ANALISIS JARINGAN CDMA 2000 1x EVOLUTION-DATA ONLY (EVDO)

TERHADAP KUALITAS LAYANAN DATA DI PT. TELKOM FLEXI

YOGYAKARTA

Oleh:

PENI LISTYANINGSIH

NIM : 612008029

Skripsi

Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh

Ijasah Sarjana Teknik

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Program Studi Teknik Elektro

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

ANALISIS JARINGAN CDMA 2000 1x EVOLUTION-DATA ONLY (EVDO)

TERHADAP KUALITAS LAYANAN DATA DI PT. TELKOM FLEXI

YOGYAKARTA

Oleh:

PENI LISTYANINGSIH

NIM : 612008029

Skripsi

Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh

Ijasah Sarjana Teknik

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Program Studi Teknik Elektro

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

OKTOBER 2013

i

ABSTRACT

PT. Telkom Flexi Yogyakarta has been providing 3.5G internet data services

using CDMA 2000 1x EVDO (Evolution Data Only) standard with a speed of 3.1

Mbps. The problems occur when many customers are accessing internet simultaneously,

the Base Transceiver Station (BTS) of CDMA 2000 1x EVDO has not been evenly

distributed in Yogyakarta, and the area has high rise building and the high trees that

cause the speed of internet access decrease. Therefore research is needed to analyze the

CDMA 2000 1x Evolution-Data Only (EVDO) on the quality of data services in PT.

Telkom Flexi, Yogyakarta.

The results which obtained from the research show two BTS with bad throughput,

those are BTS UGM and BTS MRICAN. The value of throughput is less than 76 kbps.

Causes of poor throughput results are Access Terminal (AT) around outside of the

coverage of the BTS. BTS UGM coverage calculation results is about 2.32 km, but the

area is at a distance of 2.5 km, while the calculation of coverage BTS MRICAN is about

1.94 km, but the area is at a distance of 2.5 km. The other causes are interference from

BTS JOMBOR againts BTS UGM and BTS BABARSARI againts BTS MRICAN. The

interference cause two PN to handle bad areas on the border of base stations. Average

drop calls and CSSR yield, which obtained on both the BTS are bad. Drop call results of

BTS UGM in November 2012 is about 6.286% and BTS Mrican about 10.668%. While

in December 2012 the results of BTS UGM is approximately 4.392% and BTS Mrican

about 7.772%. CSSR results in November 2012, approximately 8.914% for BTS UGM

and BTS Mrican is approximately 90.44%. While in December 2012, the results of BTS

UGM is approximately 91.11% and approximately 93.14% for BTS MRICAN

ii

INTISARI

PT. Telkom Flexi Yogyakarta telah menyediakan layanan data intenet 3,5G

menggunakan standard CDMA 2000 1x EV-DO (Evolution Data Only) dengan

kecepatan 3.1 Mbps. Permasalahan yang terjadi ketika banyak pelanggan yang

mengakses secara bersama, Base Station (BTS) CDMA 2000 1x EVDO belum merata,

dan daerah memiliki gedung-gedung tinggi dan pepohonan yang tinggi menyebabkan

kecepatan akses internet menurun. Maka dari itu dibutuhkan penelitian guna

menganalisis jaringan CDMA 2000 1x Evolution-Data Only (EV-DO) terhadap kualitas

layanan data di PT. Telkom Flexi, Yogyakarta.

Dari hasil penelitian didapat dua BTS yang memiliki kecepatan internet

(throughput) yang buruk bernilai kurang dari 76 kbps, yaitu BTS UGM dan BTS

MRICAN. Penyebab hasil throughput buruk yaitu Access Terminal (AT) sudah berada

di luar dari cakupan BTS tersebut. Hasil perhitungan cakupan BTS UGM sekitar 2.32

km, namun daerah tersebut berada pada jarak 2.5 km, sedangkan BTS MRICAN

perhitungan cakupan sekitar 1.94 km, namun daerah tersebut berada pada jarak 2.5 km.

Penyebab lainnya adalah adanya interferensi dari BTS JOMBOR terhadap BTS UGM

dan BTS BABARSARI terhadap BTS MRICAN. Interferensi tersebut menyebabkab ada

dua PN yang menangani daerah yang buruk pada perbatasan BTS-BTS tersebut. Hasil

rata-rata drop call dan CSSR yang diperoleh buruk pada kedua BTS. Hasil drop call

pada November 2012, BTS UGM sekitar 6.286 % dan BTS MRICAN sekitar 10.668%.

Sedangkan pada Desember 2012 hasil BTS UGM sekitar 4.392% dan BTS MRICAN

sekitar 7.772 %. Hasil CSSR pada November 2012, BTS UGM sekitar 85.914% dan

BTS MRICAN sekitar 90.44%. Sedangkan pada Desember 2012, hasil BTS UGM

sekitar 91.11% dan BTS MRICAN sekitar 93.14%.

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena berkat, kasih dan anugerahNya

sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini. Penulis memberikan sepenuhnya

skripsi ini untuk Tuhan Yesus Kristus.

Begitu banyak pihak yang berperan dalam penulisan tugas akhir ini. Oleh karena

itu pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:

1. Bapak, Ibu, dan kakakku Intan yang telah mendukung penuh, memberi semangat,

terlebih lagi memberi doa sehingga skripsi ini selesai.

2. My boyfriend Mas Okti yang sudah mendukung dan menceramahiku setiap hari

supaya skripsi ini cepat selesai.

3. Keluarga besarku di Salatiga yang selalu mempertanyakan kapan lulusnya.

4. Ibu Eva Yovita Dwi Utami, S.T selaku pembimbing 1 dan Bapak Budihardja M,

M.Eng selaku pembimbing 2 yang telah banyak membimbing dan membantu

selama pengerjaan skripsi ini.

5. Bapak Aji dan Mas Nur selaku pembimbing dari PT. Telkom Flexi Yogyakarta.

6. Om dan tante Titus Asen, Ko Dani dan Ci Morrine, seluruh jemaat dan Youth CHC

Semarang Indah yang sudah memberi semangat dan doa sehingga skripsi ini

terselesaikan.

7. Sahabat yang telah memberi dukungan yang besar kepada penulis. Faris, Stephen,

Tia, Rosa, Adel, Filly, Bella, Anggit, Fendy, Danang, dan warga kontrakan lainnya

yang sudah mengijinkan saya untuk menempati kontrakan sehingga bisa

menyelesaikan skripsi dengan baik. I love u all.

8. Rekan-rekan FTEK angkatan 2008.

9. Seluruh dosen penguji, dosen pengajar, laboran dan seluruh staf FTEK UKSW.

iv

10. Semua pihak lain yang secara langsung maupun tidak langsung telah memberikan

bantuan atau dorongan dan doanya dalam penyelesaian tugas akhir ini yang belum

disebutkan penulis.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini karena

keterbatasan pengetahuan dan pengalaman, namun penulis berharap semoga skripsi ini

dapat bermanfaat bagi pembaca.

Salatiga, Oktober 2013

Penulis

v

DAFTAR ISI

ABSTRACT ....................................................................................................................... i

INTISARI ......................................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii

DAFTAR ISI ..................................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ ix

DAFTAR ISTILAH .......................................................................................................... x

DAFTAR LAMBANG ................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Tujuan ................................................................................................................ 2

1.3 Spesifikasi ......................................................................................................... 2

1.4 Sistematika Penulisan ........................................................................................ 5

BAB II DASAR TEORI

2.2 Prinsip Dasar CDMA ......................................................................................... 6

2.2 Arsitektur Jaringan CDMA 2000 1x EV-DO ..................................................... 7

2.2.1 Access Terminals (AT) ................................................................................... 8

2.2.2 Access Network (AN) ..................................................................................... 8

2.2.3 Service Network ........................................................................................... 10

2.2.4 Authentication, Authorization, and Accounting (AAA) ................................ 11

2.2.5 Home Agent (HA) ......................................................................................... 11

2.2.6 IP Backbone Network .................................................................................. 11

2.3 Struktur Kanal CDMA 2000 1x-EVDO ........................................................... 11

vi

2.3.1 Kanal Forward Link ..................................................................................... 12

2.3.2 Sturuktur Kanal Reverse .............................................................................. 15

2.4 Mekanisme Pengiriman Data Paket Berbasis CDMA 20001x-EVDO ............ 16

2.5 Sistem Operasi EVDO ..................................................................................... 19

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Daerah Penelitian ........................................................................................... 23

3.2 Perangkat Penelitian ....................................................................................... 25

3.2.1 Perangkat Keras ........................................................................................... 25

3.2.2 Perangkat Lunak .......................................................................................... 25

3.3 Metode Pengambilan Data ............................................................................. 26

3.3.1 Data dari database ....................................................................................... 27

3.3.2 Data dari drive test ....................................................................................... 27

3.4 Parameter yang Digunakan untuk Penelitian ................................................. 28

3.4.1 Parameter Key Performance Indicator (KPI) .............................................. 28

3.4.2 Parameter drive test (DT) ............................................................................. 30

BAB IV ANALISIS HASIL PENELITIAN

4.1 Hasil Penelitian Drive Test ............................................................................. 34

4.2 Analisa Hasil Penelitian ................................................................................. 37

4.2.1 Hasil Penelitian dan Analisa pada BTS UGM .............................................. 37

4.2.2 Hasil Penelitian dan Analisa pada BTS MRICAN ....................................... 50

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 63

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur Jaringan CDMA 2000 1X EV-DO ................................................ 8

Gambar 2.2 Slot dan Frame Forward Link ..................................................................... 13

Gambar 2.3 Mekanisme Pengiriman Data Paket Kecepatan tinggi bebasis EVDO....... 16

Gambar 2.4 Transmisi Data dari PDSN ke PCF ............................................................. 17

Gambar 2.5 transmisi Data dari PCF ke AP ................................................................... 18

Gambar 2.6 Transmisi Data dari AP ke AT ..................................................................... 19

Gambar 3.1 Denah Lokasi yang Diteliti ......................................................................... 24

Gambar 4.1 DT Throughput BTS UGM ......................................................................... 40

Gambar 4.2 DT SINR BTS UGM .................................................................................... 41

Gambar 4.3 DT PER BTS UGM ..................................................................................... 41

Gambar 4.4 DT Rx Power BTS UGM ............................................................................. 42

Gambar 4.5 DT Tx Power BTS UGM ............................................................................. 43

Gambar 4.6 DT DRC BTS UGM ..................................................................................... 43

Gambar 4.7 DT Handoff way BTS UGM ........................................................................ 44

Gambar 4.8 Interferensi BTS UGM ................................................................................ 47

Gambar 4.9 PN BTS UGM .............................................................................................. 49

Gambar 4.10 DT Throughput BTS MRICAN ................................................................. 53

Gambar 4.11 DT SINR BTS MRICAN............................................................................ 53

Gambar 4.12 DT PER BTS MRICAN ............................................................................. 54

Gambar 4.13 DT Rx Power BTS MRICAN .................................................................... 54

Gambar 4.14 DT Tx Power BTS MRICAN..................................................................... 55

Gambar 4.15 DT DRC BTS MRICAN ............................................................................ 55

viii

Gambar 4.16 DT Handoff way BTS MRICAN ............................................................... 56

Gambar 4.17 Interferensi BTS MRICAN ........................................................................ 59

Gambar 4.18 PN BTS MRICAN ..................................................................................... 61

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik Pengiriman EVDO Forward Link ............................................. 14

Tabel 2.2 Karakteristik Pengiriman EVDO Reverse Link ............................................... 16

Tabel 3.1 Daftar Nama BTS ............................................................................................ 23

Tabel 3.2 Standar KPI ..................................................................................................... 28

Tabel 3.3a Standar Legend DT ....................................................................................... 31

Tabel 3.3b Standar Legend DT ....................................................................................... 31

Tabel 4.1 Throughput (kbps) dan Jumlah User Hasil DT bulan November 2012 .......... 35

Tabel 4.2 Throughput (kbps) dan Jumlah User Hasil DT bulan Desember 2012 ........... 36

Tabel 4.3 Hasil DT BTS UGM bulan November 2012 ................................................... 37

Tabel 4.4 Hasil DT BTS UGM bulan Desember 2012 .................................................... 38

Tabel 4.5 Nilai Parameter BTS UGM ............................................................................. 39

Tabel 4.6 Hasil KPI BTS UGM bulan November 2012 .................................................. 45

Tabel 4.7 Hasil KPI BTS UGM bulan Desember 2012 .................................................. 46

Tabel 4.8 Nilai Parameter BTS JOMBOR ...................................................................... 48

Tabel 4.9 Hasil DT BTS MRICAN bulan November 2012 ............................................ 50

Tabel 4.10 Hasil DT BTS MRICAN bulan Desember 2012 ........................................... 51

Tabel 4.11 Nilai Parameter BTS MRICAN .................................................................... 52

Tabel 4.12 Hasil KPI BTS MRICAN bulan November 2012 ......................................... 57

Tabel 4.13 Hasil KPI BTS MRICAN bulan Desember 2012 .......................................... 58

Tabel 4.14 Nilai Parameter BTS BABARSARI .............................................................. 60

x

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN

8-PSK 8 Level Phase Shift Keying

16-QAM 16 Level Quadrature Amplitude Modulation

AAA Authentication, Autrhorization, and Accounting, proses

yang digunakan sebagai validasi identitas dari pelanggan

yang dituju atau suatu perangkat seperti host, server,

switch, atau router pada suatu jaringan komunikasi

AN Access Network, terdiri dari AP atau BTS, dan juga terdiri

Radio Network Controller (RNC) yang tersusun dari

komponen Base Station Controller (BSC) dan Packet

Control Function (PCF).

AP Access Point atau biasa disebut BTS, terdiri dari perangkat

RF yang merupakan interface antena dan transceiver,

controller, dan catu daya.

AT Access Terminals, perangkat input dan output data yang

digunakan untuk berkomunikasi dangan Access Point

BER Bit Error Rate

BPSK Binary Phase Shift Keying

BSC Base Station Controller, bertanggung jawab dalam

mengontrol semua BTS-BTS yang berada dalam

wewenangnya

BTS Base Transciever Station

xi

Call Setup Time Waktu yang diperlukan pelanggan untuk melakukan

panggilan. Panggilan pada EVDO yang dimaksudkan

adalah permintaan koneksi untuk tersambung ke layanan

internet.

CDMA Code Division Multiple Access, teknik akses jamak

berdasarkan spektrum tersebar dalam komunikasi seluler.

CDMA One (IS-95A) Teknologi CDMA generasi kedua (2G) dengan layanan

suara (voice) dan data yang berkecepatan rendah

(maksimum 14,4 kbps)

CDMA One (IS-95B) Pengembangan dari teknologi CDMA-One yang dapat

memberikan layanan data hingga 115 kbps.

CDMA 1xEV Generasi berikutnya dari generasi CDMA 2000 1x dan

dikembangkan dalam 2 fase, yaitu data only (DO) dan

data voice (DV)

CDMA 2000 1xEV-DO Teknologi yang hanya menyediakan layanan data yang

diperkirakan akan mampu untuk mentransmisikan data

dengan kecepatan maksimum sampai 3.1 Mbps yang dapat

digunakan untuk aplikasi video conferencing

CDMA 1xEV-DV Teknologi yang menyediakan layanan voice dan layanan

data yang kecepatan maksimum sampai 3.1 Mbps.

CDMA 2000 1xRTT Pengembangan dari teknologi CDMA2000, 1 kanal RF

CDR Call Dropped Ratio

CSSR Connection Setup Success Rate, perbandingan jumlah

successful connections dengan jumlah requests

connection.

xii

DRC Data Rate Control digunakan oleh AT untuk menunjukkan

sektor yang melayani maupun data rate yang diminta.

Drop Call Kondisi ketika koneksi sepanjang AT, BTS, BSC, dan MSC

terputus

DT Drive Test, proses pengukuran atau perekaman data

kinerja jaringan melalui sebuah AT yang bergerak dengan

suatu rute pada daerah yang tercakup BTS.

EV Evolution

EV-DO Evolution-Data Only

EV-DV Evolution-Data Voice

Forward TCP Througput Parameter yang digunakan untuk mengetahui jumlah data

yang diterima AT pada saat downlink.

GPS Global Positioning System, membantu menentukan letak

dan koordinat posisi AT (modem) yang digunakan pada

saat drive test.

HA Home Agent, program yang mengautentikasi registrasi,

melewatkan paket menuju dan dari jaringan data paket

Handoff Suatu peristiwa perpindahan kanal pada AT tanpa

terjadinya pemutusan hubungan dan tanpa melalui campur

tangan dari pemakai.

IP Internet Protocol

KPI Key Performance Indicator

xiii

Long call Metode drive test yang panggilannya hanya dilakukan

sekali sepanjang jalur drive test dan apabila terjadi

kegagalan (misalnya kegagalan handover) di suatu titik,

maka panggilan selanjutnya akan diulang secara otomatis

(redial).

MAC Medium Access Control

MSC Bagian sentral dari jaringan CDMA 2000 1x yang saling

berhubungan dengan jaringan lainnya seperti Public

Switched Telephone Network (PSTN). Packet Switched

Public Data Network (PSPDN), Circuit Switched Data

Network (CSDN).

PCF Packet Control Function , proses dalam Radio Access

Network (RAN) yang mengatur transfer paket-paket antara

Access Point dan PDSN.

PDSN Packet Data Serving Node, digunakan untuk mengontrol

dan melewatkan paket-paket data menuju dan dari fungsi

PCF dalam hal ini dilakukan oleh BS packet controller

yang berkomunikasi dengan Access Terminal.

PER Packet Error Rate, perbandingan antara jumlah error

packet yang diterima dengan jumlah total packet yang

diterima.

PPP Point-to-Point Protocol

Reverse TCP Througput Parameter yang digunakan untuk mengetahui jumlah data

yang diterima AT pada saat uplink.

RTT Radio Tranmission Technology

xiv

Rx Power Daya isyarat BTS yang diterima oleh AT.

Short call Metode drive test dengan BTS melakukan panggilan

secara terus menerus secara berkala selama proses drive

test.

SINR Signal to Interference plus Noise Ratio, rasio daya yang

melayani sektor tertentu terhadap daya penginterferensi

yang berasal dari luar terutama sektor yang lain.

TCA Traffic Channel Assignment

TCP Transmission Control Protocol

TEMS Test Mobile System, perangkat lunak yang digunakan

untuk kebutuhan proses drive test.

Throughput Ukuran seberapa cepat data dapat melewati suatu entity

seperti node atau jaringan

Tx Power Besarnya daya atau kuat isyarat yang ditransmisikan oleh

MS ke arah BTS (Base Transceiver Station).

QPSK Quadrature Phase Shift Keying

xv

DAFTAR LAMBANG

��/Io : energi tiap bit per kerapatan spektral daya penginterferensi (dB)

B : bandwidth (Hz)

R : data rate / laju transmisi data (bps)

λ : throughput (bps)

x : panjang paket data yang diterima (bit)

tv : delay total yang terjadi untuk mengirim paket (detik)

fc : frekuensi carrier

hb : tinggi BTS

hm : tinggi AT rata-rata

R : radius terjauh suatu BTS (km)

��ℎ�� : faktor koreksi tinggi antena AT dalam dB

L : maximum allowable Path Loss (dB)