1

Bab 7

Pengukuran trafik

2

Konversi carried traffic ke

offered traffic

• Dalam pengukuran yang tidak memakai computer, trafik yang ditawarkan (A) tidak segera didapat. Yang diukur adalah trafik yang diolah (Y) sedangkan trafik yang ditawarkan harus dihitung berdasarkan trafik yang diolah hasil pengukuran.

• Offered Traffic (A) paling sedikit untuk dua tujuan, yaitu : – Perencanaan jaringan

– Evaluasi jaringan

3

Konversi carried traffic ke

offered traffic

• Rumus umum carried traffic adalah :

• Untuk berkas sempurna dan offered traffic

adalah random (poisson), EN(A)

memenuhi rumus erlang sebagai berikut :

))(1( AEAY N

!

!)(

iA

nA

AEi

n

4

Konversi carried traffic ke

offered traffic • A secara explicit sebagai fungsi dari Y dan n tidak dapat

dibuat sehingga penyelesaiannya harus dilakukan dengan metode iterasi.

• untuk i = 0,1,2,…………..

• dengan A0 sebagai harga permulaan dari A yang dalam hal ini diambil harga A0=Y.

• proses iterasi berlangsung sampai beda antara A yang berturutan cukup kecil.

)(1

11

iN AE

YA

5

contoh

• untuk berkas dengan

15 saluran dan hasil

pengukuran Y = 10,5

erlang dapat dilihat di

table berikut :

Iterasi

ke i

Trafik

A(i)

Kongesti

(GOS)

E [A(i)]

0

1

2

3

4

5

10.5

11.02

11.16

11.20

11.22

11.22

0.0470

0.0593

0.0628

0.0639

0.0644

0.0644

6

Bab 8

Peramalan trafik

7

PERAMALAN TRAFIK UNTUK

PERENCANAAN JARINGAN

PENDAHULUAN

Untuk keperluan peramalan trafik,

diperlukan :

– kondisi trafik saat ini A(0)

– jumlah sambungan telepon per exchange

saat ini N(0)

– jumlah sambungan telepon per exchange

masa yang akan datang N(t)

8

MATRIK TRAFIK

• Untuk mengidentifikasi kebutuhan trafik tiap-tiap sentral, dibuat suatu matrik yang menggambarkan konsisi trafik dari beberapa tempat yang berbeda.

Ke

dari 1 i j n O

1 A(11) A(1n) O(1)

i A(ii) A(ij) O(i)

j A(ji) A(jj) O(j)

n A(n1) A(nn) O(n)

T T(1) T(i) T(j) T(n) A

9

MATRIK TRAFIK

• Dimana : – A(ij) adalah trafik dari i ke j

– A(ji) adalah trafik dari j ke i

– A(ii) adalah trafik local sentral i

– O(i) adalah jumlah seluruh trafik originating sentral i

– T(j) adalah seluruh trafik terminating sentral j

i j

AjTiO )()(

10

POINT TO POINT FORECAST • Estimasi total trafik

• Untuk mengestimasi total trafik dari berbagai katagori subscriber dihitung dengan rumus :

• dimana : – Nn (t) = peramalan jumlah subscriber untuk kategori n

– n = trafik pada subscriber dengan kategori n

– jika tidak mungkin membagi subscriber dalam kategori-kategori maka total trafik yang akan datang dihitung dengan rumus :

• dimana : – N (t) = jumlah subscriber pada tahun ke t

– N (0) = jumlah subscriber pada tahun sekarang

– A (t) = jumlah trafik pada tahun ke t

– A (0) = jumlah trafik pada tahun sekarang

nn tNtNtNtA ).(...).().()( 2211

)0(

)()0()(

N

tNAtA

11

POINT TO POINT FORECAST

Estimasi point to point trafik

• Untuk mengestimasi trafik dari suatu sentral ke sentral lain, dihitung dengan rumus :

• dimana : – G = pertumbuhan subscriber pada suatu sentral

– w = Bobot.

– Ada beberapa metode mendapatkan bobot W • Metode RAPP’S 1

• Metode RAPP’S 2

• Metode AUSTRALIAN TELECOM

ji

jjii

ijijWW

GWGWAtA

)0()(

)0(

)(

i

i

iN

tNG

)0(

)(

j

j

jN

tNG

12

POINT TO POINT FORECAST

• Formula RAPP’S 1

• Diasumsikan bahwa trafik per subscriber dari sentral I ke sentral j

sebanding dengan jumlah subscriber pada sentral j

• Formula RAPP’S 2

• diasumsikan bahwa trafik originating dan trafik terminating per subscriber sangat kecil

)(tNW ii )(tNW jj

2)(tNW ii 2)(tNW jj

13

POINT TO POINT FORECAST

• Formula Australian Telecom

• persamaan ini diperoleh dari penurunan RAPP’S 1. dari

substitusi persamaan tersebut diperoleh:

2

)()0( tNNW ii

i

2

)()0( tNNW

jj

j

jiijij

ji

ij

ji

ij

GGAtA

NN

A

tNtN

tA

.).0()(

)0().0(

)0(

)().(

)(

14

KRUITHOF’S DOUBLE FACTOR METHOD

• Metode ini digunakan untuk menentukan trafik yang akan datang dari suatu tempat ke tempat lain atau Aij dalam matrik trafik. Dengan asumsi :

– Beban trafik diketahui

– Rencana jumlah trafik originating (jumlah baris) dan trafik terminating (jumlah kolom) juga telah ditentukan.

– Tujuan metode ini adalah mencari konfigurasi beban trafik terbaik antara 2 sentral.

– Aij diubah menjadi

o

i

ijs

sA

15

KRUITHOF’S DOUBLE FACTOR METHOD

• Penyesuaian terhadap baris

• Penyesuaian terhadap kolom

• dimana : – n = iterasi ke n

– Oi(t) = trafik originating sentral i pada tahun ke t ( nilai yang diharapkan)

– Tj(t) = trafik terminating sentral j pada tahun ke t ( nilai yang diharapkan)

• Note :

• Untuk memperoleh konfigurasi yang optimal perlu dilakukan beberapa iterasi. Jika hasil dari dua iterasi yang berurutan hasilnya sama atau mendekati maka perhitungan bisa dihentikan dan konfigurasi optimum telah didapat.

tO

nO

nAnA i

i

ij

ij

1

1

tT

nT

nAnA j

j

ij

ij

1

1

16

soal

1. diketahui matrik trafik pada tahu ke 0 sbb :

• Da jumlah subscriber per sentral untuk tahun ke t, diperkirakan sbb :

• Tentukan matrik trafik pada tahun ke t, dengan menggunakan metode : – RAPP’S 1

– RAPP’S 2

– AUSTRLIAN TELECOM

Ke

dari

1 2 3

1 25 30 45 100

2 35 55 110 200

3 60 85 155 300

120 170 310 600

sentral Ni(0) Ni(t)

1 2000 3000

2 3500 3500

3 6800 7500

17

soal

Tentukan A(t) jika diketahui:

A (0) A(t)

1 2 O

1 20 40 60

2 40 80 120

T 60 120 180

1 2 O

1 ? ? 120

2 ? ? 180

T 80 220 300

18

soal

2. diketahui, keadaan trafik pada saat ini :

Dan telah direncanakan bahwa total trafik pada tahun ke t adalah sbb :

• Trafik originating sentral 1 : 45

• Trafik originating sentral 2 : 115

• Trafik terminating sentral 1 : 60

• Trafik terminating sentral 2 : 100

Dengan menggunakan metode kruithoff double factor Hitung :

• Trafik internal sentral 1 dan 2

• Trafik dari sentral 1 ke sentral 2

• Trafik dari sentral 2 ke sentral 1

J

i

1 2

1 10 20 30

2 30 40 70

40 60 100

19

Bab 9

Applying Traffic Analysis to

cellular Networks

20

Pendahuluan

• Rekayasa trafik digunakan dalam jaringan

telekomunikasi untuk menentukan jumlah

pelanggan dengan grade of service yang

diinginkan. Pada system jaringan seluler,

rekayasa trafik meliputi :

– mengubah data demografi ke trafik

– mapping sebuah grid hexagonal dalam sebuah area

– menentukan jumlah kanal per sel

– estimasi jumlah sel

21

Jaringan Telepon Mobile Seluler

• Suatu wilayah jaringan mobil seluler terbagi dalam wilayah-wilayah sel panggilan. Satu kanal frekuensi dalam satu wilayah sel panggilan hanya dapat melayani satu panggilan. Kanal frekuensi yang sama dapat dipakai dalam wilayah sel panggilan lainnya.

• Bila diameter wilayah sel panggilan kecil (< 20 km), kemungkinan pelanggan telepon mobil berpindah dari wilayah sel yang satu ke lainnya cukup besar. Ini berarti pelanggan telepon mobil tersebut dilayani oleh lebih dari satu wilayah sel panggilan. Peralihan pelayanan terhadap pelanggan telepon mobil dari satu wilayah sel (kanal frekuensi) ke wilayah sel (kanal frekuensi) lainnya disebut : “HANDOFF”

Managemen Frekuensi

Manajemen Frekuensi Sistem Digital (GSM)

Kanal

1

Kanal

2

Kanal

3 Kanal

124

Kanal

1

Kanal

2

Kanal

3 Kanal

124

25 MHz 25 MHz

Spasi dupleks 45 MHz

890 MHz 915 MHz 935 MHz 960 MHz

Arah up link (MS ke BS) Arah down link (BS ke MS)

Pengalokasian Kanal

Alokasi Kanal Sistem GSM

• Penentuan nomor kanal pada sistem GSM mengikuti persamaan berikut :

• Jumlah kanal yang tersedia adalah : 124 kanal

Contoh :

• Kanal 1 : Uplink : 890,2 Downlink : 935,2 MHz

• Kanal 2 : Uplink : 890,4 Downlink : 935,4 MHz …….

• Kanal 124 : Uplink : 914,8 Downlink : 959,8 MHz

Uplink : Fu = 890,2 + 0,2 * (N-1) MHz

Downlink : Fd = 935,2 + 0,2 * (N-1) MHz

Fu = Frekuensi uplink

Fd = Frekuensi downlink

N = 1, 2, 3, …, 124

0 6 5 4 3 2 1 7 Ch #1

Ch #1 Ch #8Ch #7Ch #6Ch #5Ch #4Ch #3Ch #2

TS0 TS7TS6TS5TS4TS3TS2TS1

Time Domain

Ch #2 Ch #7 Ch #8

Ch #1 Ch #2 Ch #7 Ch #8

Fre

qu

ency D

om

ain

Frequency 1

Frequency 2

Frequency 124

:

:

Frequency 124

Frequency 2

Frequency 1 Ch 1

Timeslot 1

Ch 2 Ch 3 Ch 4 Ch 5 Ch 6 Ch 7 Ch 8

Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 4 Ch 5 Ch 6 Ch 7 Ch 8

Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 4 Ch 5 Ch 6 Ch 7 Ch 8

:

:

2 3 4 5 6 7 8

TDMA frame = 4.615 ms

26

Jaringan Telepon Mobile Seluler

MSC

RBS

RBS

Dalam jaringan seluler, blocking terjadi ketika sebuah base station tidak mempunyai

kanal yang bebas untuk dialokasi ke mobile user. Terdapat dua macam blocking

dalam system ini : blocking untuk panggilan baru dan blocking dari user yang

bergerak ke sel yang lain (handoff blocking).

27

Model Transaksi

28

Skema Handoff

Handoff tanpa prioritas

• Asumsi : – Jumlah kanal di suatu wilayah sel tertentu : N

– Tidak ada kanal reservasi untuk handoff

– Satu panggilan memerlukan satu kanal.

• Dalam jam sibuk : – Rate datangnya panggilan (random) handoff : , panggilan baru

dibangkitkan secara independent. Sesuai dengan proses poisson.

– Rate datangnya panggilan (random) yang lain :

– Rate pelayanan untuk semua macam panggilan (distribusi waktu pelayanan : exponensial negative) :

– Topologi satu dimensi

– Trafik homogen

Skema Handoff

29

2 31

λ

µch

P(0) P(1) P(2) P(3)

λλλ

N4 P(4)

λ

0

2µch3µch 4µch

Nµch

λ P(k) = µch (k+1) P(k+1) ………………… k=0,1,2…..N

= λn + h

λn = laju kedatangan panggilan baru

h = laju kedatangan panggilan handoff

λ/μ = A = A0+AH0

30

Skema Handoff

• Probabilitas blocking untuk pangillan baru

(lainnya) B0=Probabilitas blocking untuk

panggilan handoff BH0 (disebut juga

probabilitas droping)

0!

0 PN

ANPBB

N

HO

P(0)= 1/{1+A+……+AN/N!}

N

i

i

i

AP

0

0

!

1

31

Skema Handoff

Handoff dengan prioritas

• Asumsi : – Jumlah kanal di suatu wilayah sel tertentu : N

– Jumlah kanal reservasi untuk panggilan handoff : r

– Jadi jumlah kanal untuk semua macam panggilan (termasuk panggilan Hand off) : N-r

– Satu panggilan memerlukan satu kanal.

• Dalam jam sibuk : – Rate datangnya panggilan (random) handoff : , panggilan baru

dibangkitkan secara independent. Sesuai dengan proses poisson.

– Rate datangnya panggilan (random) yang lain :

– Rate pelayanan untuk semua macam panggilan (distribusi waktu pelayanan : exponensial negative) :

– Topologi satu dimensi

– Trafik homogen

Skema Handoff

32

2 N-R-11

λ

µch

P(0) P(1) P(2) P(N-R-1)

λλλ

NN-R+1P (N-R=1)

0

2µch(N-R-1)µch (N-R)µch

Nµch

N-R P(N-R)

γ

(N-R=1)µch

P(N)

γ

λ P(k) = µch (k+1) P(k+1) ………………… k=0,1,2…..N-R

γ P(k) = µch (k+1) P(k+1) …..………....…… k= N-R+1,N-R+2,…..N

Probabilitas saat k kanal diduduki:

33

Skema Handoff

• Probabilitas blocking untuk panggilan

handoff:

• Probabilitas bloking panggilan campuran:

0!

PN

AANPB

rNr

HO

HO

0!)(

0 Pk

AAB

N

rNk

rNk

HorN

34

Skema Handoff

• Dari kondisi normal didapatkan harga p(0)

• Dampak besaran r (=jumlah kanal untuk proteksi kanal (HO) a. Bila r = 0 B0 = BHO

b. Bila r = N B0 = 1 BHO = EN (AHO)

N

rNk

rNk

HrNrN

k

k

k

AA

kA

p

!!

10

0)(1

0

35

soal

• Suatu system pada jaringan seluler

mempunyai 6 kanal voice tiap selnya dan 2

kanal digunakan untuk kanal proteksi

handover. Bila calling rate untuk panggilan

handoff 30 panggilan per jam dan untuk

panggilan lain dua kalinya, dengan rata-rata

service time 3 menit. Tentukan probabilitas

blocking:

a. Tanpa reservasi

b. Dengan reservasi

36

Example and Exercise

• A GSM base station uses one carrier of 8

TDMA users. Find the traffic load (in

erlang) for which the blocking rate is 1%.

37

Answer

Erlang B Blocking for one GSM Carrier

• A GSM base station uses carriers of 8 TDMA users.

• Tables for Erlang-B blocking probabilities give for 1% blocking probability – 3.13 erlang for 8 channels (one carrier)

– 8.88 erlang for 16 channels (two carriers, or one carrier with half-rate speech codes)

• If one user generates 100 milli-erlang, the base station can handle a maximum of – 26 users with one carrier

– 74 users with two carriers

• Many operators accept larger blocking rate. For 5% blocking, 8 channels (one carriers) can handle 4.5 erlang.

• The above numbers do not account for a margin needed to accept handovers from other cells.