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