SKRIPSI

OPTIMASI RADIO ACCESS NETWORK LTE DENGAN METODE

TILTING DAN CARRIER AGGREGATION DI DAERAH

CIMANGGIS DEPOK

OPTIMIZATION OF LTE ACCESS NETWORK RADIO USING

TILTING AND CARRIER AGGREGATION METHOD IN DEPOK

AREA CIMANGGIS

DI SUSUN

Oleh

Samuel Panggabean

NIM 15101095

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO

2019

ii

OPTIMASI RADIO ACCESS NETWORK LTE DENGAN METODE TILTING

DAN CARRIER AGGREGATION DI DAERAH CIMANGGIS DEPOK

OPTIMIZATION OF LTE ACCESS NETWORK RADIO USING TILTING AND

CARRIER AGGREGATION METHOD IN DEPOK AREA CIMANGGIS

Skripsi ini digunakan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

Gelar Sarjana Teknik (S.T.)

Di Institut Teknologi Telkom Purwokerto

2019

Disusun oleh

SAMUEL PANGGABEAN

15101095

DOSEN PEMBIMBING

Achmad Rizal Danisya, S.T., M. T.

Solichah Larasati, S.T., M. T.

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO

2019

iii

iv

v

PRAKATA

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus yang Bertahta dalam

kerajaan surga, karena atas kuasa dan kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini dengan judul “ OPTIMALISASI RADIO ACCESS NETWORK LTE

DENGAN METODE TILTING DAN CARRIER AGGREGATION DI DAERAH

CIMANGGIS DEPOK ”. Laporan Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu

syarat dalam memperoleh gelar Sarjana Telekomunikasi pada Program Studi S1

Teknik Telekomunikasi Institut Teknologi Telkom Purwokerto.

Dalam penyusunan skripsi ini, banyak pihak yang sangat membantu penulis

dalam berbagai hal. Oleh karena itu, penulis sampaikan rasa terima kasih yang

sedalam-dalamnya kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu ada dalam setiap perjalanan hidup penulis

dengan segala karunia dan perlindungan-Nya, penulis diberikan kesehatan untuk

dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan juga penulis dapat merasakan

hidup yang indah didalam nama TuhanYesus Kristus yang Maha Pengasih.

2. Orang tua dan keluarga penulis atas segala pengorbanan materil dan moril serta

kasih sayang yang tidak berhenti kepada penulis.

3. Bapak Dr. Ali Rohman., M.Si. selaku Rektor Institut Teknologi Telkom

Purwokerto.

4. Bapak Achmad Rizal Danisyah, S.T., M.T. selaku pembimbing I atas waktu, ilmu,

serta kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing

penulis dalam penyusunan Skripsi.

5. Ibu Solichah Larasati, S.T., M. T selaku pembimbing II atas waktu, ilmu, serta

kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing penulis

dalam penyusuna Skripsi.

6. Bapak dan Ibu di PT. NEXWAVE yang tidak bisa saya sebut satu per satu, atas

pengalaman dan kesempatan yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan

dan merealisasikan penelitian penulis.

7. Ibu Norma Amalia., S.T., M. Eng. selaku Ketua Program Studi S1 Teknik

Telekomunikasi.

vi

vii

x

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ......................................................... iv

PRAKATA .................................................................................................................... v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN AKADEMIS ................................. vii

ABSTRAK ................................................................................................................. viii

ABSTRACT ................................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ................................................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xiii

DAFTAR TABEL ....................................................................................................... xv

DAFTAR ISTILAH ................................................................................................... xvi

DAFTAR SINGKATAN ......................................................................................... xviii

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

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

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 3

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3

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

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

BAB II DASAR TEORI .............................................................................................. 5

2.1 Kajian Pustaka .............................................................................................. 5

2.2 Dasar Teori ................................................................................................... 7

2.2.1. Generasi ke Empat (4G) .......................................................................... 7

2.2.2 Drive Test ................................................................................................. 9

2.2.3 LTE Coverage Planning ........................................................................ 12

2.2.4 Optimasi ................................................................................................. 16

2.2.5 Tems Investigation ................................................................................. 27

2.2.6 Mapinfo Professional ............................................................................. 27

2.2.7 Atoll ........................................................................................................ 28

BAB III METODE PENELITIAN............................................................................. 29

3.1 Alur Penelitian ............................................................................................ 29

xi

3.1.1 Penentuan Lokasi ................................................................................... 30

3.1.2 Pengumpulan Data Cluster .................................................................... 30

3.1.3 Pengambilan Data Lapangan (Drive Test) ............................................. 31

3.1.4 Implementasi Hasil Drive Test ke Software Simulasi ........................... 32

3.1.5 Optimasi ................................................................................................. 33

3.2 Variabel Penelitian ..................................................................................... 35

3.3 Tahapan Penelitian ..................................................................................... 36

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ............................................................. 37

4.1 Parameter Eksperimen ................................................................................ 37

4.2 Analisa Hasil Eksperimen .......................................................................... 37

4.2.1 Analisis Kinerja Jaringan 4G LTE berdasarkan Data Hasil Drive Test 38

4.3 Perhitungan Coverage ................................................................................ 43

4.3.1 Perhitungan Radio Link Budget ............................................................. 43

4.4 Hasil Simulasi Data Existing ...................................................................... 47

4.4.1 Hasil Simulasi Existing Signal To Interference Noise Ratio (SINR) .... 47

4.4.2 Hasil Simulasi Existing Reference Signal Received Power (RSRP) ..... 49

4.4.3 Hasil Simulasi Existing Throughput ...................................................... 52

4.5 Perbandingan Hasil Validasi RSRP Existing dan Optimasi Menggunakan

Perhitungan ................................................................................................. 53

4.5.1 Hasil Validasi Power Pada Receiver ..................................................... 54

4.5.2 Validasi Hasil Existing Dan Optimasi ................................................... 55

4.6 Optimasi 1 Tilting Antena .......................................................................... 56

4.6.1 Optimasi Azimuth dan Mechanical ........................................................ 56

4.6.2 Perbandingan Tilting disisi SINR Existing dan Optimasi ...................... 58

4.6.3 Perbandingan Tilting disisi RSRP Existing dan Optimasi ..................... 61

4.6.4 Perbandingan Tilting disisi Throughput Existing dan Optimasi ............ 64

4.7 Optimasi Penambahan Carrier Aggregation Dan Tilting Antena .............. 67

4.7.1 Optimasi Carrier Aggregation dan Tilting Antena................................ 67

4.7.2 Perbandingan Tilting di sisi SINR Existing dan Optimasi CA .............. 69

4.7.3 Perbandingan Tilting di sisi RSRP Existing Dan Optimasi CA ............. 72

4.7.4 Perbandingan Tilting disisi Throughput Existing dan Optimasi CA ..... 75

4.8 Analisa Coverage berdasarkan Parameter Optimasi .................................. 78

xii

BAB V PENUTUP ...................................................................................................... 80

5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 80

5.2 Saran ........................................................................................................... 81

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 82

LAMPIRAN ................................................................................................................ 84

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Mechanical Tilting dan arah pancar[14] ................................................ 18

Gambar 2. 2 Electrical Tilting dan arah pancar[14] ................................................... 18

Gambar 2. 3 Pengukuran Tilting[2] ............................................................................ 19

Gambar 2. 4 Batas Inner dan Outer Cell Radius[2] .................................................... 20

Gambar 2. 5 Carrier Aggregation[4] .......................................................................... 21

Gambar 2. 6 Protokol Radio Interface pada CA dan non CA[4] ................................ 21

Gambar 2. 7 Carrier Aggregation intra-band contiguous .......................................... 22

Gambar 2. 8 Carrier aggregation inter-band non-contiguous ................................... 23

Gambar 3. 1 Flowchart Penelitian .............................................................................. 29

Gambar 3. 2 Peta daerah Cimanggis, Depok .............................................................. 30

Gambar 3. 3 Hasil drive test cluster Cimanggis, Depok ............................................. 32

Gambar 3. 4 Presentase coverage RSRP .................................................................... 33

Gambar 3. 5 Presentase coverage C/(I+N SINR ......................................................... 33

Gambar 3. 6 Flowchart Optimasi .............................................................................. 34

Gambar 4. 1 Analisis Log File Menggunakan Map Info Professional Pada Parameter

SINR ............................................................................................................................ 39

Gambar 4. 2 Analisis Log File Menggunakan Map Info Professional Pada Parameter

RSRP ........................................................................................................................... 39

Gambar 4. 3 Analisis Log File Menggunakan Map Info Professional Pada Parameter

Throughput .................................................................................................................. 40

Gambar 4. 4 Map prediksi SINR berdasarkan Existing .............................................. 41

Gambar 4. 5 Histogram coverage by C(I+N) berdasarkan Existing ........................... 41

Gambar 4. 6 Map prediksi RSRP berdasarkan Existing ............................................. 42

Gambar 4. 7 Histogram Coverage by Signal Level berdasarkan Existing .................. 43

Gambar 4. 8 Kondisi Coverage Area SINR Existing .................................................. 48

Gambar 4. 9 Histogram SINR Existing ....................................................................... 48

Gambar 4. 10 Kondisi Nilai RSRP Existing ............................................................... 50

Gambar 4. 11 Histogram RSRP Existing .................................................................... 50

Gambar 4. 12 Kondisi Coverage area Throughput Existing ....................................... 52

xiv

Gambar 4. 13 Histogram Throughput Existing ........................................................... 52

Gambar 4. 14 Nilai SINR Optimasi Tilting ................................................................ 59

Gambar 4. 15 Perbandingan nilai SINR Existing dan Optimasi Tilting Antena ........ 60

Gambar 4. 16 Perubahan Coverage Tilting Antena disisi SINR setelah Optimasi .... 61

Gambar 4. 17 Nilai RSRP Optimasi Tilting ................................................................ 62

Gambar 4. 18 Perbandingan nilai RSRP Existing dan Optimasi Tilting Antena ........ 63

Gambar 4. 19 Perubahan Coverage Tilting Antena disisi RSRP setelah Optimasi .... 64

Gambar 4. 20 Nilai Throughput Optimasi Tilting ....................................................... 65

Gambar 4. 21 Perbandingan nilai Throughput Existing dan Optimasi Tilting Antena66

Gambar 4. 22 Perubahan Coverage Tilting Antena disisi Throughput setelah

Dioptimasi ................................................................................................................... 67

Gambar 4. 23 Nilai SINR Optimasi CA...................................................................... 70

Gambar 4. 24 Perbandingan nilai SINR Existing dan Optimasi CA .......................... 71

Gambar 4. 25 Perubahan Coverage Tilting Antena disisi SINR setelah Optimasi CA

..................................................................................................................................... 72

Gambar 4. 26 Nilai RSRP Optimasi CA ..................................................................... 73

Gambar 4. 27 Perbandingan nilai RSRP Existing dan Optimasi CA .......................... 74

Gambar 4. 28 Perubahan Coverage Tilting Antena disisi RSRP setelah Optimasi CA

..................................................................................................................................... 75

Gambar 4. 29 Nilai Throughput Optimasi CA ............................................................ 76

Gambar 4. 30 Perbandingan Nilai Throughput existing dan Optimasi CA ................ 77

Gambar 4. 31 Perubahan Coverage Tilting Antena disisi Throughput Setelah Optimasi

..................................................................................................................................... 78

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 IMT-Advanced Requirement dan LTE-Advaced Project Capability[4] ...... 9

Tabel 2.2 Nilai RSRP [10] .......................................................................................... 10

Tabel 2. 3 SINR [10] ................................................................................................... 11

Tabel 2. 4 Nilai Throughput ........................................................................................ 12

Tabel 2. 5 Channel Bandwidth terhadap measurement bandwidth[10] ...................... 13

Tabel 2. 6 Subcarrier Bandwidth[10] ......................................................................... 14

Tabel 2. 7 Frekuensi kerja carrier aggregation intra-band non contiguous[16] ........ 24

Tabel 2. 8 Frekuensi kerja carrier aggregation inter-band non contiguous[16] ....... 24

Tabel 2. 9 Spesifikasi Radio Network Equipment[4] ................................................. 25

Tabel 3. 1 Data site daerah Cimanggis, Depok ........................................................... 31

Tabel 4. 1 Channel Bandwidth terhadap measurement bandwidth[10] ...................... 44

Tabel 4. 2 Link Budget arah downlink. ........................................................................ 45

Tabel 4. 3 Nilai SINR Existing ................................................................................... 49

Tabel 4. 4 Nilai RSRP Existing ................................................................................... 51

Tabel 4. 5 Nilai Throughput Existing .......................................................................... 53

Tabel 4. 6 Hasil Perubahan Azimuth dan Mechanical Tilting Existing dan Optimasi 57

Tabel 4. 7 Perbandingan Nilai SINR Existing dan Optimasi Tilting .......................... 58

Tabel 4. 8 Perbandingan Nilai RSRP Existing dan Optimasi ..................................... 61

Tabel 4.9 Perbandingan Nilai Throughput Existing dan Optimasi ............................. 64

Tabel 4. 10 Hasil Perubahan Azimuth dan Mechanical Tilting Existing dan Optimasi

Penambahan CA .......................................................................................................... 68

Tabel 4. 11 Perbandingan Nilai SINR Existing dan Optimasi Tilting ........................ 69

Tabel 4. 12 Perbandingan Nilai RSRP Existing dan Optimasi CA ............................. 72

Tabel 4. 13 Perbandingan Nilai Throughput Existing dan Optimasi CA .................... 75

Tabel 4. 14 Analisa Perubahan Coverage berdasarkan parameter Optimasi .............. 78

xvi

DAFTAR ISTILAH

Tilting = Gerakkan Antena secara vertikal,mendongak dari bawa

keatas sebaliknya

Carrier Aggregation = Penggunaan dua atau lebih Frekuensi carrier secara

bersamaan baik pada band frekuensi yang sama

ataupun berbeda

Bad Coverage = Cakupan yang buruk

Existing = Data site yang diambil di lapangan

Coverage = Cakupan

Throughput = Bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran

waktu tertentu menggunakan rute internet yang

spesifik ketika sedang mendownload suatu file.

Planning = Perencanaan

Bad Qality = Kualitas yang buruk

Trafik = Perpindahan informasi dari satu tempat ke tempat lain

Bandwith = Suatu nilai konsumsi transfer data yang dihitung dalam

bit/detik atau yang biasanya disebut dengan bit per

second (bps)

Capacity = Kapasitas

Spektrum = Sebuah keadaan atau harga yang tidak terbatas

Multiple antenna = Untuk membentuk antena yang mempunyai banyak

jalur frekuensi

eNodeB = BTS yang digunakan 4G LTE

Prediction = Suatu duagaan pada suatu pristiwa

Interferensi = Tabrakan antar data

Noise = Gangguan

Weak Coverage = Cakupan yang lemah

No dominant cell = Sel yang tidak dominan

Overshooting cell = Keadaan dimana suatu cakupan node-b melebihi dari

batasan yang ditentukan pada saat perencanaan

xvii

Coverage holes = Cakupan yang mengalami bolong

Traffic congestion = Intensitas pelangan atau penguna

Unbalanced uplink = Upload yang tidak seimbang / tidak menentu

Downlink coverage = Cakupan download

Mainlobe = bagian pola radiasi pada arah tertentu

Heterogeneous networks = jaringan heterogen

Scheduling = penjadwalan / pertukaran

Signaling = proses pertukaran sinyal atal cell

Cluster = Suatu cakupan sebuah wikayah

Blank spot = wilayah yang tidak tersentuh sinyal sama sekali

xviii

DAFTAR SINGKATAN

UMB = Ultra Mobile Broadband

GSM = Global System for Mobile

MIMO = Multiple-Input Multiple-Output

PSTN = Public Switched Telephone Network

IMT = International Mobile Telecommunications

UE = User Equipment

SCC = Squamous cell carcinoma,

MAC = Secondary Component Carriers

RRC = Remote Radio

KPI = Key Performance Indicator