Rekayasa Trafik Seluler

TRAFFIC DIMENSIONING PADA TEKNOLOGI SELULER

Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler2

TRAFFIC DIMENSIONING PADA 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

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


berarti BTS tersebut terdiri dari 3 sektor, dengan masing-masing sektor terdiri dari 2 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) A B Total

80 20 100

Holding Time

Call Attempt

Load Traffic

40 minutes 3 minutes 43 minutes

1 4 5

53.33 4 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 impact nya 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 64 144 384

4.8 2.4 1.7 0.4

27.1 9.06 4.79 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 kby te/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 CS 64 Kbps

95 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 CS 64 Kbps PS 128 Kbps

110 12 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 demand nya 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

Recommend Documents