Upload
vukiet
View
226
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
i
LAPORAN SKRIPSI
ANALISIS PERENCANAAN JARINGAN LTE
MENGGUNAKAN METODE FREKUENSI REUSE 1,
FRACTIONAL FREQUENCY REUSE DAN SOFT
FREQUENCY REUSE STUDI KASUS KOTA PURWOKERTO
ANALYSIS LTE NETWORK PLANNING USING METHOD
FREQUENCY REUSE 1, FRACTIONAL FREQUENCY REUSE
AND SOFT FREQUENCY REUSE CASE STUDY IN
PURWOKERTO
Laporan Skripsi Disusun Guna Memenuhi Syarat
Kelulusan di Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto
Disusun Oleh :
SOVI YULISTIANTO
13101032
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM
PURWOKERTO
2017
ii
Laporan Skripsi dengan Judul :
ANALISIS PERENCANAAN JARINGAN LTE
MENGGUNAKAN METODE FREKUENSI REUSE 1,
FRACTIONAL FREQUENCY REUSE DAN SOFT
FREQUENCY REUSE STUDI KASUS KOTA PURWOKERTO
ANALYSIS LTE NETWORK PLANNING USING METHOD
FREQUENCY REUSE 1, FRACTIONAL FREQUENCY REUSE
AND SOFT FREQUENCY REUSE CASE STUDY IN
PURWOKERTO
Telah disetujui dan disahkan sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada program Studi S1
Teknik Telekomunikasi Sekolah Tinggi Teknologi Telematika
Telkom Purwokerto
Disusun Oleh :
SOVI YULISTIANTO
13101032
Telah disahkan oleh pembimbing pada tanggal 19 Juni 2017
Pembimbing 1 Pembimbing II
Alfin Hikmaturokhman,S.T.,M.T Achmad Rizal Danisya,S.T.,M.T
NIDN. 0621087801 NIDN. 0601128301
iii
Laporan Skripsi dengan Judul :
ANALISIS PERENCANAAN JARINGAN LTE
MENGGUNAKAN METODE FREKUENSI REUSE 1,
FRACTIONAL FREQUENCY REUSE DAN SOFT
FREQUENCY REUSE STUDI KASUS KOTA PURWOKERTO
ANALYSIS LTE NETWORK PLANNING USING METHOD
FREQUENCY REUSE 1, FRACTIONAL FREQUENCY REUSE
AND SOFT FREQUENCY REUSE CASE STUDY IN
PURWOKERTO
Disusun Oleh :
SOVI YULISTIANTO
13101032
Telah diuji oleh Tim penguji pada tanggal 20 Juli 2017
Pembimbing I Pembimbing II
Alfin Hikmaturokhman,S.T.,M.T Achmad Rizal Danisya,S.T.,M.T
NIDN. 0621087801 NIDN. 0601128301
Tim Penguji :
Penguji I Penguji II
Eka Setia Nugraha, S.T.,M.T Zein Hanni Pradana, S.T.,M.T
NIDN. 0629018602 NIDN. 17900074
Penguji III
Bongga Arifwidodo, S.ST.,M.T
NIDN.
iv
HALAMAN PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Sovi Yulistianto
NIM :13101032
Menyatakan bahwa Skripsi dengan judul “ANALISIS
PERENCANAAN JARINGAN LTE MENGGUNAKAN
METODE FREKUENSI REUSE 1, FRACTIONAL FREQUENCY
REUSE DAN SOFT FREQUENCY REUSE STUDI KASUS
KOTA PURWOKERTO” adalah hasil karya sendiri kecuali
melakukan pengutipan sesuai yang telah disebutkan dalam daftar
pustaka. Pernyataan ini dibuat secara sadar dan bertanggung jawab.
Saya bersedia menanggung sanksi yang akan diberikan kepada saya
jika ditemukan pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam skripsi
yang saya buat.
Purwokerto, Mei 2017
Sovi Yulistianto
v
PRAKATA
Puji syukur saya panjatkan kehadiran Allah S.W.T, karena
rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini.
Penyusunan laporan skripsi ini merupakan salah satu persyaratan
untuk mengikuti sidang skripsi. Judul laporan skripsi ini yaitu
“ANALISIS PERENCANAAN JARINGAN LTE
MENGGUNAKAN METODE FREKUENSI REUSE 1,
FRACTIONAL FREQUENCY REUSE DAN SOFT FREQUENCY
REUSE STUDI KASUS KOTA PURWOKERTO”.
Keberhasilan penyusunan laporan skripsi ini tidak terlepas
dari dukungan segenap pihak yang telah memberikan bantuan kepada
penulis baik berupa dukungan moral maupun material. Untuk itu
penulis dalam kesempatan ini mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Alfin Hikmaturokhman S.T., M.T selaku pembimbing I,
yang telah memberikan bimbingannya dalam menyelesaikan
laporan skripsi ini.
2. Bapak Achmad Rizal Danisyah, S.T., M.T. selaku pembimbing
II, yang telah memberikan bimbingannya dalam menyelesaikan
laporan skripsi ini.
3. Kedua orang tua dan adik saya yang selalu mendoakan dan
mendukung saya dalam memberikan kelancaran untuk
menyelesaikan laporan skripsi ini.
4. Rekan – rekan S1 Teknik Telekomunikasi 2013 STT Telematika
Telkom khususnya kelas A yang selalu membantu dan saling
berbagi untuk menyelesaikan laporan skripsi ini.
5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Dalam penyusunan laporan skripsi ini penulis menyadari
masih banyak kekurangan dalam penyajian tulisan ini, untuk itu
penulis mengharapkan saran dan kritik pembaca yang membangun
demi kesempurnaan laporan ini. Untuk diskusi lebih lanjut mengenai
perencanaan frekuensi reuse, dapat menghubungi penulis dengan
alamat email [email protected].
Akhir kata penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya
jika terdapat kesalahan dan berharap semoga laporan ini dapat
vi
berguna dan bermanfaat dalam menambah wawasan bagi para
pembaca.
Purwokerto, Mei 2017
Penulis
vii
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademik ST3 Telkom, saya yang bertanda
tangan di bawah ini :
Nama : Sovi Yulistianto
NIM : 13101032
Program Studi : S1 Teknik Telekomunikasi
Jenis Karya : Skripsi
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk
memberikan kepada ST3 Telkom Hak Bebas Royalti Non-eksklusif
(Non-Exclusive Royalty-Free Fught) atas karya ilmiah saya yang
berjudul :
“Analisis Peencanaan Jaringan LTE Menggunakan Metode
Frekuensi Reuse 1, Fractional Frequency Reuse dan Soft Frequency
Reuse Studi Kasus Kota Purwokerto”
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak
Bebas Royalti non-eksklusif ini ST3 Telkom berhak menyimpan,
mengalih media atau format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan
data (database), merawat dan mempublikasikan skripsi saya selama
tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis pertama dan sebagai
pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan
sebenarnya.
Purwokerto, Mei 2017
Sovi Yulistianto
13101032
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL...................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN........................................................ ii
HALAMAN PENGUJIAN............................................................. iii
HALAMAN PERNYATAAN........................................................ iv
PRAKATA..................................................................................... v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN AKADEMIS..... vii
DAFTAR ISI.................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR...................................................................... xi
DAFTAR TABEL.......................................................................... xiii
ABSTRAK...................................................................................... xiv
ABSTRACT.................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN............................................................... 1
1.1 Latar Belakang..................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah................................................................ 2
1.3 Tujuan dan Manfaat............................................................. 2
1.4 Batasan Masalah................................................................... 3
1.5 Kaitan Judul dengan Teknik Telekomunikasi...................... 3
1.6 Metodologi Penelitian.......................................................... 3
BAB II DASAR TEORI.................................................................. 6
2.1 Long Term Evolution (LTE)................................................. 6
2.1.1 Arsitektur LTE........................................................... 7
2.1.2 Teknologi Akses Jamak 4G........................................ 9
2.1.2.1 OFDMA......................................................... 9
2.1.2.2 SC-FDMA..................................................... 10
2.1.3 Struktur Frame LTE................................................... 11
2.1.4 Skema Modulasi pada LTE........................................ 14
2.1.4.1 QPSK............................................................. 14
2.1.4.2 16QAM.......................................................... 15
2.1.4.3 64QAM.......................................................... 15
2.1.5 Code Rate.................................................................... 16
2.1.6 Sistem Antena............................................................. 17
2.2 Alokasi Frekuensi 4G Menurut 3GPP................................. 18
2.3 Teknik Manajemen Interferensi........................................... 18
2.4 Frekuensi Reuse................................................................... 19
2.5 Model Propagasi.................................................................. 22
ix
2.5.1 Okumura Hatta........................................................... 22
2.5.2 Cost 231...................................................................... 23
2.6 Perencanaan Jaringan LTE................................................... 23
2.6.1 Capacity Planning....................................................... 24
2.6.2 Coverage Planning..................................................... 25
2.6.3 Link Budget................................................................. 26
BAB III PERANCANGAN SISTEM............................................. 28
3.1 Wilayah Perancangan....................................................... 28
3.2 Penggunaan Base Transceiver Station Existing............... 30
3.3 Diagram Alir Perencanaan............................................... 32
3.4 Perencanaan Skema Frekuensi Reuse.............................. 33
3.5 Software Atoll................................................................... 34
3.5.1 Prediksi Simulasi Atoll............................................ 39
BAB IV Analisis Hasil Perhitungan dan Simulasi......................... 40
4.1 Tinjauan Umum................................................................ 40
4.2 Perhitungan Berdasarkan Kapasitas................................. 40
4.2.1 Perhitungan Prediksi Jumlah Pengguna LTE.......... 40
4.2.2 Klasifikasi Model Layanan..................................... 43
4.2.3 Perhitungan Network Througput............................. 46
4.2.4 Resource Allocation................................................ 46
4.2.4.1 Frequency Reuse 1.................................... 46
4.2.4.2 Fractional Frequency Reuse..................... 47
4.2.4.3 Soft Frequency Reuse................................ 48
4.2.5 Perhitungan Cell Throughput.................................. 49
4.2.6 Perhitungan Jumlah Cell......................................... 49
4.3 Perhitungan Berdasarkan Coverage................................. 50
4.3.1 MAPL Arah Uplink................................................. 50
4.3.2 MAPL Arah Downlink............................................ 51
4.3.3 Perhitungan Propagation Loss................................ 53
4.4 Analisis Hasil Perhitungan............................................... 54
4.5 Hasil Simulasi Menggunakan Atoll.................................. 55
4.5.1 Skenario Frequency Reuse...................................... 55
4.5.2 Skenario Fracional Frequency Reuse..................... 58
4.5.3 Skenario Soft Frequency Reuse............................... 62
4.6 Perbandingan Hasil Simulasi............................................ 64
4.6.1 Perbandingan Hasil RSRP....................................... 65
x
4.6.2 Perbandingan Hasil SINR....................................... 66
4.6.3 Perbandingan Hasil Throughput............................. 67
BAB V BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................ 69
5.1 Kesimpulan....................................................................... 69
5.2 Saran................................................................................. 69
DAFTAR PUSTAKA..................................................................... 70
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur LTE.................................................................7
Gambar 2.2 Struktur Simbol OFDMA.................................................9
Gambar 2.3 Perbedaan OFDMA & SC-FDMA.................................11
Gambar 2.4 Struktur Frame LTE.......................................................12
Gambar 2.5 Struktur Frame FDD......................................................13
Gambar 2.6 Struktur Frame TDD......................................................14
Gambar 2.7 Diagram Konstelasi Modulasi QPSK.............................14
Gambar 2.8 Diagram Konstelasi Modulasi 16QAM..........................15
Gambar 2.9 Diagram Konstelasi Modulasi 64QAM..........................15
Gambar 2.10 MIMO Spatial Multiplexing & Transmit Diversity......17
Gambar 2.11 Frequency Reuse 1.......................................................20
Gambar 2.12 Fractional Frequency Reuse........................................21
Gambar 2.13 Soft Frequency Reuse...................................................21
Gambar 3.1 Peta Daerah Purwokerto.................................................29
Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan Jaringan...............................32
Gambar 3.3 Import Data Raster.........................................................35
Gambar 3.4 Import Data Jalan...........................................................35
Gambar 3.5 Koordinat Sistem...........................................................36
Gambar 3.6 Import Data Site.............................................................36
Gambar 3.7 Input Data Transmitter...................................................37
Gambar 3.8 Pengaturan Frekuensi.....................................................37
Gambar 3.9 Station Template............................................................38
Gambar 3.10 Konfigurasi Station Template LTE..............................39
Gambar 4.1 Market Share Operator Telekomunikasi........................42
Gambar 4.2 Alokasi BW per Sektor pada Reuse 1.............................47
Gambar 4.3 Aokasi BW per Sektor pada FFR....................................48
Gambar 4.4 Alokasi BW per Sektor pada SFR..................................48
Gambar 4.5 Map Prediksi RSRP Reuse 1..........................................56
Gambar 4.6 Histogram Prediksi RSRP Reuse 1.................................56
Gambar 4.7 Map Prediksi SINR Reuse 1..........................................57
Gambar 4.8 Histogram Prediksi SINR Reuse 1.................................57
Gambar 4.9 Map Prediksi Throughput Reuse 1.................................58
Gambar 4.10 Histogram Prediksi Throughput Reuse 1......................58
Gambar 4.11 Map Prediksi RSRP FFR..............................................59
Gambar 4.12 Histogram Prediksi RSRP FFR....................................59
xii
Gambar 4.13 Map Prediksi SINR FFR..............................................60
Gambar 4.14 Histogram Prediksi SINR FFR....................................60
Gambar 4.15 Map Prediksi Throughput FFR....................................61
Gambar 4.16 Histogram Prediksi Throughput FFR...........................61
Gambar 4.17 Map Prediksi RSRP SFR..............................................62
Gambar 4.18 Histogram Prediksi RSRP SFR....................................62
Gambar 4.19 Map Prediksi SINR SFR..............................................63
Gambar 4.20 Histogram Prediksi SINR SFR....................................63
Gambar 4.21 Map Prediksi Througput SFR.......................................64
Gambar 4.22 Histogram Prediksi Throughput SFR...........................64
Gambar 4.23 RSRP pada Frekuensi Reuse........................................65
Gambar 4.24 SINR pada Frekuensi Reuse.........................................66
Gambar 4.25 Throughput pada Frekuensi Reuse...............................67
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jumlah Resource Block LTE untuk setiap Bandwidth......12
Tabel 2.2 Modulasi, Code Rate, SNR pada LTE..............................16
Tabel 2.3 Alokasi Frekuensi Jaringan 4G..........................................18
Tabel 3.1 Data Daerah Perencanaan Jaringan....................................28
Tabel 3.2 Data Penduduk Kota Purwokerto Tahun 2015...................29
Tabel 3.3 BTS Existing Operator X...................................................30
Tabel 3.4 Nilai RSRP.........................................................................39
Tabel 3.5 Nilai SINR.........................................................................39
Tabel 4.1 Klasifikasi Wilayah Berdasarkan Kerapatan Penduduk.....40
Tabel 4.2 Jumlah Penduduk Berdasarkan Umur................................41
Tabel 4.3 Jumlah Pelanggan LTE pada Tahun 2015..........................42
Tabel 4.4 Jumlah Pengguna LTE pada Tahun ke-n............................43
Tabel 4.5 Throughput Uplink Per Layanan........................................43
Tabel 4.6 Throughput Downlink........................................................44
Tabel 4.7 Peak to Average.................................................................45
Tabel 4.8 Single User Throughput.....................................................45
Tabel 4.9 Network Throughput..........................................................46
Tabel 4.10 Alokasi Power & Frekuensi pada Reuse 1........................46
Tabel 4.11 Alokasi Power & Frekuensi pada FFR.............................47
Tabel 4.12 Alokasi Power & Frekuensi pada SFR.............................48
Tabel 4.13 Cell Throughput...............................................................49
Tabel 4.14 Jumlah Cell......................................................................49
Tabel 4.15 Jumlah eNodeB................................................................50
Tabel 4.16 Uplink Link Budget LTE..................................................51
Tabel 4.17 Downlinnk Link Budget LTE...........................................52
Tabel 4.18 Jumlah eNodeB Berdasarkan Coverage...........................54
Tabel 4.19 Perbandingan Hasil Simulasi Frekuensi Reuse................65