analisa perbandingan perancangan dan kelayakan
TRANSCRIPT
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 33
ANALISA PERBANDINGAN PERANCANGAN DAN KELAYAKAN IMPLEMENTASI JARINGANLTE DAN WIMAX DI SURABAYA PADA AREA URBAN, SUBURBAN, DAN RURAL DENGAN
PENDEKATAN TECHNO-ECONOMY
Usep Taufiq Hidayat1, Rendy Munadi2, Nachwan Mufti Ardiansyah3, Endang Chumaidiyah4
1,3Pascasarjana Strata-2 Magister Teknik Telekomunikasi2Institut Teknologi Telkom, Bandung 2013
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Abstrak
LTE dan WiMAX merupakan teknologi yang mewakili generasi ke-4 atau 4G. Dalam thesis ini dilakukanpenentuan jumlah perangkat LTE dan Mobile WiMAX yang dibutuhkan berdasarkan coverage dalamlingkungan dengan karakteristik Urban, Sub Urban, dan Rural di area salah satu operator selular baru diSurabaya dilihat dari aspek teknis, aspek market, dan perhitungan ekonomis. Pada tesis ini dianalisa secaratekno ekonomi untuk implementasi jaringan LTE Release 10 dan Mobile WiMAX. Penentuan jumlah sitedilakukan dengan menggunakan metode coverage dan capacity analysis. Hasil jumlah site yang diperlukandidapatkan dengan melihat jumlah sites terbanyak dari hasil coverage dan capacity analysis tersebut denganmemperhitungkan parameter lainnya seperti link budget dan overall data rate yang diperlukan. Dari hasilperhitungan komponen perangkat yang diperlukan akan didapatkan nilai NPV untuk LTE dan Mobile WiMAXpada tiga scenario berbeda yaitu kondisi moderat, optimis, dan pesimis. Parameter ekonomi yang dihitung dalamtesis ini meliputi NPV, IRR, PBP dan analisa sensitivitas NPV terhadap kurs dollar, penetrasi pelanggan, dannilai CAPEX dan OPEX. Analisa sensitivitas menunjukkan beberapa hasil yang menjadi pertimbangan operatorbaru tersebut untuk melihat kelayakan implementasi LTE atau Mobile WiMAX di Surabaya untuk area Urban,Suburbanm dan Rural. Dari hasil analisa secara keseluruhan menunjukkan bahwa implementasi Mobile WiMAXlebih layak diimplementasikan jika dibandingkan dengan implementaso LTE dilihat dari factor ekonomi yangdidapatkan dari hasil analisa.
Kata kunci : Kata LTE, Mobile WiMAX, tekno-ekonomi, NPV,PBP,IRR
Abstract
The LTE and WiMAX is a technology representing the 4th generation or 4G. This thesis is to determine therequired number of LTE and Mobile WiMAX by considering the environment characteristics of the coverageareas, Urban, Sub-Urban, and Rural areas,of a new mobile operator in Surabaya from the points of view oftechnical aspects, market aspects, and economic calculations. This thesis analyzed the techno-economics forthe implementation of LTE Release 10 network and Mobile WiMAX. Themethod to determine the number ofsitesappliedcoverage and capacityanalysis.The required number of sites were obtained by selecting the highestnumber of sites resulted from the analysis of coverage and capacity and taking into account other parameterssuch as link budget and the related overall data rate. The calculation using those two methods affected the corenetwork which in turn affected the required CAPEX components. The calculation of the required componentsresulted the value of NPV for LTE and Mobile WiMAX in three different scenarios, namely the moderate,optimist, and pessimist conditions. The calculation of economic parameterin this thesis covered NPV, IRR,PBP and NPV sensitivity analysis to the dollar exchange rate, customer penetration, and CAPEX and OPEXvalues. The new operator might consider the results of sensitivity analysis to look at the feasibility ofimplementing LTE or Mobile WiMAX in Surabaya for Urban, Suburban, and Rural areas. The results of theoverall analysis showed that from the point of view of economic factors, implementing Mobile WiMAX wasmore feasible than implementing LTE.
Keywords: LTE, Mobile WiMAX, techno-economy, NPV,PBP,IRR
1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi selular semakinberkembang, diawali dengan munculnya teknologi1G (AMPS), 2G yang dikenal dengan GSM, dan 3Gyang mulai berkembang di Indonesia pada sekitar
tahun 2006 yang lalu. Setelah generasi ke 3 iniberkembang di Indonesia selama kurang lebih 5tahun, munculah sebuah generasi baru yang dikenaldengan generasi ke 4 atau 4G. Generasi ke 4ditandai dengan munculnya teknologi 3GPP LTEdan WiMAX.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 34
.Isi pendahuluan mengandung latar belakang,
tujuan, identifikasi masalah dan metoda penelitian,yang dipaparkan secara tersirat (implisit).
3GPP LTE adalah sebuah nama yang diberikankepada suatu project dalam The Third GenerationPartnership Project (3GPP) untuk mengembangkanUMTS mobile phone standard dalam mengatasikebutuhan mendatang. Tujuannya meliputipeningkatan efisiensi, peningkatan servis, makinguse of new spectrum opportunities, dan integrasiyang lebih baik dengan open standard lainnya.
WiMAX adalah sebuah acronym yangberarti Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess. Merupakan bagian dari standar IEEE 802.16dan dikembangkan oleh Institute of Electrical andElectronic Engineer (IEEE). Standar WiMAXpertama adalah IEEE 802.16-2004 dan dikenal jugasebagai 802.16d. Standar ini mendukung wirelessinternet service dan dikeluarkan pada awal tahun2004. Standar kedua yaitu 802.16-2005 dan dikenaljuga sebagai 802.16e yang dikeluarkan oleh IEEEpada awal tahun 2006 dan menyediakan keunggulanterbaru dengan kemampuan mendukung mobilewireless access.
2. Konsep Dasar
2.1 Konsep Dasar Jaringan 4G
Sampai saat ini, teknologi 4G masih terusdikembangkan. Tujuan yang diharapkan daripenerapan teknologi 4G ini yaitu :
Pemakaian spectrum yang lebih efisien Kapasitas jaringan yang lebih besar Kecepatan data yang cepat dengan minimal 100
Mbps untuk setiap node yang ada Handover yang baik dalam kerumitan jaringan
yang ada Kemampuan berintegrasi dengan beberapa
jaringan yang ada Transfer data dengan kualitas yang baik Mendukung system IP dengan basis packet
switched network Mendukung service multimedia interaktif Skalabilitas untuk jaringan mobile Global mobility, service portability, dan low cost
service
Teknologi yang digunakan sebelum 4Gdiantaranya yaitu TDMA, FDMA, dan CDMA. TDMAbersifat tidak efisien dalam penggunaan periodepembatasan antar frame. CDMA memiliki kemampuanyang rendah dalam fleksibilitas dan skabilitas spectrum.Untuk mengatasi hal tersebut, diusulkan teknologiOFDMA, Single carrier FDMA, dan MC-CDMA yangdipersiapkan sebagai upcoming next generation UMTSstandard.
2.2 Prinsip Dasar Jaringan LTE
LTE menggunakan Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing (OFDM) sebagai teknologiakses radionya, disamping teknologi antenaterdepan. Perubahan paling mendasar dari LTEdibanding standar sebelumnya terdiri dari : Penggunaan air interface untuk meningkatkanbit rate LTE dibangun di atas semua jaringan aksesradio baru berdasar pada teknologi OFDM(Orthogonal Frequency‐Division Multiplexing).Ketetapan dalam 3GPP Release 8, air interface LTEmenggabungkan modulasi OFDMA‐based danskema multiple akses untuk downlink,bersama‐sama dengan SC‐FDMA (Single CarrierFDMA) untuk uplink. Flexible radio planning: LTE dapat mengirimkinerja maksimum dalam ukuran sel sampai dengan5 km. Dan masih mampu mengirimkan kinerjaefektif di dalam ukuran sampai dengan radius 30km, dengan kinerja yang lebih terbatas dapattersedia dalam sel hingga 100 radius km. Reduced latency: Dengan mengurangi waktupenyampaian informasi hingga 10ms atau bahkanlebih kurang (bandingkan dengan 40–50ms untukHSPA), LTE akan lebih responsive. Inimemungkinakn untuk layanan interaktif, real timeseperti audio/videoconferencing dan gamemulti‐player yang berkualitas tinggi. All‐IP environment: LTE melakukan transisi keflat all‐IP berdasarkan core network denganpenyederhanaan arsitektur dan open interface. Didalam 3GPP, ini dikenal sebagai SystemsArchitecture Evolution ( SAE) sekarang dikenaldengan Evolved Packet Core (EPC). SAE/EPCmemungkinkan ketetapan layanan yang lebihfleksibel dengan penyederhanaan interworkingdengan jaringan tetap dan jaringan mobilenon‐3GPP.
2.3 Arsitektur Jaringan LTE
Arsitektur jaringan LTE terdiri dari beberapakomponen node yang terintegrasi juga denganjaringan 2G, 3G, dan non 3GPP access.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 35
Gambar 2.1 Konvergensi Jaringan 2G,3G,LTE
Terdapat beberapa komponen dalam jaringan LTEyaitu : eNode B LTE, berfungsi sebagai base
station yang memancarkan sinyal ke UEdengan pengaturan radio resource sepertihalnya RNC pada jaringan 3G. Jadi dapatdikatakan juga bahwa eNode B merupakanpenggabungan antara RNC dan Node B jikadilihat dari konfigurasi jaringansebelumnya.
MME (Mobility Management Entity) ,berfungsi seperti halnya MSC pada jaringansebelumnya. Berfungsi sebagai pusatlayanan mobile yang mengatur proseskomunikasi yang terjadi dari eNodeBs
Serving GW berfungsi sebagai gatewayantara jaringan LTE ke jaringan lainnyatermasuk ke jaringan non-3GPP.
PDN GW berfungsi sebagai gateway antaraeNode B ke jaringan packet data (jaringanIP), dapat dikatakan juga sebagai GGSNjika dilihat pada jaringan sebelumnya.
2.4 LTE Release 10
Tipe LTE yang digunakan dalam penelitianini yaitu LTE release 10 standard 3GPP atau dikenaljuga dengan sebutan LTE-Advanced yangmerupakan perkembangan dari release 8 dansebelumnya. Pada Release 10 terdapat penambahanfeature functionality dan peningkatan performance.Dalam release ini memperkenalkan penambahanmulti-carrier dan pilihan MIMO. Beberapa inti dariteknologi LTE-Advanced ini yaitu carrieraggregation, multi-antenna enhancement, dan relaysintegration. Carrier aggregation digunakan untukmeningkatkan bandwidth, yang transmisinyaditingkatkan sampai dengan 100 MHz yang 5 kalilebih tinggi dari LTE release 8. LTE dapatmenggunakan teknik transmisi multi antenna dalamLTE-Advanced. Downlink spatial multiplexing dapat
mencapai hingga delapan streams, dan sampaidengan empat dalam arah downlink. Hal ini dapatmeningkatkan throughput users dan efisiensipenggunaaan peak spectrum.
2.5 Prinsip Dasar Jaringan WiMAX
Teknologi WiMax diimplementasikan sesuai standarIEEE 802.16, dimana standar ini merupakanpengembangan dari IEEE 802.11 yang merupakanacuan standarisasi WiFi. Jadi dapat dikatakan bahwateknologi WiMax merupakan pengembangan dariteknologi WiFi.
WiMax ( Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess ) adalah standard Broadband Wireless Accessdengan kemampuan menyediakan layanan databerkecepatan tinggi dengan beberapa keunggulanyaitu : Sebuah basis teknologi dalam suatupengembangan standar untuk jaringan nirkabelpoint-to-multipoint Komersialiasi dari standar IEEE 802.16 Solusi untuk Wireless Metropolitan AreaNetwork Solusi BWA (Broadband Wireless Access) Memenuhi standar BWA di benua Eropa(ETSI HiperMAN – European TelecommunicationsStandards Institute’s high performance radiometropolitan area network)
2.6 Konfigurasi Jaringan WiMAX
Konfigurasi jaringan WiMAX terdiri daribeberapa komponen yaitu :
1. Subscriber StationSS atau CPE adalah komponen perangkat yangberada di end user bisa berupa modem, radio, atauantena. Modem disini adalah interface antarajaringan subscriber dan broadband access network.Radio adalah interface antara modem dan antena.Bagian-bagian tersebut dapat terpisah, terintegrasiper bagian, atau terintegrasi penuh dalam satu ataudua perangkat. SS ini dapat berbentuk pelangganbisnis, perkantoran, dan perumahan yang merupakanfirst mile untuk public network.
2. Base Station EquipmentBS adalah perangkat transceiver yang terkoneksidari dan atau ke pelanggan. Dalam aplikasi MAN,topologi jaringan yang digunakan adalah gabungandari topologi point to point, point to multipoint,ataupun mesh. Jumlah BS lebih dari satu untukmelayani wilayah MAN dengan jumlah subscriberstation ratusan. Topologi point to point digunakanuntuk menghubungkan BS dengan BS sebagaibackhaul. Sedangkan untuk topologi point tomultipoint digunakan untuk menghubungkan BSdengan subscriber.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 36
WiMAX dapat mendukung beberapa
system arsitektur diantaranya point-to-point dan
point-to-multipoint. Media Access Control (MAC)
WiMAX akan memberikan suatu time slot kepada
masing-masing Subscriber Station dan koneksinya
akan menjadi point-to-point jika hanya terdapat satu
SS di dalam jaringan.
Gambar 2.2 Koneksi Jaringan WiMAX
Terdapat beberapa prinsip yang menjadipanduan dalam pengembangan arsitektur WiMAXyaitu :
– Arsitekturnya berdasarkan packet switched– Dapat menggunakan decoupling atau struktur
bergandeng terhadap aristektur akses dan topologi– Arsitektur yan bersifat modular dan fleksibel dalam
mengakomodasi pengembangan yang lebih luasseperti :
Band frekuensi licensed dan unlicensed Topologi hirarki, flat, atau mesh, dan juga topologi
lainnya Koeksistensi dari model penggunaan layanan fixed,
nomadic, portable, dan mobile Lingkungan propagasi radio untuk area urban,
suburban, dan rural.
2.5 WiMAX 8012.16m
Standard WiMAX 802.16m Dibuat dengantujuan untuk meningkatkan kecepatan transfer datamencapai 1 Gbps dalam kondisi diam dan 100 Mbpspada kondisi bergerak (mobile). Standarisasi802.16/m selaras dengan requirement dari
International Telecommunication Union (ITU)untuk pengembangan teknologi 4G. IEEEmengembangkan suatu teknologi akses radio yangkompetitif dan memiliki keunggulan yang signifikan(“Gigabit Wimax” ) serta mampu bersaing denganITU R / IMT Advanched. Teknologi MIMO(Multiple In / Multiple Out) dan SOFDMA yangmeruapakan teknik modulasi multicarrier yangmenggunakan subchanelisasi juga menjadi dasarbagi perkembangan standarisasi ini.
Advanced Feautures pada teknologi mobileWiMAX IEEE 802.16m yaitu sebagai berikut : IEEE 802.16m menggabungkan beberapa
fungsi canggih dibandingkan dengan sistemsebelumnya, yaitu termasuk :
Struktur new subframe-based frame yangmemungkinkan proses transmisi danretransmisi air-link lebih cepat, yangmenghasilkan latensi user plane dan controlplane lebih pendek secara signifikan
Skema new subchannelization dan strukturpilot yang lebih efisien pada downlink danuplink untuk mengurangi overhead L1 danuntuk meningkatkan efisiensi spektral .Struktur control channel yang baru danpeningkatan dalam downlink dan uplinkuntuk meningkatkan efisiensi danmengurangi latensi alokasi resources dantransmisi serta system entry/re-entry
Operasi Multic-carrier menggunakan singleMAC instantiation untuk memungkinkanoperasi di band RF yang berdekatan/noncontiguous lebih dari 20 MHz
Peningkatan dan pelebaran mode MIMOpada downlink dan uplink
Peningkatan layanan Multicast danBroadcast menggunakan new E-MBScontrol channel dan subchannelization
Mendukung fitur-fitur Femto Cells dan SelfOrganization and Optimization
Peningkatan layanan berbasis GPS-baseddan GPS-based loaction.
Peningkatan kapasitas VoIP denganpenggunaan struktur new control, strukturframe, retransmisi HARQ lebih cepat,penjadwalan persistent, group scheduling,dan mengurangi overhad MAC.
Peningkatan coverage control channel dandata channel dan link budget denganmenggunakan skema transmit diversityserta format transmisi lebih kuat dan linkadaptation.
Mendukung operasi relay multi-hop denganakses terpadu dan relay links.
Mendukung teknik advanced interferencemitigation termasuk Multi BS-MIMO,Fractional Frequency Reuse, skemaClosed-Loop dan Open-Loop powercontrol.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 37
Peningkatan skema handover intra-RATdan inter-RAT dengan waktu interupsihandoff yang lebih pendek
Peningkatan QoS support
2.6 Teori Perencanaan LTE dan MobileWiMAX
2.6.1 Link BudgetLink budget adalah semua faktor yang
mempengaruhi SNR (Signal to Noise Ratio) sinyalatau jalur transmisi. Informasi tentang link budgetini sangat penting dalam proses planning .Perbandingan antara karakteristik link budgetcalculation untuk LTE dan Mobile WiMAXdiperlihatkan dalam tabel berikut ini.
Tabel 2.1 Link Budget LTE dan MobileWiMAX
Perhitungan Link Budget LTE Release 10dan Mobile WiMAX menggunakan pendekatanCOST-231 Hata.PL(dB)= 46,3+33,9log f - 13,82loghb - ahm + (44,9-6,55log hb) log d + C
`(2.1)
Dengan nilai input sebagai berikut : a(hm) : faktor koreksi untuk tinggi antena
mobile unitUrban :a(hm) = 3.2 (log (11.75hm))2 – 4.97
(2.2)Suburban atau Rural :a(hm) = (1.1 log f – 0.7) hb – (1.56log f-0.8)
(2.3)
BTS Urban Area(hb) = 30m, Suburban(hb)= 50m, Rural (hb) = 80m
hm : tinggi mobile unit, dalam hal ini tinggiuser rata-rata = 1.5m
PL (dB) = MAPL F = 2600 MHz C = Urban/Suburban/Rural Correction Urban = 3 dB Suburban = 0 dB Rural = 0 dB
2.6.2 Capacity Requirement
Capacity planning dimaksudkan untukmendapatkan prediksi jumlah site berdasarkancapacity requirement. Capacity requirementditetapkan oleh operator jaringan berdasarkanprediksi trafik. Throughput cell rata-rata diperlukanuntuk menghitung jumlah site berdasarkan capacity.
Untuk mendapatkan nilai throughput celladalah dengan melakukan pemetaan langsung daridistribusi SNR yang didapatkan ke dalam MCS ataulangsung kedalam throughput menggunakan hasillink level yang sesuai.
Dengan demikian estimasi kapasitasmembutuhkan nilai-nilai sebagai berikut :
Rata-rata SINR tabel terdistribusi,yang menyediakan SINR probability
Rata-rata throughput atau efisiensispektrum dibandingkan tabel SINR (hasil link level).
MCS didukung oleh masing-masing nilai
SINR yang dipilih dengan menggunakan nilaiminimum SINR yang diperbolehkan dari hasil linklevel. Hal ini memberikan data rate yang sesuaiyang didukung oleh MCS tersebut. Dengan cara ini,kecepatan data akan sesuai untuk setiap nilai SINRyang diperoleh untuk skenario tertentu.
Seperti halnya pada coverage planning,capacity planning juga dibedakan berdasarkanperbedaan layanan di setiap area (urban, suburban,dan rural). Jika untuk keperluan ini berdasarkantrafik pada peak hour, maka ini akan menuju padasuatu kondisi over dimensioning. Resources jaringanakan tidak berguna pada jam selain jam sibuk danbiaya jaringan akan naik secara signifikan. Karenaalasan tersebut, sangat penting untuk mendefinisikansuatu overbooking factor (OBF), OBF adalah jumlahuser rata-rata yang dapat membagi suatu unitchannel yang didapatkannya. Channel unit yangdigunakan pada dimensioning adalah pada kondisipeak data rate. Jika diasumsikan 100 persen channelloading, maka OBF sama dengan rasio antara peakand average rates (PAR). Akan tetapi tidak amanuntuk mendimensioningkan jaringan dengan asumsi100 percent loading. Oleh karena itu digunakanlahparameter utilization factor. Pada sebagian jaringandata nilai utilization factor ini lebih kecil dari 85persen sehingga menjamin Quality of Services
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 38
(QoS). Jadi semakin tinggi nilai utilisation factormaka akan semakin lama rata-rata waktu tungguuntuk user untuk mengakses suatu channel.
Tabel 2.2 OBF Value
Dalam perhitungan jumlah sites
berdasarkan demand traffic ini, diperlukan asumsi
beberapa parameter diantaranya yaitu Overbooking
Factors (OBF) yang didefinisikan sebagai jumlah
rata-rata user yang dapat membagi unit kanal yang
diberikan.
Tabel 2.3 LTE Advanced Parameter
Tabel 2.4 Deskripsi Mobile WiMAX
Standard Description
802.16m-2011
Advanced Air Interface with data rates of 100Mbit/s mobile and 1 Gbit/s fixed.Also known as Mobile WiMAX Release2 or WirelessMAN-Advanced.Aiming at fulfilling the ITU-R IMT-Advanced requirements on 4G systems.
Dengan mengetahui nilai perkiraan traffic
demand dan faktor-faktor lain didalamnya, Overall
data rate dapat dihitung. Berdasarkan overbooking
factor , total data rate untuk perhitungan kapasitas
yaitu :
(2.5)
Jumlah site yang diperlukan untuk
mendukung kebutuhan kapasitas dari hasil
perhitungan sebelumnya, dapat diperoleh dengan
persamaan berikut ini :
Number of Sites = OverallDataRate / Sites
Capacity
(2.6)
2.6.3 Coverage Requirement
Dengan nilai Maximum allowed path costdapat digunakan untuk menghitung cell radius(CellRadius) dengan menggunakan model propagasiyang dijelaskan pada persamaan (3.2).
Untuk model cell three hexagonal , sitearea dapat dihitung dengan persamaan :
Tri-sector site : SiteArea = 1.95 * r2
(2.7)
Jumlah sites yang dikembangkan dapatdihitung dari nilai CellArea dan nilai dari area yangakan dikembangkan.
NumSitesCoverage = DeploymentArea /SiteArea
(2.8)source: Dimensioning of LTE Network Descriptionof Models and Tool, Coverage and CapacityEstimation of 3GPP Long Term Evolution radiointerface,Abdul Basit, Syed
DeploymentArea = Luas wilayah areaSiteArea = Cell Area
2.7 Techno Economy
Tekno ekonomi adalah suatu metodeperhitungan secara ekonomis yang dipengaruhi olehaspek teknis yang saling berkaitan satu dan yanglainnya. Dalam techno economy, aspek teknis dilihatsebagai suatu variable yang dihitung denganmemperhatikan business value sebagai output akhir
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 39
yang diharapkan dengan memperhatikan revenueyang didapatkan dari hasil perhitungan teknistersebut.
2.7.1 NPVUntuk menghitung NPV diperlukan data
tentang perkiraan biaya investasi, biaya operasi, danpemeliharaan serta perkiraan manfaat/benefit dariproyek yang direncanakan.
(2.9)Dengan :CFt = aliran cash pertahun pada periode ti = suku bungaC0 = investasi awal pada tahun ke-noln = jumlah tahunt = tahun ke t
Tabel 2.5 Kelayakan NPV
2.7.2 Internal Rate Return (IRR)
IRR digunakan dalam menentukan apakahinvestasi dilaksanakan atau tidak, untuk itu biasanyadigunakan acuan bahwa investasi yang dilakukanharus lebih tinggi dari Minimum acceptable rate ofreturn atau Minimum atractive rate of return.Minimum acceptable rate of return adalah lajupengembalian minimum dari suatu investasi yangberani dilakukan oleh seorang investor.
IRR merupakan suku bunga yang akanmenyamakan jumlah nilai sekarang dari penerimaanyang diharapkan diterima (present value of futureproeed) dengan jumlah nilai sekarang daripengeluaran untuk investasi.Nilai IRR dapat dihitung dengan mencari tingkatbunga (discounted rate) yang akan menghasilanNPV sama dengan nol. IRR dapat dirumuskansebagai berikut :
(2.10)
dengan :CFt = aliran cash per tahun pada periode t
Co = investasi awal pada tahun ke-noln = jumlah tahunt = tahun ke-t
2.7.3 Pay Back Period (PBP)
PBP adalah suatu waktu yang diperlukansuatu proyek untuk menutup kembali pengeluaraninvestasi (initial cap investment) denganmenggunakan aliran kas. PBP dapat dikatakansebagai rasio antara initial cap investment dan cashflow yang hasilnya merupakan satuan waktu.Dijelaskan oleh persamaan sebagai berikut :
PBP = Co / C
(2.11)Dimana :PBP = Pay Back PeriodCo = biaya investasi yang diperlukanC = annual cash flow
BAB III
PEMODELAN DAN ANALISA METODEPERENCANAAN LTE DAN WIMAX
3.1 Perencanaan Umum Desain Model Penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan konsepdiagram alir seperti gambar berikut ini.
Gambar 3.1 Diagram Alir Konsep PenelitianSecara Umum
Diagram gambar 3.1 menggambarkanskema pemodelan tesis yang dilakukan denganmenggunakan pendekatan techno economy.
Nilai OPEX untuk kedua perencanaan LTEdan WiMAX diasumsikan sama karenamenggunakan vendor yang sama dengan prediksibiaya operational yang ditawarkan sama oleh vendorpenggelaran jaringan tersebut.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 40
untuk pemodelan dimensioning jaringannyabaik LTE dan WiMAX dalam penelitian inimenggunakan konsep seperti gambar berikut ini.
Gambar 3.2 Pemodelan Dimensioning3.2 Kondisi Geografis dan Demografi
Daerah subscriber dalam prosesdimensioning jaringan terbagi kedalam beberapadaerah utama yaitu :
1. UrbanArea urban meliuputi daerah pusat perkantoran,daerah pemukiman penduduk, jalan-jalan utama disekitar pusat kota, dan daerah perkotaan.2. Sub UrbanArea Sub Urban meliputi daerah pinggiran kota danperumahan terpencil dari kota dengan populasi yanglebih sedikit daripada daerah urban.3. RuralArea Rural meliputi daerah persawahan danpinggiran. Karakteristik di wilayah ini biasanyabersifat LOS.
3.3 Planning Market OperatorBerikut ini adalah laju pergerakan
penduduk Surabaya 2011 sampai dengan bulanAgustus 2011 berdasarkan data dari DinasKependudukan dan Catatan Sipil. Pertumbuhanpenduduk selama periode 2010-2011 yaitu sebesar2.68 %. Berdasarkan data tersebut, jumlah penduduksurabaya sampai bulan Desember 2011 yaitusebanyak 3,005,725 juta jiwa.
Gambar 3.4 Jumlah Penduduk Surabaya2010-2011
Sumber :http://dispendukcapil.surabaya.go.id
Sementara itu , jumlah penduduk Indonesiapada tahun 2010 adalah sebanyak 237 641 326 jiwa,yang mencakup mereka yang bertempat tinggal didaerah perkotaan sebanyak 118 320 256 jiwa (49,79persen) dan di daerah perdesaan sebanyak119 321 070 jiwa (50,21 persen). Sedangkan untukprediksi jumlah penduduk pada tahun 2011 ini yaitusebanyak 241 juta jiwa.
Total persebaran subscriberTelekomunikasi di Indonesia berdasarkan data yangdidapatkan dari sumber ditunjukkan pada tabel 3.3berikut ini.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 41
Tabel 3.3 Total Jumlah PelangganTelekomunikasi di Indonesia
Source :http://id.wikipedia.org/wiki/Telekomunikasi_seluler_di_Indonesia#20092012_:_Perkembangan_telekomunikasi_di_Indonesia
Didapatkan market share prediction untuknew operator 4G ini diasumsikan sebanyak 1% daritotal jumlah subscriber keseluruhan semua operatoryang ada untuk area Surabaya yaitu sebagai berikut :1% dari 2.34 juta = 0.0234 juta = 23446 subscriberPertumbuhan user dapat dihitung dengan persamaanberikut ini :
(3.1)= Jumlah subscriber total setelah tahun ke-n= Jumlah user saat awal perencanaan
= faktor pertumbuhan , asumsi bernilai 20%
3.4 Capacity RequirementUntuk menghitung capacity per site
dilakukan perhitungan capacity per site denganmenggunakan perhitungan Resource Element dalamsubframe 20 MHz dengan langkah
Menghitung jumlah Resource Element(RE) dalam subframe dengan bandwidth channel 3 x20 MHz dan Assumsikan 64 QAM modulation danno coding, satu modulation symbol dapat membawa6 bits. Total bits dalam subframe (1ms) melaluichannel 3 x 20 MHz adalah: 12 subcarriers x 6 bits x 300 resource blocks x 14OFDM/SC-FDMA symbols = 302400 bits. Jadi datarate yang didapatkan yaitu 302400 bits / 1 ms =302.4 MbpsDengan 8x8 MIMO, nilai peak data rate akanmenjadi 302.4 Mbps x 8 = 2419.2 MbpsEstimasi sekitar 30% overhead seperti PDCCH,reference signal, sync signal, PBCH, dan beberapacoding. Kita dapatkan nilai 2.4 Gbps x 70% = 1.68Gbps ≈ 1.7 GbpsUntuk WiMAX jumlah RE dalam subframe denganbandwidth channel 3 x 20 MHz :
: 18 subcarriers x 6 bits x 300 resource blocks x 6OFDM symbols = 194400 bits. Jadi data rate yangdidapatkan yaitu 194400 bits / 1 ms = 194.4 Mbps.Dengan 8x8 MIMO, nilai peak data rate akanmenjadi 194.4 Mbps x 8 = 1555.2 MbpsEstimasi sekitar 30% overhead seperti PDCCH,reference signal, sync signal, PBCH, dan beberapacoding. Kita dapatkan nilai 1.5 Gbps x 70% 1.088 ≈1.1 Gbps.
3.4.1 Capacity Requirement LTEPerhitungan cell LTE berdasarkan tabel
MCS throughput LTE tabel 2.9CellthroughputLTE didapatkan dari
persamaan (3.5) dan tabel MC throughput LTE.=((0.11*2.5)+(0.02*4.5)+(0.11*5)+(0.04*6.5)+(0.21*10)+(0.07*13)+(0.08*16)+(0.1*20)+(0.02*27)+(0.08*32.5)+(0.04*40)+(0.02*45)+(0.06*48))= 15.985 MbpsThroughput per site = 15.985 Mbps x 3 sector =47.955 Mbps per site
3.4.2 Capacity Requirement Mobile WiMAXPerhitungan cell throughput LTE
berdasarkan tabel MCS throughput Mobile WiMAXtable 2.10
CellthroughputLTE didapatkan daripersamaan (3.5) dan tabel MC throughput LTE.
=((0.18*10)+(0.15*15)+(0.06*20)+(0.09*30)+(0.04*40)+(0.06*45))
= 12.25Throughput Per site = 12.25 Mbps x 3 sector = 36.75Mbps
3.5 Coverage Requirement3.5.1 Link Budget
Perhitungan Link Budget LTEmenggunakan nilai MAPL sesuai tabel 2.7 dengannilai MAPL 146.59.Parameter lainnya untuk area Urban :
UE Height: 1.5m
Antenna Correction factor urban 0.00
Urban Correction 3.00
BS Height (m) , Urban 30m
Path Loss (dB) 146.59
Dengan menggunakan persamaan :PL(dB)= 46,3+33,9log f - 13,82loghb - ahm + (44,9-6,55log hb) log d + CUntuk daerah Urban didapatkan nilai distance dalamkilometer yaitu 1.13492566 km.Dari nilai distance tersebut didapatkan nilaicoverage dalam km2 dengan persamaan :Coverage area = 1.95 x r2 = 1.95 x 1.134925662 =2.51170968 km2
dengan parameter luas daerah urban area 312.867km2, didapatkan nilai jumlah sites denganpersamaan :
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 42
Jumlah Sites Urban = Luas Area / Coverage Area =312.867 km2 / 2.51170968 km2 ≈125 site
Parameter lainnya untuk area Suburban :
UE Height: 1.5m
Antenna Correction factor Suburban 0.057348
SubUrban Correction 3.00
BS Height (m) , Suburban 50m
Path Loss (dB) 146.59
Distance (km) 1.73239
Untuk daerah Suburban didapatkan nilai distancedalam kilometer yaitu 1.73239 kmDari nilai distance tersebut didapatkan nilaicoverage dalam km2 dengan persamaan :Coverage area = 1.95 x r2 = 1.95 x 1.732392 =5.85232 km2
dengan parameter luas daerah Suburban area295.080 km2, didapatkan nilai jumlah sites denganpersamaan :Jumlah Sites Suburban = Luas Area / Coverage Area= 295.080 km2 / 5.85232 km2 ≈ 50 sitesParameter lainnya untuk area Rural :
UE Height: 1.5m
Antenna Correction factor Suburban 0.057348
Urban Correction 3.00
BS Height (m) , Suburban 80m
Path Loss (dB) 146.59
Untuk daerah Rural didapatkan nilai distance dalamkilometer yaitu 2.16499361 kmDari nilai distance tersebut didapatkan nilaicoverage dalam km2 dengan persamaan :Coverage area = 1.95 x r2 = 1.95 x 2.164993612 =9.1400348 km2
dengan parameter luas daerah Rural area 6.695 km2,didapatkan nilai jumlah sites dengan persamaan :Jumlah Sites Suburban = Luas Area / Coverage Area= 6.695 km2/9.1400348 km2 ≈ 1 sites
3.5.1 Link Budget Mobile WiMAXPerhitungan Link Budget Mobile WiMAXmenggunakan nilai MAPL sesuai tabel 2.7 dengannilai MAPL 148.58.Parameter lainnya untuk area Urban :
UE Height: 1.5m
Antenna Correction factor urban 0.00
Urban Correction 3.00
BS Height (m) , Urban 30m
Path Loss (dB) 148.58
Dengan menggunakan persamaan :PL(dB)= 46,3+33,9log f - 13,82loghb - ahm + (44,9-6,55log hb) log d + C
Untuk daerah Urban didapatkan nilai distance dalamkilometer yaitu 1.292592444km.Dari nilai distance tersebut didapatkan nilaicoverage dalam km2 dengan persamaan :Coverage area = 1.95 x r2 = 1.95 x 1.2925924442=3.258050694 km2
dengan parameter luas daerah urban area 312.867km2, didapatkan nilai jumlah sites denganpersamaan :Jumlah Sites Urban = Luas Area / Coverage Area =312.867 km2 / 3.258050694 km2 ≈96 sitesDari hasil diatas didapatkan prediksi jumlah sitesMobile WiMAX pada tahun pertama perencanaansebanyak 96 sites. Untuk tahun berikutnyamenggunakan perhitungan berdasarkan jumlahsubscriber dibagi dengan kapasitas user per site nya.
Parameter lainnya untuk area Suburban :
UE Height: 1.5m
Antenna Correction factor Suburban 0.057348
SubUrban Correction 3.00
BS Height (m) , Suburban 50m
Path Loss (dB) 148.58
Untuk daerah Suburban didapatkan nilai distancedalam kilometer yaitu 1.98413733 kmDari nilai distance tersebut didapatkan nilaicoverage dalam km2 dengan persamaan :Coverage area = 1.95 x r2 = 1.95 x 1.984137332 =7.67676185 km2
dengan parameter luas daerah Suburban area295.080 km2, didapatkan nilai jumlah sites denganpersamaan :Jumlah Sites Suburban = Luas Area / Coverage Area= 295.080 km2 / 7.67676185km2 ≈ 38 sites
Parameter lainnya untuk area Rural :
Antenna Correction factor Suburban 0.057348
Urban Correction 3.00
BS Height (m) , Suburban 80m
Path Loss (dB) 148.58
Untuk daerah Rural didapatkan nilai distance dalamkilometer yaitu 2.49350675 kmDari nilai distance tersebut didapatkan nilaicoverage dalam km2 dengan persamaan :Coverage area = 1.95 x r2 = 1.95 x 2.49350675 2 =12.124273 km2
dengan parameter luas daerah Rural area 6.695 km2,didapatkan nilai jumlah sites dengan persamaan :Jumlah Sites Suburban = Luas Area / Coverage Area= 6.695 km2/ 12.124273 km2 ≈ 1 sites
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 43
Overall Data Rate LTE
0
50
100
150
200
250
300
350
Tahun
Overa
ll D
ata
Rate
(G
bp
s)
RuralSubUrbanUrban
Rural 30.758337 36.915759 44.300829 53.153322 63.789741
SubUrban 86.107998 103.323843 123.992448 148.794774 178.555647
Urban 141.697434 170.029248 204.038934 244.848639 293.820285
Sum of Tahun 1 Sum of Tahun 2 Sum of Tahun 3 Sum of Tahun 4 Sum of Tahun 5
Data
Area
Jumlah Site eNode B Capacity LTE
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Tahun
Jum
lah
Sit
e
RuralSubUrbanUrban
Rural 18 22 26 31 38
SubUrban 51 61 73 88 105
Urban 83 100 120 144 173
Sum of Tahun 1 Sum of Tahun 2 Sum of Tahun 3 Sum of Tahun 4 Sum of Tahun 5
Data
Area
BAB IV
ANALISA TEKNO EKONOMIPERENCANAAN LTE DAN WIMAX
4.1 Analisa Wilayah perencanaan
Perhitungan jumlah user 4G dalam jangkawaktu 5 tahun ke depan berdasarkan input nilaifaktor pertumbuhan dan jumlah user jaringan 3G.
Pertumbuhan user dapat dihitung denganpersamaan (3.1). Untuk implementasi jaringan 3G ,
dari tabel dapat diperoleh nilai denganmemasukkan nilai = 88316, = 35597, dan n= 4.
Dengan menggunakan persamaan (3.1) didapatkanprediksi jumlah subscriber 4G LTE dan WiMAXuntuk analisa 5 tahun kedepan sesuai tabel 4.1.
Tabel 4.1 Prediksi Jumlah Subscriber
Year Subscribers Prediction
1 28135
2 33762
3 40515
4 48618
5 58341
4.2 Jumlah Sites Berdasarkan DemandTraffic
4.2.1 LTE
Overall Data Rate didapatkan denganmenggunakan persamaan numberofUsers x PeakData rate x overbooking factors sesuai persamaan(3.7). Nilai number of users didapatkan dari prediksijumlah users di masing-masing area sesuai tabel 4.5, nilai peak data rate didapatkan dari persamaan(3.5) yaitu sebesar 47.955 Mbps untuk LTE, dannilai overbooking facors sebesar 20%.
Gambar 4.3 Grafik Overall Data Rate
Gambar 4.4 Grafik Jumlah Site LTE
Untuk memenuhi kebutuhan di tahunpertama, pada daerah Urban diperlukan sekitar 83eNodeB , pada daerah subUrban sekitar 51 eNodeB,dan pada daerah Rural sekitar 18 eNodeB.Kebutuhan eNode B ini akan terus meningkat padatahun kedua sampai dengan tahun kelima seusaigambar 4.4. Keperluan akan eNode B inimempengaruhi juga pada tingkat kebutuhanperangkat MME dan SGW di sisi core nya. Padatahun pertama untuk MME dan SGW diperlukanmasing-masing 1 perangkat, dikarenakan kapasitasMME dan SGW yang bisa menampung sampaidengan 200 eNodeB.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 44
Overall Data Rate Mobile WiMAX
0
50
100
150
200
250
Tahun
Overa
ll D
ata
Rate
(G
bp
s)
RuralSubUrbanUrban
Rural 23.57145 28.29015 33.94965 40.7337 48.88485
SubUrban 65.9883 79.18155 95.0208 114.0279 136.83495
Urban 108.5889 130.3008 156.3639 187.63815 225.16725
Sum of Tahun 1 Sum of Tahun 2 Sum of Tahun 3 Sum of Tahun 4 Sum of Tahun 5
Data
Area
Jumlah Base Station Capacity Mobile WiMAX
0
50
100
150
200
250
Tahun
Jum
lah
Bas
e S
tati
on
RuralSubUrbanUrban
Rural 21 26 31 37 44
SubUrban 60 72 86 104 124
Urban 99 118 142 171 205
Sum of Tahun 1 Sum of Tahun 2 Sum of Tahun 3 Sum of Tahun 4 Sum of Tahun 5
Data
Area
4.2.2 Mobile WiMAX
Overall Data Rate didapatkan denganmenggunakan persamaan numberofUsers x PeakData rate x overbooking factors sesuai persamaan(3.7). Nilai number of users didapatkan dari prediksijumlah users di masing-masing area sesuai tabel 4.5, nilai peak data rate didapatkan dari persamaan(3.5) yaitu sebesar 36.75 Mbps untuk MobileWiMAX, dan nilai overbooking facors sebesar 20%.
Gambar 4.5 Grafik Overall Data Rate
Mobile WiMAX
Gambar 4.6 Grafik Jumlah Site Mobile WiMAX
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan jumlahWimax Base Station untuk area Urban, sub Urban,dan Rural. Jumlah Wimax Base Station diprediksiakan bertambah setiap tahun perencanaan. Padatahun pertama jumlah sites yang dibutuhkan untukarea Urban, sub Urban, dan Rural yaitu masing-masing 99, 60, dan 21. Pada tahun berikutnya terjadipenambahan jumlah sites yang disesuaikan dengankebutuhan demand trafik per tahunnya. Jumlahmobile WiMAX ini mempengaruhi jumlahASN/AGW yang dibutuhkan. ASN/AGW dapatmeng-handle beberapa mobile WiMAX. Grafik padagambar 4.6 menunjukkan kenaikan jumlah WiMAXBase Station setiap tahunnya sampai lima tahunperencanaan kedepan dengan jumlah tertinggi padatahun ke-5 di daerah urban sebanyak 205 siteWiMAX Base Station.
4.3 Jumlah Sites Berdasarkan Coverage
4.3.1 Jumlah Sites LTE
Jumlah sites eNodeB Coverage LTE
0
50
100
150
200
250
300
Tahun
Ju
mla
h e
No
deB
RuralSubUrbanUrban
Rural 1 1 1 2 2
SubUrban 50 60 72 86 104
Urban 125 150 180 216 259
Sum of Tahun 1 Sum of Tahun 2 Sum of Tahun 3 Sum of Tahun 4 Sum of Tahun 5
Data
Area
Gambar 4.7 Jumlah Site LTE Coverage
Analysis
Jumlah site LTE didapatkan berdasarkan coverageyang dapat di-handle-nya. Dari hasil perhitungandiatas didapatkan jumlah eNodeB pada tahunpertama pada daerah Urban sebanyak 125 eNodeB,daerah SubUrban sebanyak 50 eNodeB, dan daerahRural sebanyak 1 eNode B. Pada tahun berikutnyaterlihat nilai jumlah eNode B yang dibutuhkansemakin meningkat untuk daerah Urban dan SubUrban, sementara untuk daerah Rural nilainya samayaitu 1 eNodeB pada tahun ke-2,ke-3 dan mulai adapenambahan menjadi 2 eNodeB pada tahun ke-4 danke-5. Hal ini terjadi karena total jumlah subscriberyang diprediksikan pada tahun ke-2 dan ke-3 masih
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 45
Jumlah sites BS Coverage WiMAX
0
50
100
150
200
250
Sum of Tahun 1 Sum of Tahun 2 Sum of Tahun 3 Sum of Tahun 4 Sum of Tahun 5
Tahun
Ju
mla
h B
as
e S
tati
on
RuralSubUrbanUrban
Data
Area
bisa dihandle oleh jumlah eNodeB yang samaberdasarkan perhitungan pada bagian 3.5.1.
4.3.2 Jumlah Sites Mobile WiMAX
Dengan menggunakan persamaan (3.2) dan (3.3)didapatkan nilai cell radius dan jumlah Wimax BaseStation
Gambar 4.8 Jumlah Sites WiMAX
Coverage Analysis
Jumlah site mobile WiMAX didapatkanberdasarkan coverage yang dapat di-handle-nya.Dari hasil perhitungan diatas didapatkan jumlahmobile WiMAX Base Station pada tahun pertamapada daerah Urban sebanyak 96 base station, daerahSubUrban sebanyak 38 base station, dan daerahRural sebanyak 1 base station.
Pada tahun kedua terjadi peningkatanjumlah base station untuk area Urban menjadi 115base station, untuk area SubUrban menjadi 46 basestation, dan untuk area Rural nilainya sama yaitusebanyak 1 base station. Peningkatan di area Urbandan SubUrban dikarenakan karena peningkatanjumlah subscribers yang membutuhkan tambahanbase station berdasarkan perbandingan antara totalsubscribers dan jumlah user per-site nya. Sedangkanuntuk area Rural jumlah base station yangdibutuhkan masih sama dikarenakan jumlah siteyang ada masih mencukupi untuk dapat meng-handle jumlah user yang diprediksikan akanmenggunakan service di area Rural tersebut.
4.4 Analisa Tekno Ekonomi
Skenario Implementasi pada tahun ke-0akan dilakukan implementasi jaringan 4G dengankebutuhan komponen-komponen biaya awalperangkat untuk skenario penggelaran jaringan LTEdan juga skenario penggelaran jaringan WiMAX,target revenue yang diharapkan pada tahun ke-4impelementasi, pada tahun ke-2 dilakukan review
terhadap hasil yang didapatkan pada tahun ke-1,danpada tahun ke-3 jaringan diharapkan sudah totally onservice dan coverage terpenuhi juga. Hal iniberdasarkan experience pada jaringan 3G yang awalimplementasi dimulai pada pertengahan 2006, danjaringan mulai exist pada tahun 2009.
Komponen biaya pada awal implementasiyang dianalisa dalam penelitian ini berdasarkanjumlah perangkat yang dibutuhkan dan juga biayaservice yang harus dikeluarkan untuk penggelaranjaringan 4G ini.
4.4.1 Skenario Penggelaran LTE
Dari hasil kebutuhan jumlah sites LTEdengan metode perhitungan berdasarkan coverageanalysis dan capacity analysis diketahui jumlah siteterbanyak dalam periode analisis 5 tahun kedepanyaitu 365 node B. Jadi pada tahap awal skenario inimembutuhkan beberapa elemen yaitu :
- 1 MME- 1 SGW/PGW- 176 eNode B- Fee Spectrum License-
Tabel 4.10 Jumlah Total Sites LTE
4.4.1.1 Komponen CAPEX LTE
Tabel 4.11 Cost CAPEX KomponenPerangkat LTE
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 46
4.4.2 Skenario Penggelaran Mobile WiMAX
Dari hasil kebutuhan jumlah Wimax BaseStation dengan metode perhitungan berdasarkancoverage analysis dan capacity analysis diketahuijumlah site terbanyak yaitu 374 Base Station, padatahap awal skenario ini membutuhkan beberapaelemen yaitu :
- 1 ASN- GW- 180 WiMAX Base Station- Fee Spectrum License
Tabel 4.12 Jumlah Total Sites MobileWiMAX
4.4.2.1 Komponen CAPEX WiMAX
Tabel 4.13 Cost Komponen Perangkat MobileWiMAX
4.4.2.2 Perbandingan Jumlah Site
Perbandingan jumlah site LTE dan
WiMAX secara keseluruhan ditunjukkan oleh table
4.14 , dari hasil perbandingan menunjukkan nilai
jumlah site Mobile WiMAX yaitu sebanyak 374
pada tahun ke-5 dan jumlah site LTE sebanyak 365
pada tahun ke-5. Jumlah site ini mempengaruhi nilai
CAPEX yang diperoleh sehingga berpengaruh pada
nilai hasil Net Cash Flow yang akan mempengaruhi
nilai NPV.
Jumlah Sites LTE vs WiMAX
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Sum of 1 Sum of 2 Sum of 3 Sum of 4 Sum of 5
Jumlah Sites
Tah
un
Perkiraan Total Jumlah Sites MWiMAXPerkiraan Total Jumlah Sites LTE
Data
Tahun
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Jumlah SiteLTE vs WiMAX
4.4.4 Nilai CAPEX Penggelaran LTE
Dari hasil perhitungan jumlah perangkat dan listprice equipment akan didapatkan perbandinganCAPEX dan OPEX untuk penggelaran jaringanLTE.Nilai CAPEX untuk penggelaran LTE pada setiaptahun perencanaannya ditunjukkan dalam table 4.18berikut ini. Komponen core network meliputikomponen MME, SGW/PGW, dan Billing Server.Komponen sarana penunjang meliputi izin spectrum,biaya NOC, biaya eNodeB sudah meliputi biayaBTS, pre- installation, dan sewa tower per tahun.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 47
CAPEX LTE
IDR 0.00
IDR 50,000,000,000.00
IDR 100,000,000,000.00
IDR 150,000,000,000.00
IDR 200,000,000,000.00
IDR 250,000,000,000.00
IDR 300,000,000,000.00
IDR 350,000,000,000.00
IDR 400,000,000,000.00
IDR 450,000,000,000.00
Sum of 2013 Sum of 2014 Sum of 2015 Sum of 2016 Sum of 2017
Tahun
IDR Sarana Penunjang
eNodeBCore Network
Data
CAPEX LTE
CAPEX Mobile WiMAX
IDR 0.00
IDR 50,000,000,000.00
IDR 100,000,000,000.00
IDR 150,000,000,000.00
IDR 200,000,000,000.00
IDR 250,000,000,000.00
IDR 300,000,000,000.00
IDR 350,000,000,000.00
IDR 400,000,000,000.00
Sum of 2013 Sum of 2014 Sum of 2015 Sum of 2016 Sum of 2017
Tahun
IDR WiMAX Base Station
Sarana PenunjangCore Network
Data
CAPEX MobileWiMAX
Gambar 4.10 CAPEX LTE
4.4.5 Nilai CAPEX Penggelaran Mobile
WiMAX
Dari hasil perhitungan jumlah perangkatdan list price equipment akan didapatkanperbandingan CAPEX dan OPEX untuk penggelaranjaringan Mobile WiMAX.
Gambar 4.11 CAPEX Mobile WiMAX
4.4.6 Prediksi Nilai OPEX Penggelaran
jaringan LTE dan Mobile WiMAX
Nilai prediksi OPEX diasumsikan denganmengambil beberapa parameter untuk keperluanbiaya operasional seperti biaya pemeliharaan danbiaya marketing dan personnel.
Prediksi OPEX
0
2000000000
4000000000
6000000000
8000000000
10000000000
12000000000
14000000000
16000000000
18000000000
20000000000
Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3 Tahun 4 Tahun 5
TahunID
R
PersonnelOther Operating ExpensesOperation & MaintenanceOperating ExpensesMarketingInterconnection & International RoamingGeneral & AdministrationDepreciation
Data
[Rupiah]
Gambar 4.12 OPEX Prediction
4.4.7 Perhitungan Parameter Ekonomi
Dalam thesis ini dilakukan scenarioimplementasi LTE dan WiMAX seperti yangdijelaskan pada bab 3.
NPV Comparison
-IDR 300,000,000,000.00
-IDR 200,000,000,000.00
-IDR 100,000,000,000.00
IDR 0.00
IDR 100,000,000,000.00
IDR 200,000,000,000.00
IDR 300,000,000,000.00
Sum of Moderat Sum of Optimis Sum of Pesimis
Skenario
NP
V [
IDR
]
NPV LTENPV Mobile WiMAX
Data
Skenario
Gambar 4.13 Grafik NPV SemuaSkenario
Dari grafik diatas terlihat nilai NPV ketikascenario moderat dan optimis berada pada nilaipositif. Sedangkan pada kondisi yang pesimis nilaiNPV baik untuk LTE dan Mobile WiMAX akanbernilai negatif dan turun drastis jika dibandingkandengan nilai NPV pada kondisi moderat dan optimis.Prediksi perhitungan nilai NPV pada ketiga kondisiini perlu dilakukan untuk mengetahui kemungkinannilai NPV yang didapatkan pada beberapa kondisiyang mungkin terjadi dan berdampak pada nilaiNPV yang diperoleh operator baru tersebut.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 48
Nilai IRR LTE yang diperoleh dari hasil perhitunganuntuk semua skenario yaitu sebagai berikut :IRR LTE Skenario Moderat : 24%IRR LTE Skenario Optimis : 27%IRR LTE Skenario Pesimis : 0%Sedangkan nilai IRR Mobile WiMAX yangdiperoleh dari hasil perhitungan untuk semuaskenario yaitu sebagai berikut :
IRR WiMAX Skenario Moderat : 28%
IRR WiMAX Skenario Optimis : 31%
IRR WiMAX Skenario Pesimis : 0%
Nilai IRR untuk LTE kondisi moderatsebesar 24% dan optimis sebesar 27% berada diatasMARR 17%, sedangkan untuk Mobile WiMAXkondisi moderat sebesar 28% dan optimis sebesar31% juga berada diatas MARR 17%. Untuk kondisipesimis didapatkan nilai IRR minus yang beradadibawah MARR 17%.
Untuk kondisi IRR > 17% penggelaranjaringan dapat dikatakan layak sedangkan untukkondisi IRR < 17% penggelaran jaringandisimpulkan tidak layak untuk diimplementasikan.
4.5 Analisa Sensitivitas
Analisis sensitivitas digunakan untukmengetahui perubahan kelayakan dan perhitunganekonomi akibat adanya perubahan faktor-faktorpenentu, seperti nilai kurs Rupiah terhadap Dollar,Biaya Operasional (OPEX), CAPEX, Jumlahpelanggan dan ARPU.
4.5.1 Sensitivitas NPV Terhadap Kondisi MakroEkonomi
Analisa sensitivitas ini digunakan untukmengetahui perubahan kelayakan dan perhitunganekonomi akibat adanya perubahan kurs mata uangasing, dalam hal ini kurs dolar terhadap rupiah. Kursdolar setiap saat mengalami perubahan dan bersifattidak pasti, oleh karena itu diperlukan analisasensitivitas nilai NPV terhadap perubahan kurs dolaryang tidak menentu ini.
Sensitivitas LTE vs WiMAX Terhadap Kurs
-IDR 600,000,000,000.00
-IDR 400,000,000,000.00
-IDR 200,000,000,000.00
IDR 0.00
IDR 200,000,000,000.00
IDR 400,000,000,000.00
IDR 600,000,000,000.00
IDR 800,000,000,000.00
IDR 1,000,000,000,000.00
Sum of -60% Sum of -40% Sum of -20% Sum of 0 Sum of 20% Sum of 40% Sum of 60%
Nilai Kurs
NP
V [
IDR
]
NPV LTENPV WiMAX
Data
Sensitivity
Gambar 4.14 Grafik Sensitivitas LTE vs WiMAX
Terhadap Kurs
Dalam analisa sensitivitas nilai NPV LTEterhadap kurs mata uang asing dollar, dilakukananalisa sensitivitas dengan asumsi nilai kurs dollaryang bisa berubah-ubah setiap saat. Asumsi yangdilakukan terhadap mata kurs dollar ini mengambilnilai yang berubah-ubah nilai nya per 1 dollar usd,nilai diambil dalam range nilai dolar terhadap rupiahsebesar 3854.8, 5782.2, 7709.6, 9637, 11564.4,13491.8, dan 15419.2 dalam rupiah IDR. Semakintinggi nilai kurs dollar terhadap rupiah maka akanberdampak nilai NPV LTE semakin menurun, hal inimenunjukkan bahwa kelayakan implementasijaringan LTE ini tidak layak jika kenaikan kurs dolarsemakin meningkat karena akan berpengaruh padanilai harga perangkat yang diperlukan.
4.5.2 Sensitivitas NPV Terhadap Penetrasi
Pelanggan
Sensitivitas NPV LTE terhadap penetrasipelanggan dihitung dari kemungkinan kenaikan danpenurunan jumlah user yang menggunakan layanan4G, sensitivitas ini mempengaruhi nilai ARPU perpelanggannya yang akan mempengaruhi nilai NPV.Probability jumlah pelanggan LTE yang dianalisayaitu penurunan dan kenaikan user sebesar 60%,40%, dan 20% .
Berdasarkan data grafik gambar 4.14 dapatditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Parameter jumlah user ini memiliki nilaisensitivity yang tinggi yang ditunjukkan oleh grafikdiatas, dimana nilai NPV LTE akan bernilaiberkurang jika terjadi penurunan user sampai -60%.
2. Pada saat terjadi penurunan -20%, nilaiNPV LTE mengalami pergeseran kemiringan. Inidisebabkan pada saat penurunan 20 % ini, keperluaneNode B semakin sedikit dengan kebutuhan MMEdan SGW yang konstan.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 49
Sensitivitas LTE vs WiMAX Terhadap Jumlah User
-IDR 2,000,000,000,000.00
-IDR 1,500,000,000,000.00
-IDR 1,000,000,000,000.00
-IDR 500,000,000,000.00
IDR 0.00
IDR 500,000,000,000.00
IDR 1,000,000,000,000.00
IDR 1,500,000,000,000.00
IDR 2,000,000,000,000.00
IDR 2,500,000,000,000.00
Sum of -60%
Sum of -40%
Sum of -20%
Sum of 0 Sum of 20% Sum of 40% Sum of 60%
Jumlah user
NP
V [I
DR
]
NPV WiMAXNPV LTE
Data
Sensitivity
Sensitivitas LTE vs WiMAX Terhadap OPEX
IDR 0.00
IDR 50,000,000,000.00
IDR 100,000,000,000.00
IDR 150,000,000,000.00
IDR 200,000,000,000.00
IDR 250,000,000,000.00
IDR 300,000,000,000.00
IDR 350,000,000,000.00
IDR 400,000,000,000.00
Sum of -60% Sum of -40% Sum of -20% Sum of 0 Sum of 20% Sum of 40% Sum of 60%
Nilai OPEX
NPV
[ID
R]
NPV WiMAXNPV LTE
Data
Sensitivity
Sensitivitas NPV Mobile WiMAX terhadappenetrasi pelanggan dihitung dari kemungkinankenaikan dan penurunan jumpah user yangmenggunakan layanan 4G, sensitivitas inimempengaruhi nilai ARPU per pelanggannya yangakan mempengaruhi nilai NPV. Probability jumlahpelanggan Mobile WiMAXyang dianalisa yaitu penurunan dan kenaikan usersebesar 60%, 40%, dan 20%.Berdasarkan data grafik gambar 4.15 dapat ditarikkesimpulan sebagai berikut :
1. Parameter jumlah user ini memiliki nilaisensitivity yang tinggi yang ditunjukkan oleh grafikdiatas, dimana nilai NPV Mobile WiMAX akanbernilai berkurang jika terjadi penurunan usersampai -60%.
2. Pada saat terjadi penurunan -20%, nilaiNPV Mobile WiMAX mengalami pergeserankemiringan. Ini disebabkan pada saat penurunan20% ini, keperluan mobile WiMAX Base Stationsemakin sedikit dengan kebutuhan ASN/GW yangkonstan.
Gambar 4.15 Grafik Sensitivitas LTE vs WiMAXterhadap Penetrasi Pelanggan
4.5.3 Sensitivitas NPV Terhadap OPEX
Dalam tahap ini dilakukan analisasensitivitas NPV LTE dan WiMAX terhadap nilaiOPEX dengan asumsi kenaikan dan penurunan 20%,40%, dan 60%. Nilai OPEX ini berbanding terbalikdengan nilai NPV yang diperoleh, semakin tingginilai OPEX maka nilai NPV akan semakin rendahsedangkan jika semakin rendah nilai OPEX makanilai NPV akan semakin tinggi.
Gambar 4.16 Grafik Sensitivitas LTE vs WiMAX
terhadap OPEX
Parameter OPEX ini memiliki nilaisensitivity yang tidak terlalu tinggi yang ditunjukkanoleh grafik diatas, dimana nilai NPV MobileWiMAX dan LTE akan bernilai berkurang jikaterjadi kenaikan nilai OPEX sebesar 60%.
Pada saat terjadi penurunan nilai OPEXsebesar 60%, nilai NPV Mobile WiMAX dan LTEmengalami kenaikan meskipun tidak terlalusignifikan . Hal ini disebabkan pada saat penurunanOPEX 60% ini, biaya operasional semakin rendahdan akan mengakibatkan total COST yangdiperlukan semakin rendah juga sehingga akanberpengaruh pada nilai NPV yang didapatkanmenjadi lebih tinggi. Sebaliknya pada saat terjadikenaikan nilai OPEX sampai dengan 60%, terjadipenurunan nilai NPV yang diakibatkan oleh biayaOPEX yang semakin bertambah akan memengaruhinilai Net Cash Flow yang didapatkan pada setiaptahun perencanaannya.
4.5.4 Sensitivitas NPV Terhadap CAPEX
Dalam bagian ini dilakukan analisasensitivitas NPV LTE dan WiMAX terhadap nilaiCAPEX. Nilai CAPEX bersifat sensitif dan bisamengalami penurunan dan kenaikan nilai, dalamtesis ini diasumsikan nilai CAPEX mengalamaipenurunan dan kenaikan dari mulai minus 60%sampai dengan plus 60% dari nilai CAPEX kondisinormal.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 50
Sensitivitas LTE vs WiMAX Terhadap CAPEX
IDR (600,000,000,000.00)
IDR (400,000,000,000.00)
IDR (200,000,000,000.00)
IDR -
IDR 200,000,000,000.00
IDR 400,000,000,000.00
IDR 600,000,000,000.00
IDR 800,000,000,000.00
IDR 1,000,000,000,000.00
IDR 1,200,000,000,000.00
Sum of -60%
Sum of -40%
Sum of -20%
Sum of 0 Sum of 20% Sum of 40% Sum of 60%
Nilai CAPEX
NP
V [
IDR
]
NPV WiMAXNPV LTE
Data
Sensitivity
Gambar 4.17 Grafik Sensitivitas LTE vs WiMAXTerhadap CAPEX
Dari grafik diatas terlihat bahwa nilai NPVLTE dan WiMAX semakin menurun jika nilaiCAPEX semakin tinggi. Hal ini disebabkan karenanilai CAPEX akan berpengaruh terhadap total costyang harus dikeluarkan operator untuk menggelarjaringan yang akan berdampak nilai Net Cash Flowsemakin menurun sehingga nilai NPV akanberkurang juga seiring dengan kenaikan nilaiCAPEX ini.
Nilai CAPEX ini meliputi harga perangkatcore network, sarana penunjang , dan base station.Kenaikan harga perangkat untuk LTE akanmengakibatkan nilai NPV negatif ketika hargamengalami kenaikan sebesar 20%, sedangkan untukMobile WiMAX nilai NPV akan bernilai negatifketika harga mengalami kenaikan sebesar 40%.Oleh karena itu, harga perangkat akan menjadifaktor pertimbangan operator untuk memilih vendoryang memiliki benefit lebih berdasarkan faktorquality dan cost perangkat.
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN
Dengan menggunakan capacity analysisdidapatkan nilai jumlah sites LTE sebanyak 316sites pada akhir tahun ke-5 dan nilai jumlah siteMobile WiMAX sebanyak 374 sites pada akhirtahun ke-5
Dengan menggunakan coverage analysisdidapatkan nilai jumlah sites LTE sebanyak 365sites pada akhir tahun ke-5 dan nilai jumlah siteMobile WiMAX sebanyak 280 sites pada akhirtahun ke-5
Total jumlah sites terbanyak untuk LTEberdasarkan capacity dan coverage analysissebanyak 365 sites yang memenuhi kebutuhan trafikuntuk 5 tahun kedepan
Total jumlah sites terbanyak MobileWiMAX berdasarkan capacity dan coverage analysis
sebanyak 374 sites yang memenuhi kebutuhan trafikuntuk 5 tahun kedepan.
Nilai IRR untuk LTE kondisi moderatsebesar 24% dan optimis sebesar 27% berada diatasMARR 17%, sedangkan untuk Mobile WiMAXkondisi moderat sebesar 28% dan optimis sebesar31% juga berada diatas MARR 17%. Untuk kondisipesimis didapatkan nilai IRR minus yang beradadibawah MARR 17%.
Dari hasil analisa sensitivitas NPV terhadapperubahan kurs dolar dan didapatkan hasil yangmenunjukkan bahwa perubahan kurs dollar akanberpengaruh pada nilai NPV yang diperoleh karenaberpengaruh terhadap nilai CAPEX untukpengadaan perangkat yang dibutuhkan.
Dari hasil analisa sensitivitas NPV terhadapperubahan penetrasi pelanggan dan didapatkan hasilyang menunjukkan bahwa jumlah pelanggan akanberpengaruh pada nilai NPV yang diperoleh karenaberpengaruh terhadap nilai revenue yang didapatkan.
Dari hasil analisa sensitivitas NPV terhadapperubahan nilai OPEX didapatkan hasil yangmenunjukkan bahwa perubahan nilai OPEX akanberpengaruh pada nilai NPV yang diperoleh karenaberpengaruh terhadap nilai Net Cash Flow yangdidapatkan.
Kenaikan harga perangkat komponenCAPEX untuk LTE akan mengakibatkan nilai NPVnegatif ketika harga mengalami kenaikan sebesar20%, sedangkan untuk Mobile WiMAX nilai NPVakan bernilai negatif ketika harga mengalamikenaikan sebesar 40%. .
Dari hasil analisa tekno ekonomi yangdidapatkan dengan output nilai NPV,PBP,IRRdisimpulkan bahwa implementasi mobile WiMAXlebih layak jika dibandingkan dengan implementasiLTE.
5.2. SARAN
Diperlukan perhitungan untuk scenariopenggunaan perangkat beberapa vendor denganmemperhatikan cost nilai perangkat yang digunakan.
Diperlukan analisa pemetaan jaringandengan memperhitungkan parameter radio sehinggamenghasilkan pemetaan jaringan yang efektif danefisien.
DAFTAR PUSTAKA
1. Prasetyo, Anang.2011. ANALISISTEKNO-EKONOMI IMPLEMENTASI LTERELEASE 8 DENGAN METODA CAPACITY ANDCOVERAGE ESTIMATION DAN METODADCF(DISCOUNTED CASH FLOW) DI WILAYAHJABODETABEK. Institut Teknologi Telkom
2. Amit Kumar1; Dr. Yunfei Liu1; Dr.Jyotsna Sengupta2.2009. LTE-Advanced andMobile WiMAX: Meeting the IMT-Advanced
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA Vol.6 No.1 Desember 2013 51
specifications for 4G,. 1College of InformationScience and Technology, Nanjing ForestryUniversity, Nanjing, 210037 – China, 2Departmentof Computer Science, Punjabi University, Patiala,Punjab - India
3. Design of Radio Network for Public SafetyCommunication in 700 MHz in Greater JakartaArea
4. http://sites.google.com/site/lteencyclopedia/lte-radio-link-budgeting-and-rf-planning
5. LTEBackhaulRequirementsARealityCheckFeb2011, The Evolution of LTE towards IMT-Advanced, Ericsson Research, 16480 Stockholm,Sweden.
6. "IEEE Approves IEEE 802.16m - AdvancedMobile Broadband Wireless Standard". Newsrelease (IEEE Standards Association). March 31,2011. Retrieved August 20, 2011
7. Syed, Abdul Basit. 2009. Dimensioning ofLTE Network Description of Model and Tool,Coverage and Capacity Estimation of 3GPP LongTerm Evolution Radio Interface. Helsinki Universityof Technology.
8. The Mobile Broadband Evolution : 3GPPRelease 8 and Beyond HSPA+, SAE/LTE and LTEAdvanced. www.3GAmericas.org
9. Hoikkanen, Anssi. 2007. Economics of 3GLong-Term Evolution: The Business Case for TheMobile Operator. Nokia Siemens Network.
10. Sirat, Djamhari; Asvial, Muhamad; PerdanaAditya Yoga.2009. Estimation of FrequencySpectrum Demand for Mobile BroadbandImplementation in Indonesia. FTUI Department ofElectrical Engineering.
11. http://dispendukcapil.surabaya.go.id12. http://id.wikipedia.org/wiki/Telekomunikasi
_seluler_di_Indonesia#20092012_:_Perkembangan_telekomunikasi_di_Indonesia
13. http://id.wikipedia.org/wiki/Kota_Surabaya14. http://sites.google.com/site/lteencyclopedia/
lte-radio-link-budgeting-and-rf-planning15. "IEEE Approves IEEE 802.16m - Advanced
Mobile Broadband Wireless Standard". Newsrelease (IEEE Standards Association). March 31,2011. Retrieved August 20, 2011.
16. Hontzeas, Antonis. 2009 . Long TermEvolution. Considerations. wordpress.com.
17. Lesmana, Ari.2010. Analisa Tekno-Ekonomi IEEE 802.16e Sebagai Jaringan WirelessAkses Broadband. Program Pasca Sarjana InstitutTeknologi Telkom.
18. Telkomsel.2010. Annual Report Telkomsel2010. www.Telkomsel.com