PERENCANAAN PENEMPATAN BASE STATION WCDMA DI DENPASAR

ABSTRAK
Pada awal abad 21 teknologi komunikasi wireless sudah memasuki generasi ketiga.Dimana teknologi
komunikasi saat tersebut harus memenuhi persyaratan diantaranya service yang bersifat global dan
portable.Melalui teknologi ini seseorang bisa melakukan: telepon,sms,mms,faximili,video conference,video
streaming dan koneksi internet dengan kecepatan tinggi.Menurut standar baik dari Eropa,Jepang maupun USA
maka teknologi diatas dikenal dengan istilah IMT-2000 atau UMTS (Universal Mobile Telecomunication
System).Dalam penelitian ini akan dibahas perencanaan dan analisa penempatan base station WCDMA di
Denpasar.
Dari sisi perencanaan kita bisa mengetahui perhitungan link budget pada arah uplink dan
downlink,perhitungan kapasitas trafik per sel, perhitungan radius sel dengan loading factor tertentu dan
banyaknya site yang diperlukan untuk mengcover area layanan.Dari sisi analisa penempatan kita akan melihat
penempatana base station agar mendapat area cakupan yang optimal sesuai dengan kapasitas dan topologi
areanya. Untuk mempermudah analisa penempatan base station, maka kita akan menggunakan software
Mapinfo, Google earth dan RPS (Radiowave propagation Simulator). Setelah mendapat banyaknya site beserta
jari-jarinya, kita akan melakukan perkiraan penempatan base starion pada Mapinfo. Perkiraaan penempatan
akan mempertimbangkan daerah urban dan suburban berdasarkan data kepadatan penduduk dan struktur
bangunannya. Setelah didapat perkiraan penempatan pada Mapinfo,maka hasil penempatan tersebut akan
diplot ke dalam Google earth. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan alamat dan plot bangunan disekitar site.
Setelah didapat plot bangunan disekitar site, maka akan dilakukan simulasi dengan RPS.

1. Latar Belakang
Pada awal abad 21 teknologi komunikasi
wireless sudah memasuki generasi ketiga.Dimana
teknologi komunikasi saat tersebut harus memenuhi
persyaratan diantaranya service yang bersifat global
dan portable. Melalui teknologi ini seseorang bisa
melakukan :
telepon,sms,mms,faximili,videoconference,video
streaming dan koneksi internet dengan kecepatan
tinggi.Menurut standar baik dari Eropa,Jepang
maupun USA maka teknologi diatas dikenal dengan
istilah IMT-2000 atau UMTS (Universal Mobile
Telecomunication System).Di sisi air interfacenya
teknologi yang dipakai bisa berupa: WCDMA,TDCDMA
atau Wideband cdmaone tergantung dari
kebijaksanan negara masing-masing.WCDMA
berbasis packet service dengan menggunakan
standar Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS)
yang memakai FDD. Laju data yang tinggi yang
mampu mencapai 2 Mbps di local Area dan 384
Kbps atau 144 Kbps di Wide Area, dengan mobilitas
penuh. Data rate yang lebih tinggi ini membutuhkan
band frekuensi radio yang lebih lebar, karena itulah
WCDMA dengan carrier bandwidth 5 Mhz dipilih;
dibandingkan dengan bandwidth carrier 200 khz
milik GSM. Masih banyak kelebihan WCDMA
dibandingkan dengan teknologi yang dimiliki oleh
GSM, oleh karena itu WCDMA adalah salah satu kandidat utama untuk standar UMTS (Universal
Mobile Telecommunication System). UMTS
merupakan teknologi akses jamak yang diramalkan
akan menggeser popularitas GSM, GPRS, maupun
teknologi CDMA.Sesuai dengan perkembangan dan
kebutuhan akan layanan data bergerak dan laju data
yang tinggi di wilayah Denpasar, diperlukan suatu
jaringan UMTS yang mampu melayani kebutuhan
layanan tersebut. Untuk itu dalam Penelitian ini,
penulis akan membahas penentuan lokasi BTS
WCDMA di Denpasar.

3. Merencanakan sistem yang diinginkan
berdasarkan data yang diperoleh dan kondisi
wilayah pelayanan,
4. Mengaplikasikan hasil perencanaan ke dalam
software simulator untuk memvisualisasikan
hasil perencanaan.
4. Perencanaan Kapasitas
4.1 Prediksi Jumlah Pelanggan
Dalam melakukan perancangan jaringan ini
tentunya kita harus mempertimbangkan kebutuhan
pelanggan di masa mendatang, maka untuk
mengantisipasi jumlah pelanggan selama periode
tersebut diperlukan estimasi pertumbuhan jumlah
pelanggan.
Estimasi jumlah pelanggan dapat dihitung
dengan persamaan[6] berikut :
( )n
n p U =U 1+ f 0
Dimana:
Un : jumlah user total setelah tahun ke-n
Uo : jumlah user saat perencanaan
fp : faktor pertumbuhan
n : jumlah tahun prediksi
5. Kapasitas Pelanggan Per Base Stasion
Kapasitas yang dimaksud merupakan jumlah
pelanggan yang dapat dilayani dalam suatu site.
Untuk jenis layanan yang berbeda, kapasitas site
juga akan berbeda.Untuk menghitung kapasitas
uplink kita dapat menggunakan persamaan[1]
dibawah ini.
Dimana:
• uplink η = Load Factor
• Rc = ChipRate
• Gs = Gain Sectoral
• Vi = activity factor
• Ri = bit rate
• f = interference factor
6. Kepadatan Trafik
Untuk melakukan estimasi kepadatan trafik total
layanan UMTS menggunakan Offered Bit Quantity
(OBQ). OBQ adalah total bit throughput per km2
pada jam sibuk. Pada dasarnya untuk setiap layanan
UMTS, OBQ selama jam sibuk untuk suatu area
tertentu dihitung berdasarkan beberapa asumsi, yaitu
penetrasi user durasi panggilan efektif, Busy Hour
Call Attempt (BHCA) dan bandwidth dari layanan[4].
Sehingga persamaannya menjadi :
OBQ = σ x p x d x BHCA x BW
Dimana :
σ : kepadatan pelanggan potensial dalam
suatu daerah [user/km2]
p : penetrasi pengguna tiap layanan
d : lama panggilan efektif [s]
BHCA : Busy Hour Call Attempt [call/s]
BW : bandwidth tiap layanan [Kbps]
7. Jumlah sel berdasarkan kapasitas[8]
Kapasitas informasi yang terdapat pada tiap sel
UMTS dibagi dengan OBQ dalam Kbps/km2
sehingga didapatkan luas cakupan sel dalam km2.
Dengan didapatkannya luas cakupan sel tersebut
maka dapat diperoleh jumlah sel yang dibutuhkan.
Karena km2 / cell menunjukkan luas cakupan sel
sehingga persamaan di atas dapat ditulis:
Dimana L merupakan luas cakupan sel. Sehingga
jumlah sel yang diperlukan dapat dicari dengan
persamaan :
Luas cakupan sel yang berbentuk heksagonal
dapat ditentukan dengan persamaan di bawah ini :
Luas sel heksagonal = 2,6 . r2
Dimana r adalah radius sel. Apabila luas cakupan
sel diketahui maka dapat pula ditentukan radius sel
yang digunakan.
8. Perencanaan Coverage
8.1 Radio link budget [1]
Dalam perhitungan Radio Link Budget ada
beberapa parameter penting yang berlaku hanya
pada WCDMA dan tidak pada GSM, yaitu:
• Interference Margin : diperlukan untuk
mengantisipasi loading dari cell (load of
factor). Semakin besar loading maka semakin
besar margin yang dibutuhkan sehingga
coverage-nya membesar. Biasanya untuk kasus
keterbatasan coverage, besar interference
margin adalah 1.0–3.0dB atau sebanding
dengan 20–50% loading.
• Fast Fading Margin (Power Control
Headroom) : terdapat didalam mobile station
untuk mengantisipasi fast fading yang terjadi
ketika pergerakan MS lambat (pedestrian).
Umumnya sekitar 2.0–5.0 dB.
• Soft Handover Gain : terjadi akibat dari
penambahan penguatan macro diversity yang
timbul karena menurunnya kebutuhan Eb/No
relative terhadap satu radio link. Besarnya
biasanya sekitar 2.0–3.0 dB.
Service yang dipakai user juga berpengaruh
dalam proses perhitungan ini khususnya untuk
parameter Processing Gain, oleh karenanya
klasifikasi user berdasarkan service dibedakan
menjadi :
- Voice dengan menggunakan codec AMR
12.2 kbps
- Real-time data 144 kbps
- Non real-time data 384 kbps
Sedangkan parameter-parameter lainnya,
sama seperti perhitungan link budget pada
umumnya. Dimana pada perhitungan tersebut
terdapat beberapa parameter untuk Transmiter
(Mobile Station) dan Receiver (Base Station)
sehingga hasil akhir dari perhitungan ini didapat
suatu nilai yang disebut MAPL (Max. Allowable
Propagation Loss).

10. Analisa penempatan base station
10.1 Perkiraan penempatan base station pada
mapinfo
Dari hasil perencanaan,terdapat 11 base
station untuk area urban dan 3 base station untuk
area suburban.Masing-masing base station
memiliki radius 1,7 Km dan 2,56 Km.Perkiraan
penempatan akan dilakukan pada software
mapinfo. Dalam software ini kita bisa mengetahui
batas-batas kecamatan Denpasar serta nama
daerahnya. Perkiraan penempatan akan
mempertimbangkan daerah yang memiliki
kepadatan penduduk yang tinggi dan topologi
areanya. Untuk mengetahui persebaran penduduk
pada tiap daerah di Denpasar kita bisa memakai
data dari BPS Denpasar dan plot daerah pada
mapinfo. Sedangkan untuk mengetahui topologi
tiap area,struktur bangunan dan ketinggian areanya
kita akan menggunakan google earth. Untuk
mencegah kemungkinan penempatan site pada area
terlarang maka penempatan akan
mempertimbangkan radius untuk penempatan site.



Gambar 10.1 Penempatan base station pada
mapinfo


I Putu Dodi Irawan1, Arfianto Fahmi 2, Kris Sujatmoko3
1,2,3Departemen Teknik Elektro Institut Teknologi Telkom
Jl. Telekomunikasi, Dayeuh Kolot Bandung, 40254