Sesudah Optimasi ............................... 37

Gambar 4.5 Histogram Coverage Berdasarkan RSRP Sesudah Optimasi ............. 37

Gambar 4.6 Perbandingan Coverage RSRP Sebelum dan Sesudah Optimasi ....... 38

Gambar 4.7 Coverage Berdasarkan RSRQ Sebelum Optimasi ............................. 39

Gambar 4.8 Histogram Berdasarkan RSRQ Sebelum Optimasi ............................ 39

Gambar 4.9 Coverage Berdasarkan RSRQ Sesudah Optimasi .............................. 40

Gambar 4.10 Histogram Berdasarkan RSRQ Sesudah Optimasi........................... 40

Gambar 4.11 Perbandingan Coverage RSRQ Sebelum dan Sesudah Optimasi .... 41

Gambar 4.12 Coverage Berdasarkan SINR Sebelum Optimasi ............................. 42

Gambar 4.13 Histogram Coverage Berdasarkan SINR Sebelum Optimasi ........... 42

Gambar 4.14 Coverage Berdasarkan SINR Sesudah Optimasi ............................. 43

Gambar 4.15 Histogram Coverage Berdasarkan SINR Sesudah Optimasi............ 43

Gambar 4.16 Perbandingan Coverage SINR Sebelum dan Sesudah Optimasi ...... 44

Gambar 4.17 Grafik Inverse CDF Luas Wilayah Sebelum Optimasi .................... 44

Page 12: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

xii

Gambar 4.18 Grafik Inverse CDF Luas Wilayah Sesudah Optimasi..................... 45

Gambar 4.19 Tampilan Wilayah dengan Level Sinyal Sangat Rendah pada

Atoll........................................................................................................................ 46

Gambar 4.20 Tampilan Wilayah dengan Level Sinyal Sangat Rendah pada Google

Earth ....................................................................................................................... 47

Page 13: OPTIMASI COVERAGE JARINGAN 4G LTE (LONG TERM EVOLUTION ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komparasi LTE dengan generasi sebelumnya ........................................ 6

Tabel 2.2 Nilai RSRP standar KPI ....................................................................... 16

Tabel 2.3 Nilai RSRQ standar KPI ...................................................................... 17

Tabel 2.4 Nilai SINR standar KPI ........................................................................ 19

Tabel 3.1 Perubahan Berdasarkan Electrical Tilt .................................................. 31

Tabel 3.2 Perubahan Berdasarkan Azimuth .......................................................... 32

Tabel 3.3 Perubahan Berdasarkan Tinggi Antena................................................. 32

Tabel 3.4 Perubahan Berdasarkan Mechanical Tilt .............................................. 33

Tabel 3.5 Perubahan Berdasarkan Daya ............................................................... 33

Tabel 4.1 Perbandingan Paramter Sebelum dan Sesudah Optimasi ..................... 35

Tabel 4.2 Perhitungan Pathloss SRA028 .............................................................. 48

Tabel 4.3 Simulasi Pathloss SRA028.................................................................... 48

Tabel 4.4 Perhitungan Pathloss SRA721 .............................................................. 49

Tabel 4.5 Simulasi Pathloss SRA028.................................................................... 49

Tabel 4.6 Simulasi Link Budget SRA028 ............................................................. 50

Tabel 4.7 Simulasi Link Budget SRA721 ............................................................. 50