Rekayasa Trafik Seluler

TRAFFIC DIMENSIONING PADA TEKNOLOGI SELULER

2 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler

TRAFFIC DIMENSIONINGPADA TEKNOLOGI SELULER

Pendahuluan

Sama seperti halnya pada Public Olds Telephone Service (POTS) atau Public

Switch Telephone Network (PSTN) yang notabene adalah telepon tetap, di dalam

dunia teknologi seluler juga terdapat sebuah tantangan dalam merekayasa traffic.

Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan perencanaan pembangunan Network

Element oleh pihak operator pada masa yang akan datang dengan memprediksikan

jumlah pelanggan yang akan dilayani pada tahun-tahun kedepan. Hal memprediksi

dan memperhitungkan traffic seperti ini biasa disebut dengan dimensioning traffic.

Tulisan ini akan coba memberikan gambaran perhitungan traffic untuk sistem

GSM dan WCDMA, dengan asumsi-asumsi yang biasa dipakai.

Rekayasa Trafik Global System for Mobile (GSM)

Seperti yang sudah diketahui bahwa GSM terdiri dari 8 time slot yang bisa

diduduki oleh pelanggan. Misalkan ada sebuah BTS dengan konfigurasi 2/2/2, ini

berarti BTS tersebut terdiri dari 3 sektor, dengan masing-masing sektor terdiri dari 2

TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional


buah TRx. Dengan masing-masing TRx berisi 8 buah time slot, maka masing-masing

sektor pada BTS tersebut terdiri dari 16 buah time slot.

Sehari-hari kita tidak hanya melakukan telepon, tapi juga SMS dan MMS,

BTS tidak hanya menghandle trafik voice, tetapi juga SMS dan MMS. Dengan

demikian artinya pada Logical Channel kita tidak hanya butuh kanal suara yang biasa

disebut dengan TCH (Traffic Channel) namun juga membutuhkan kanal signalling

untuk mengakomodir SMS yaitu kanal SDCCH (Standalone Dedicated Control

Channnel).

Typical value untuk tiap pelanggan yang dipakai dalam planning jaringan

adalah:

TCH load = 25 mErlang

SDCCH load = 4 mErlang

Anggap kita sudah selesai melakukan evaluasi dan didapat hasilnya 14 time slot

digunakan untuk traffic dan 2 time slot untuk signalling. Langkah berikutnya yang

harus kita lakukan adalah melihat Tabel Erlang yang sudah disebut diatas.



Gambar 1. Tabel Erlang

Dari tabel Erlang tersebut kita lihat untuk jumlah kanal traffic sebanyak 14 buah

dapat menghandle 8,2 Erlang pada nilai GOS yang mencapai 2%.

Yang menjadi pertimbangan adalah, dalam mendesain kita banyak

menggunakan asumsi-asumsi dengan syarat dan ketentuan yang berlaku. Sebut saja

pemodelan propagasi (path profile), link budget, dimana digunakan asumsi yang tentu

masih bisa ditoleransi. Hal ini harus disesuaikan dulu dengan kondisi environment

nya.

Kalau diperhatikan semua perhitungan dan asumsi yang digunakan diambil

dari penelitian yang dilakukan diluar negeri dimana kondisi kontur bumi dan cuaca

berbeda pada masing-masing daerah.



Hal ini sangat berdampak terhadap network, dan perlu diperhatikan ketika

proses mendisain jaringan (network planning).

Ambil contoh traffic pelanggan, dimana biasanya digunakan nilai sebesar 25

mErlang. Tapi dengan kondisi seperti sekarang mungkin diperlukan sebuah nilai yang

lebih “realistis”.

Misalkan sebuah operator seluler, umpakan bernama Operator ‘X’. Operator

‘X’ tersebut memiliki sebuah produk dengan data-data sebagai berikut :

Tabel 1. Tabel Perhitungan Operator ‘X’

Product User(s)Holding

TimeCall

AttemptLoad

TrafficA 80 40 minutes 1 53.33B 20 3 minutes 4 4

Total 100 43 minutes 5 57.33

Dari tabel diatas didapat rata-rata traffic untuk masing-masing pelanggan

adalah 0,57 Erlang. Jika dibandingkan dengan typical value yang biasa kita gunakan

antara 25-35 mErlang, tentunya memiliki perbedaan yang sangat besar.

Artinya kalau kita mendesain masih dengan data yang lama, sementara pola

pikir pelanggan sudah berubah, network akan mengalami overload. Hal ini akan

berakibat pada timbulnya kesulitan saat melakukan panggilan, drop call, hingga

network down, dimana impactnya sangat besar terhadap kepuasan pelanggan.



Rekayasa Trafik Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA)

Kalau sebelumnya sudah dibahas perekayasaan trafik pada sistem, maka kali

ini akan dilakukan perekayasaan pada sistem WCDMA. Hal ini akan menjadi lebih

rumit, karena berbeda dengan GSM yang sudah jelas kapasitas per TRx nya, pada

sistem WCDMA, hal tersebut tidak ada. Pada WCDMA, kapasitas, cakupan, dan

kecepatan harus pada trade off yang tepat. Hal ini dikarenakan satu sama lain akan

saling mempengaruhi.

Dalam memperhitungkan coverage, pada prinsipnya adalah sama dengan system

GSM. Dimana kita harus menghitung link budget untuk mendapatkan MAPL

(Maximum Allowable Path Loss), hanya saja terdapat beberapa perbedaan yang

mendasar, antara lain :

1. Ada beberapa parameter tambahan di sistem WCDMA yang tidak terdapat

pada sistem GSM.

2. Pada sistem WCDMA perlu dilakukan perhitungan uplink dan downlink, lalu

bandingkan hasil nya, agar dapat diambil radius yang terkecil dari keduanya.

Untuk memudahkan, perhatikan contoh berikut ini :

Contoh:

Berapakah jumlah cell yang harus dibangun oleh sebuah operator untuk dapat

memenuhi permintaan pasar sebesar :

50 Pelanggan dengan kecepatan 144 Kbps

100 Pelanggan dengan kecepatan 64 Kbps



Untuk mempermudah perhitungan, kita ambil formula yang biasa digunakan

(dengan berbagai standar dan asumsi parameter yang sering digunakan) :

Tabel 2. Parameter Perhitungan Sistem WCDMA

Bearer Service (Kbps)

Eb/No (dB) No (ή=50%)

12.2 4.8 27.164 2.4 9.06144 1.7 4.79384 0.4 2.5

Sumber : (Training Material, “Total Solutions of 3G UMTS and Transmission Network Design”,

April 2006)

Dari data di atas didapatkan:

Jumlah pelanggan total :

Maksimum pelanggan per cell (dari tabel diatas)

[ή=50%]No untuk 144 kbps = 4,79 user /cell

[ή=50%]No untuk 64 kbps = 9,06 user /cell

Complete load untuk total 150 pelanggan adalah :

1 km2 mengcover 150 user



Dengan demikian, maka terdapat 19.63 cell per km2

Dengan mengasumsikan 1 buah node B terdiri dari 3 cell, maka dibutuhkan 7

node B.

Maka dibutuhkan 7 node B (pembulatan) untuk memenuhi demand pasar

diatas.

Contoh 2 : Kasus dimensioning (capacity)

Data :

Total Subscriber : 100000

BH mE/subs (voice) : 25 mErlang

BH mE/subs (CS64) : 5 mErlang

Asumsi lain :

Jumlah data yang ditransfer tiap user/jam rata-rata : 700 kbyte/jam

Data umum UMTS (source from Ericsson)

Dengan menggunakan persamaan di atas didapatkan data jumlah kanal maksimum

(Mpole) untuk uplink sebagai berikut :

Tabel 3. Mpole untuk uplink

RAB Pedestrian A

Speech 12.2 Kbps 95CS 64 Kbps 12



PS 128 Kbps 11

Dengan rumus diatas didapatkan data jumlah kanal maksimum (Mpole) untuk

downlink, seperti pada table berikut :

Tabel 4. Mpole untuk downlink

RAB Pedestrian A

Speech 12.2 Kbps 110CS 64 Kbps 12PS 128 Kbps 11

Langkah-langkah untuk melakukan dimensioning :

1. Membuat inisialisasi loading factor

η = η(voice) + η(RT data) + η(NRT data)

Catatan : RT = Real Time

Untuk inisialisasi awal η = 0,4

η = (Mspeech/Mmax,speech) + (Mcs64/Mmax,cs64) = 0,4

Mencari nilai untuk memenuhi loading faktor 0,4 misalkan:

Kanal suara (voice) = 17 kanal

Kanal CS64 = 3 kanal

2. Menghitung kapasitas uplink



Dari data awal diatas, asumsikan bahwa :

1. Kanal suara = 17 kanal

2. Kanal CS64 = 3 kanal

Hitung kapasitas uplink, lihat dari tabel Erlang

Asumsi GOS untuk voice 2% dan CS64 = video call = GOS 5%

Dari tabel Erlang didapatkan :

17 Kanal suara = 10,66 Erlang = 426 subscriber (@ subscriber = 25 mErlang)

3 Kanal CS64 = 0.899 Erlang = 180 subscriber (@ subscriber = 5 mErlang)

Jika nilai 426 subscriber (voice) dan 180 subscriber (CS64) dianggap tidak

seimbang, maka harus dilakukan percobaan lagi sampai mendapatkan nilai

perbandingan yang dirasakan seimbang antara voice dan CS64 nya.



Misalkan, gunakan 11 kanal suara dan 4 kanal CS64, maka didapatkan 233

subscriber voice dan 305 subscriber untuk CS64.

3. Memperhitungkan jumlah site yang diperlukan untuk memenuhi

kapasitas uplink

Dengan asumsi 3 sector/site, sehingga total jumlah sector yang dibutuhkan

adalah :

4. Menghitung MAPL (Maximum Allowable Path Loss)

MAPL adalah hasil perhitungan dari link budget, yang merupakan nilai loss

maksimum yang masih bisa ditoleransi oleh sistem.

5. Menghitung ulang jumlah site yang dibutuhkan untuk memenuhi

cakupan uplink

Masukan nilai dari perhitungan pada langkah ke empat (4) dengan

menyesuaikan dengan kondisi real daerah tersebut. Output dari pemodelan ini

adalah jumlah site yang dibutuhkan.

6. Menghitung iterasi lanjutan

Dengan membandingkan hasil perhitungan pada langkah ke tiga (3) dan ke

lima (5), dapat ditentukan apakah perlu melakukan adjustment nilai loading



factor. Jika dirasakan nilainya tidak seimbang, nilai loading factor harus

dinaikan.

Misalkan kita naikkan loading faktor menjadi 60%. Dengan cara yang sama

seperti langkah ke dua (2) di atas didapatkan:

18 kanal suara = 11,5 E (dari tabel) = 460 subscriber voice (@subs = 25

mErlang)

6 kanal CS64 = 2,96 E (dari tabel) = 592 subscriber CS64 (@subs = 5

mErlang)

Kalau dianggap nilai diatas adalah seimbang, maka jumlah subscriber yang

bisa didukung adalah 460 subscriber/sector.

Dengan demikian, maka dapat dihitung jumlah site :

Catatan : Loading factor sebesar 60% adalah nilai maksimal untuk

WCDMA. Range nilai untuk optimalisasi loading factor adalah antara 20% –

60%, dimana nilai yang direkomendasikan adalah 40%.

7. Checking

Checking diperlukan untuk mengecek apakah volume data sesuai dengan

kapasitas yang tersedia

Asumsi akhir :

18 kanal disediakan untuk voice



6 kanal disediakan untuk CS64

Server Load =

Maka, loading factor yang tersedia untuk layanan lain (data) adalah :

Loading factor data =

Mmax(128K) = 11

Sector Load =

= 171 Mbyte / jam/sektor

Kalau jumlah subscriber = 500,

Actual demandnya adalah :

= 350 Mbyte/jam/sektor

Dari perhitungan diatas ternyata demand > beban yang mampu

disediakan, dimana ini berarti perlu adanya penambahan .



Lakukan hal yang sama untuk arah downlink, sehingga didapatkan

hasil akhir yang balance antara jalu uplink dan jalur downlink.


Rekayasa Trafik Seluler

Documents