2G Drivetest Methodology, Reporting, Analysis and Study Case

Training Material2G Drivetest Methodology, Reporting, Analysis and Study Case (Part 2)

AgendaWeek 4 2G/GSM Drivetest AnalysisCoverage Problem Low Signal Level Lack of Dominant Server Fast Moving Mobile Sudden Decrease/Tunnel Effect Rx Level too closed to each other Many Cells almost same Drop Call due to Bad Coverage Access Failures After Drop Call Quality Problem Bad Rx Level, Rx Qual and FER Bad Rx Level, Rx Qual but FER OK Adjacent Channel Interference Time Dispersion External Interference

AgendaWeek 4 2G/GSM Drivetest AnalysisGSM Basic Parameter Cell Reselection Power Control Handover & Power Control Parameter Discontinuous Transmission (DTX) Coverage and Quality Issue (BSC Performance)

COVERAGE PROBLEM

4

Coverage ProblemLevel)

(Low Signal

Area dimana jumlah site sedikit dan terdapat banyak hambatan seperti perbukitan yang menghalangi LOS sinyal akan terdapat banyak coverage hole atau area dengan sinyal yang lemah. Perhatikan perubahan pada C/I dan SQI karena sinyal yang lemah.

Coverage ProblemServer)

(Lack

of Dominant

MS kemungkinan berada pada border cell dan tidak terdapat best serving cell menyebabkan terjadinya ping-pong handover.

Coverage ProblemMobile)

(Fast

Moving

Saat MS bergerak sangat cepat akan terlihat banyak terjadi handover dan banyak perubahan pada sinyal Rx Level. Hal ini terjadi saat user MS berkendara pada kecepatan tinggi misalkan saat di jalan tol. Lama serving akan bergantung pada cell coverage dan seting HCS (Hierarchical Cell Structure) pada jaringan.

Coverage ProblemEffect)

(Sudden

Decrease/Tunnel

Pada saat MS bergerak memasuki sebuah terowongan maka akan terlihat Rx Level pada Line Chart turun seperti curva. Tunnel effect juga menyebabkan terjadinya ping-pong handover.


(Sudden

Decrease/Tunnel

Open space Closed Tunnel


(Sudden

Decrease/Tunnel

Lowest coverage


(Sudden

Decrease/Tunnel

Coverage Problemother)

(Rx

Levels too closed to each

Hal ini terjadi saat terdapat coverage area yang overlapping, dimana beberapa cell memilki kuat Rx Level yang sama dan menyebabkan pingpong handover. Lakukan coverage tuning pada area ini.

Coverage ProblemSame)

(Many

Cells Almost

Perlunya optimisasi di daerah ini dimana pada suatu area terjadi overlapping coverage beberapa cell. Hal ini dapat menyebabkan problem pada quality.

Coverage Problemcoverage)

(Drop

Call due to Bad

Drop call terjadi karena poor coverage. Sinyal Rx Level turun dibawah minimum signal level. Dapat dilihat bahwa level sinyal dibawah Rx Access Minimum Level.

Coverage ProblemCall)Access Failure terjadi dikarenakan cell dimana MS mencoba untuk mengaksesnya memiliki Rx Level dibawah ACCMIN/Rxlevami. Kemungkinan karena adanya poor coverage, blocking atau hardware failure pada cell tersebut. ACCMIN/Rxlevami minimum diseting pada -104 dBm dan dapat dinaikkan tergantung pada sensitivitas hardware. Semakin kecil seting pada ACCMIN/Rxlevami dapat diartikan idle coverage semakin luas dan probabilitas terjadinya access failure semakin besar.

(Access

Failures After Drop

Coverage ProblemPossible SolutionSite Configuration Change (Antenna Type, Height, Azimuth, Tilt Change)

Loss or Attenuation Check (Feeders, Connectors, Jumpers, etc)Repeater

Sector Addition New Site Proposal

MS tidak boleh menerima sinyal original dan sinyal repeater pada coverage yang sama, karena sinyal dari repeater akan mengalami delay dan menginterferensi sinyal dari original cell.

Higher Cost

QUALITY PROBLEM

17

Quality ProblemFER)

(Bad

Rx Level, Rx Qual and

Saat Rx Level menurun Rx Qual dan FER juga menurun karena adanya interferensi atau fading.

Quality ProblemOK)

(Bad

Rx Level, Rx Qual but FER

Pada contoh ini FER dalam kondisi baik. Artinya tidak terdapat interferensi pada area ini. Kemungkinan area yang flat tanpa adanya halangan dan pantulan atau penggunaan re-use frekuensi yang baik sehingga terjadinya cochannel kecil.

Quality ProblemInterference)

(Adjacent

Channel

Pada contoh disamping dapat dilihat adjacent BCCH antara best server dengan best neighbor.

Quality ProblemTime Dispersion terjadi karena adanya interferensi sinyal refleksi dari sinyal carrier dengan waktu delay lebih dari 15 ms.

(Time Dispersion)Apabila waktu delay kurang dari 15 ms (4 bits atau kurang dari 4,4 km) sebenarnya hal ini masih dapat diatasi oleh equalizer. Interferensi karena Time Dispersion dinyatakan dalam simbol R dan rasio C/R menurut GSM spesification harus lebih besar dari 9 dB (Analogi rasio C/I)

Time Dispersion terjadi karena problem coverage yang biasanya terjadi di area perbukitan, lembah, pegunungan atau daerah yang terdapat gedunggedung yang berlapis metal.

Quality Problem

(Time Dispersion)

Berikut adalah contoh terjadinya Time Dispersion yang mempengaruhi kualitas. Bahkan sinyal ter-refleksi R lebih besar daripada sinyal carrier sehingga nilai TA pun sangat besar (mencapai TA 11)

External InterferenceExternal interference dapat terjadi karena adanya kesalahan instalasi, planning yang kurang baik, kebocoran filter atau murni karena adanya suatu sistem yang me-generate frekuensi yang bersinggungan atau tepat pada alokasi frekuensi tertentu tetapi tidak sesuai dengan ketetapan alokasi frekuensi yang telah ditentukan oleh pemerintah. Besarnya eksternal interference tergantung dari power yang di generate oleh eksternal sistem. Eksternal interference dapat menyebabkan degradasi performance accessibility dan retainability.

External InterferenceFlow Chart (1)Start Collect Data untuk eksternal interfrence. (ex Huawei :RTWP value, Nokia : timeout B1, Ericcson : pmaverageRSSI)

NO Finish

External Interference >-96 dBm

YES

FlickerCheck if any Hardware troubleshooting activities, Upgrade activities, Feature activitaion or Special event in cells coverage

One Day Degradation (flicker) or Remain?

Remain

1

External InterferenceFlow Chart (2)1

IndoorCheck Alarm

Indoor or Macro Site?

Macro Site

Do Indoor drivetest.Check hardware installation such as feeder, jumper, connector, combiner etc.

Number of cells Mapping High uplink interference cells to estimate external interference sourceStart frequency scanning in high uplink interference Area

Impact in number of cells or specific cell Spesific Cell Check Alarm Site Audit Block the High uplink interference Cell and start frequency scanning (Rx Frequency Scanning)

External InterferenceSpectrum Analyzer Check

Pengecekan exsternal interference biasanya membutuhkan spectrum analyzer untuk mengetahui sumber external interference.

External Interference Average Uplink Interfrence (examplecase)Cell C memiliki nilai Uplink Interference yang cukup tinggi dengan rata-rata 90 dBm.

Untuk mendeteksi adanya external interference dapat dilakukan dengan meng-collect data dari measurement BSC/RNC.

External Interference Impact in Accessibility Success Rate (examplecase)

Statistik Accesibility CELL C lebih rendah dibandingkan kedua cell lainnya. Bukti bahwa external interference mempengaruhi KPI Accessibility.

External Interference Impact in Retainability Success Rate (examplecase)

Statistik Retainability CS Voice CELL C lebih rendah dibandingkan kedua cell lainnya. Bukti bahwa external interference mempengaruhi KPI Retainability.

External InterferenceSite Audit

Dari panoramic view tampak coverage area Pada Sector A dan Sector B LOS coverage dan tidak terdapat obstacle apapun sedangkan pada Sector C terdapat obstacle berupa antena operator lain yang dapat menaikan nilai eksternal interference.

External InterferenceTrouble Shooting (1)

Untuk memastikan bahwa sinyal interference berasal dari antena operator lain maka dapat dilakukan trial on-site. Trial yang dilakukan adalah me-reazimuth arah antena yang tadinya arahnya langsung berhadapan dengan antena penginterference dialihkan arahnya menjauhi antena peng-interference.

External InterferenceTrouble Shooting (2)

Seperti yang dilakukan pada kasus berikut current azimuth adalah pada 280 dengan nilai uplink interference -80 dBm, apabila kita rubah menjadi 300 nilai uplink interference turun menjadi -87 dBm, dan apabila kita ubah lebih menjauhi yaitu pada azimuth 330 maka nilai uplink interference turun menjadi -93 dBm.

External InterferenceTrouble Shooting and RecomendationMeskipun nilai uplink interference turun reazimuth bukan solusi yang baik karena objective coverage antena jadi berubah oleh sebab itu trial azimuth hanya untuk memastikan bahwa uplink interference benar berasal dari antena operator lain.

Untuk solusinya kita dapat merelokasi antena seperti pada disamping. Setelah dilakukan relokasi maka nilai uplink interference dapat dimonitor kembali.

External Interference (example case)Bad Uplink Quality MeasurementCI : 41402 CI : 41401

CI : 41403

Beberapa cell pada jarak yang berdekatan memiliki uplink quality yang jelek pada TRX 0 (BCCH Frequency). Suspect terdapat external interference di sekitar cell-cell tersebut.

External Interference (example case)External Interference ke TCH ImpactDropBSC ID sbs_1 sbs_1 BTSM 40 15 BTS 1 1 LAC 468 468 CI 41402 41012 Number TCH_Loss 673 547 Cause external interference external interference external interference external interference external interference BCCH 596 688

sbs_1 sbs_1sbs_1

40 4340

2 00

468 468468

41403 4982141401

494 184104

589 585580

Cell-cell yang terkena external interference jumlah TCH Drop nya juga tinggi.

External Interference (example case)On Site Investigation

CI : 41012 CI : 49821

CI : 41403

Semua cell berdekatan dengan transmitter radio kereta Api. Suspect frekuensi yang digenerate oleh transmitter radio kereta api inilah yang menyebabkan external interference.

External Interference (example case)Frequency Scanning

Setelah melakukan frequency scanning untuk semua rentang frequency DCS. Dan mengarahkan antenna scanner ke transmmitter radio KA didapatkan hasil seperti gambar diatas.

External Interference (example case)Frequency Scanning ResultGROUP I II III Start Freq (MHz) 1712.5 1740 1761 Stop Freq (MHz) 1728.5 1757 1769.4 Interfered ARFCN 575 through 604 661 through 746 766 through 808

Dari hasil scanning diatas maka terdapat tiga buah grup frekuensi, maka apabila dipetakan akan didapatkan ARFCN seperti pada tabel diatas.LAC CI BCCH Interfering ARFCN Group 596 I 688 II 589 I 585 I 580 I

468 468 468 468 468

41402 41012 41403 49821 41401

Setiap cell-cell yang mengalami bad uplink interference akan dipetakan setiap BCCH ARFCN-nya ke dalam interference grup yang kita definisikan sebelumnya.

External Interference (example case)RekomendasiLakukan retune pada BCCH frquency dan hindari penggunaan pada frequency-frequency penginterference berikut.GROUP I Start Freq (MHz) 1712.5 Stop Freq (MHz) 1728.5 Interfered ARFCN 575 through 604

IIIII

17401761

17571769.4

661 through 746766 through 808

Diskusikan apa rekomendasi saudara apabila frequency external menginterference pada frekuensi-frekuensi TCH, dan kita telah mengimplementasikan SFH 1 x 1 ?

Discussion Group (1/4)Buatlah kelompok terdiri dari 2-3 orang. Kemudian analisa kasus dibawah ini berdasarkan data-data yang diperoleh (Data 1-4). Buatlah kesimpulan dari diskusi Anda sekelompok. Retainability Success Rate

3G

Data 1

Discussion Group (2/4)Average uplink interference

3G

Data 2

Discussion Group (3/4)0 20

40Data 3 : Reazimuth Trial

330

Other operator Cell dengan uplink interference tinggi

Other operator

Discussion Group (4/4)330 Trial azimuth 0 Trial azimuth 20 Trial azimuth

Data 4 : Hasil pengukuran dari reazimuth Trial

40 Current azimuth

Average Uplink Interference -95 dBm




GSM BASIC PARAMETER

44

Cell ReselectionC1 ParameterSalah satu kriteria yang harus dipenuhi adalah C1 > 0 C1 = (A-Max (B, 0))RXLEVAMI atau ACCMIN adalah parameter cell level yang mengindikasikan sinyal level minimum yang dibutuhkan MS untuk mengakses ke sistem.

A = Rata-rata power yang diterima RXLEV_ACCESS_MIN = RLA_P RXLEVAMI (Siemens) = Received signal level ACCMINB = MS_TXPWR_MAX_CCH P = MSTXPMAXCH P (Siemens) = CCHPWR P (Ericsson)

(Ericsson)

MSTXPMAXCH/ CCHPWR adalah parameter yang mengindikasikan power transmit maksimum MS untuk mengakses ke sistem dan P adalah output power maksimum MS tergantung dari MS Class.

Cell ReselectionC1 ParameterMS akan mengkalkulasi kriteria path loss pada serving cell dan non serving cell paling tidak selama 5 detik. Kriteria path loss terpenuhi jika C1> 0 (jika C1 < 0 pada periode paling tidak 5 detik maka cell dihilangkan dari list). Jika C1 pada neighbour cell lebih tinggi daripada C1 pada serving cell maka akan terjadi cell reselection dari serving cell ke neighbour cell.

Terdapat parameter CELLRESH(Siemens) dimana terdapat histerisis value pada perhitungan path loss C1. Sehingga apabila C1 neighbour cell > C1 serving cell + CELLRESH paling tidak selama 5 detik maka baru akan terjadi cell reselection.

Parameter CELLRESH(Siemens) berfungsi untuk menghindari terjadinya kejadian cell reselection yang tidak perlu (pingpong cell reselection).

Cell ReselectionC2 ParameterC2 berguna pada saat penggunaan strategi load sharing antara GSM dan DCS dan juga untuk menghindari cell reselection yang tidak perlu pada fast moving MS dimana terdapat coverage microcell dan coverage macrocell.

C2 = C1 + CRESOFF(Siemens)

(Siemens)

- TEMPOFF(Ericsson)

C2 = C1 + CRO

(Ericcson)

- TO

PENTIME ( Siemens) / PT (Ericsson) < 31

C2 = C1 + CRESOFF (Siemens) C2 = C1 + CRO (Ericcson) C2 = C1 - CRESOFF (Siemens) C2 = C1 - CRO (Ericcson)

PENTIME ( Siemens) / PT (Ericsson) expired

PENTIME = 31

Untuk kasus load sharing strategy antara GSM dan DCS biasanya akan dilakukan seting dimana C2 DCS > C2 GSM. Dengan TEMPOFF (Siemens) / TO (Ericsson) = 0 dan PENTIME ( Siemens) / PT (Ericsson) = 0. Sehingga hanya parameter CRESOFF(Siemens) / CRO (Ericcson) saja yang digunakan.

Cell ReselectionC2 ParameterAplikasi Timer Pentime/PT

Aplikasi Pada Fast Moving MS


Power ControlUntuk menghindari dominasi interferensi dari user yang memiliki sinyal sangat kuat dan biasanya berada pada jarak yang lebih dekat dengan base station, digunakan konsep power control.

Power control akan mengatur daya pancar tiap-tiap user sehingga daya yang diterima oleh base station adalah sama untuk semua user yang tersebar secara acak pada setiap lokasi di dalam sel yang dicakup oleh base station.

Power control akan memerintahkan mobile station untuk menaikkan daya pancarnya ketika level RxLevel atau RxQual menurun dan akan memerintahkan MS untuk menurunkan daya pancarnya ketika RxLevel tinggi.

Handover & Power Control Parameter

Handover & Power Control Parameter1 Ini adalah daerah dimana terjadi handover karena low RxLevel.Dimana threshold ini diatur oleh parameter HOLTHLVDL (Siemens) / threshold level downlink Rx level (LDR) (Nokia) pada sisi downlink dan parameter HOLTHLVUL (Siemens) / threshold level uplink Rx level (LUR) (Nokia) pada sisi uplink.

2

Ini adalah threshold dimana power control untuk menaikkan RxLevel bekerja.Threshold pada daerah ini diatur oleh parameter LOWTLEVD (Siemens) / pc lower thresholds lev dl Rxlevel (LDR) (Nokia) pada sisi downlink. Dan LOWTLEVU (Siemens) / pc lower thresholds lev ul Rxlevel (LUR) (Nokia) pada sisi uplink.

3 4

Ini adalah kondisi dimana MS dalam level dan kualitas yang baik sehingga tidak perlu adanya power control yang bekerja.Ini adalah threshold dimana power control untuk menurunkan RxLevel bekerja.Threshold pada daerah ini diatur oleh parameter UTLEVD (Siemens) / pc upper thresholds lev dl Rx level (UDR) (Nokia) pada sisi downlink. Dan UTLEVU (Siemens) / pc upper thresholds lev ul Rxlevel (UUR) (Nokia) pada sisi uplink.

Handover & Power Control Parameter5Ini adalah threshold dimana power control untuk menaikkan RxLevel bekerja dan juga power control untuk menaikkan RxQual bekerja.Ini adalah threshold dimana power control untuk menaikkan RxQual bekerja.Threshold pada daerah ini diatur oleh parameter LOWTQUAD (Siemens) / pc lower thresholds qual dl Rx qual (LDR) (Nokia) pada sisi downlink. Dan LOWTQUAU (Siemens) / pc lower thresholds qual ul Rx qual (LUR) (Nokia) pada sisi uplink.

6

7

Ini adalah threshold terjadinya handover yang diakibatkan karena low RxQual.Dimana threshold ini diatur oleh parameter HOLTHQUDL (Siemens) / threshold qual downlink Rx qual (QDR) (Nokia) pada sisi downlink dan parameter HOTHQUUL (Siemens) / threshold qual uplink Rx qual (QUR) (Nokia) pada sisi uplink.

8 Ini adalah daerah dimana level sinyal bagus tetapi kualitas jelek karenaterdapat adanya interferensi. Pada daerah ini akan terjadi handover dapat berupa intracell handover atau intercell handover.

Short Quiz 1Tentukan aksi yang akan terjadi pada jaringan apabila setting threshold untuk handover dan power control ditentukan seperti pada slide 37.

1. Kondisi Rx Level DL -100 dBm, Rx Qual DL 3? 2. Kondisi Rx Level DL -85 dBm, Rx Qual DL 6 ?3. Kondisi Rx Level DL -78 dBm, Rx Qual DL 2 ?

4. Kondisi Rx Level UL -95 dBm, Rx Qual UL 3? 5. Kondisi Rx Level UL -92 dBm, Rx Qual UL 4?


Discontinuous Transmission (DTX)Discontinuous Transmission (DTX) adalah suatu fungsionalitas yang berfungsi untuk menurunkan level interferensi dengan cara mematikan transmitter saat tidak adanya pembicaraan dari user meskipun MS dalam keadaan dedicated mode.Untuk lebih memahami bagaimana sistem DTX bekerja, harus kita ingat lagi bagaimana sebuah bit ditransmisikan dalam sistem GSM.

Multiframe pada kanal TCH berulang sampai 26 TDMA Frame. Dimana dari setiap multiframe terdapat kanal SACCH yang berguna untuk signalling. SACCH multiframe paling tidak terdiri SACCH Multiframe dari empat TCH multiframe. T T T T T T T T T T T T A T T T T T T

dengan alokasi 104 timeslot T T T T T T I

T T T T T T T T T T T T A T T T T T T T T T T T T IT T T T T T T T T T T T A T T T T T T T T T T T T I T T T T T T T T T T T T A T T T T T T T T T T T T I

Discontinuous Transmission (DTX)Channel Coding

Pada sisi MS sebelum suara dikodekan di bagian channel coder. Suara kita akan disampling setiap 20 ms dan diubah menjadi digital ke dalam 260 bit yang akan dibagi menjadi 3 kelas yang berbeda : Very Important bits, Important bits dan Not so important bits.

Dan akan menghasilkan total 456 output bit. Deskripsi ini digunakan pada GSM full Rate. Pada Enhanced Full Rate (EFR) hanya digunakan 240 bit dan 20 bit sisanya digunakan untuk mengimprove deteksi error.

Discontinuous Transmission (DTX)Bit into burst456 57 57 57 57 57 57 57 57

Ke-456 bit tersebut akan di split ke dalam 8 buah blok informasi dengan setiap blok informasi terdiri dari 57 bit. Sehingga setiap normal burst akan terdapat dua buah blok informasi.

Discontinuous Transmission (DTX) Silence DescriptorFramea b g h m n s t a b g h m n s t a b g h m n s t a b g h m n s t b c h i n o t u b c h i n o t u b c h i n o t u b c h i n o t u c d i j o p u v c d i j o p u v c d i j o p u v c d i j o p u v A A A A A A A A d e j k p q v w d e j k p q v w d e j k p q v w d e j k p q v w e f k l q r w x e f k l q r w x e f k l q r w x e f k l q r w x f g l m r s x y f g l m r s x y f g l m r s x y f g l m r s x y I I I I I I I I

Maka maping SACCH multiframe akan tampak pada gambar diatas. Dimana a-y adalah TCH frame dan A adalah SACCH frame. Bagian awal kumpulan blok a telah ditransmisikan pada multiframe sebelumnya dan bagian akhir kumpulan blok y akan ditransmisikan pada multiframe selanjutnya.

Kumpulan blok n disebut dengan Silence Descriptor Frame atau SID Frame. SID frame digunakan ketika DTX diaktifkan dan mengandung parameter yang merepresentasikan background noise di sekitar microphone pada MS.

JIka DTX aktif Voice Activity Detector (VAD) akan secara kontinyu memonitor adanya silent frame pada setiap frame. Jika VAD menemukan silent frame maka SID akan menganalisa background noise dan mengirimkan SID frame yang akan menggantikan silent frame.

Discontinuous Transmission (DTX) Full values and SubvaluesPada pengukuran Rx Level dan Rx Qual dengan TEMS akan terdapat istilah FULL values dan SUB values. Pada FULL values semua frame pada SACCH multiframe akan diukur meskipun frame tersebut tidak ditransmisikan oleh Base Station. Pengukuran FULL values menjadi invalid jika DTX diaktifkan karena perhitungan BER tetap dilakukan meskipun tidak terdapat data yang dikirimkan dan menghasilkan perhitungan BER yang sangat tinggi.

Sedangkan pada SUB values hanya dilakukan pengukuran pada frame SACCH blok (direpresentasikan dengan huruf A) dan blok SID frame (blok n) dimana kedua blok tersebut selalu ditransmisikan setiap saat. Sehingga total terdapat 12 blok yang dihitung dalam perhitungan SUB values.


Coverage and Quality Issue (BSCPerformance) Rx Rx Level and

QualPada jaringan 2G kita dapat memperhitungkan RF Coverage dan RF Quality dengan menganalisa sebaran Rx Level dan Rx Qual. Rx Level dipergunakan untuk mengukur kuat sinyal yang diterima oleh MS (dalam satuan dBm) sedangkan Rx Qual menunjukkan kualitas sinyal yang diterima oleh MS. Diukur dari Bit Error Rate sinyal yang diterima. Skala yang digunakan pada Rx Qual adalah 0 sampai 7.

RxQual 0

Bit Error Rate (BER) BER < 0, 2 %

1 23

0,2 % < BER < 0,4 % 0,4 % < BER < 0,8 %0,8 % < BER < 1,6 %

4 56 7

1,6 % < BER < 3,2 % 3,2 % < BER < 6,4 %6,4 % < BER < 12,8 % 12,8 % < BER

Coverage and Quality Issue (BSCPerformance)Bad Air Quality DL (RxLevel >=-85dBm & Rx Qual DL >= 5)

Dengan memperhitungkan distribusi trafik dimana banyak subscriber berada pada RxLevel yang bagus tetapi dengan RxQual jelek, interferensi mungkin saja terjadi pada area ini. Jika lebih dari 50% measurement berada pada kondisi ini (seperti terlihat pada gambar diatas) perlu dilakukan pengechekan dengan menggunakan drivetest, frequency scanning dan pengechekan adanya frekuensi co-channel dan adjacent channel/near channel pada map.

Coverage and Quality Issue (BSCPerformance)Poor Coverage DL (TA

Documents

2G Drivetest Methodology, Reporting, Analysis and Study Case