PENGENALAN TEORI TRAFIK

DAN

IMPLEMENTASINYA

PADA

SISTEM JARINGAN CDMA

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI............................................................................1BAB I PENDAHULUAN TEORI TRAFIK.......................................................2

I.1 Besaran Trafik................................................................................2I.2 Macam-macam Trafik.....................................................................3I.3 Pengukuran Trafik..........................................................................4I.4 Grade Of Service (GOS)..................................................................6I.5 Aplikasi CDMA................................................................................7

BAB II PERHITUNGAN TOTAL SISTEM CDMA.........................................17II.1 Beberapa Aspek dalam Perencanaan..........................................18II.2 Bentuk dan Ukuran Area Sel.....................................................19II.3 Jumlah Sel Dalam Area Layanan.................................................20II.4 Jumlah Pelanggan per Sel dan Trafik...........................................21II.5 Jumlah Unit Microwave................................................................23II.6 Kapasitas unit TRX......................................................................27II.7 Aspek Non-Teknik dalam Perencanaan.......................................29

Daftar Kepustakaan..............................................................................31

1

BAB I PENDAHULUAN TEORI TRAFIK

Secara umum trafik dapat diartikan sebagai perpindahan informasi dari

satu tempat ke tempat lain melalui jaringan telekomunikasi. Besaran

dari suatu trafik telekomunikasi diukur dengan satuan waktu,

sedangkan nilai trafik dari suatu kanal adalah lamanya waktu

pendudukan pada kanal tersebut. Salah satu tujuan perhitungan trafik

adalah untuk mengetahui unjuk kerja jaringan (Network Performance)

dan mutu pelayanan jairngan telekomunikasi (Quality of Service).

I.1 Besaran Trafik - Volume Trafik, didefinisikan sebagai jumlah total waku

pendudukan.

- Intensitas Trafik, didefinisikan sebagai jumlah total waktu

pendudukan dalam suatu selang pengamatan tertentu (per satuan

waktu).

Volume Trafik = V =  

Dimana :

T = periode waktu pengamatan

J(t) = jumlah kanal yang diduduki saat t

Tinjauan 1

p = jumlah saluran yang diduduki

tp = total waktu pemdudukan p saluran

Intensitas trafik = A =

Tinjauan 2

2

N = jumlah saluran yang diamati

T = peride pengamatan

Tn = total waktu pendudukan saluran ke n (jam)

Pada tinjauan ini intensitas trafik merupakan jumlah seluruh waktu

pendudukan pada N buah saluran per satuan waktu pengamatan T

Waktu pendudukan rata-rata tiap saluran

Jumlah pendudukan rata-rata per satuan waktu

I.2 Macam-macam Trafik1. Offered Traffic (A)

adalah trafik yang ditawarkan atau yang mau masuk ke jaringan.

2. Carried Traffic (Y)

adalah trafik yang dimuat atau yang mendapat saluran.

3. Lost Traffic (R)

adalah trafik yang hilang atau yang tidak mendapat saluran.

G = elemen gandeng (switching network)

3

I.3 Pengukuran TrafikUntuk melakukan pengukuran trafik harus diamati pola

pendudukan selama n hari kemudian baru dibuat grafik pendudukan

kanalnya. Selanjutnya diambil jam sibuk perhari, sehingga didapat n

buah data jam tersibuk.

Distribusi Probabilitas

- Distribusi Poisson

Beberapa asumsi pada distribusi Poisson :

Jumlah sumber panggilan tak terhingga

Jumlah saluran yang menumpang panggilan tak terhingga

Kedatangan panggilan acak dengan rata-rata jumlah panggilan

yang datang konstan

Pola pendudukan kanal eksponsif negatif

Harga mean = harga variansi

= mean jumlah saluran yang diduduki selama 1

jam, dalam 1 jam pengamatan

= jumlah Erlang (intensitas trafik)

Persamaan distribusi Poisson

P(n) = e-A

Dimana :

P(n) = probabilitas n buah saluran diduduki

n = jumlah saluran diduduki

A = intensitas trafik rata-rata

- Distribusi Erlang

Beberapa asumsi pada distribusi Erlang

4

Jumlah sumber panggilan tak terhingga

Jumlah saluran yang menumpang panggilan tak terhingga

Kedatangan panggilan acak dengan rata-rata jumlah panggilan

yang datang konstan

Pola pendudukan kanal eksponsif negatif

Harga mean = harga variansi

= mean jumlah saluran yang diduduki selama 1

jam, dalam 1 jam pengamatan

= jumlah Erlang (intensitas trafik)

Apabila semua saluran sedang terpakai maka panggilan

berikutnya tidak dapat dilayani (hilang/loss)

Semua saluran bebas selalu dapat diduduki oleh panggilan yang

datang

Persamaan distribusi Erlang

P(n) =

N = jumlah saluran yang tersedia

Pada saat N buah saluran diduduki, maka semua panggilaan ditolak.

P(N) tidak lain adalah nilai probabilitas dari trafik yang hilang. P(N)

disebut juga sebagai rugi Erlang atau GOS (Grade Of Service) atau

B.

B = P(N) =

- Relasi Rekursif Persamaan Rugi Erlang

Persamaan rugi rekursif Erlang dituliskan sebagai berikut :

5

P(n) = En (A) =

Untuk menentukan jumlah kanal (n) pada besar trafik yang

ditawarkan sebesar A dengan kualitas layanan B dapat dilakukan

dengan menggunakan persamaan di atas, atau dengan

menggunakan tabel Erlang.

I.4 Grade Of Service (GOS)

Grade of Service (GOS) adalah probabilitas panggilan ditolak (diblok)

selama jam sibuk. Secara sederhana pengertiannya adalah sebagai

berikut, untuk GOS sebesar 2% berarti dalam 100 panggilan akan

terdapat 2 panggilan yang tidak mendapatkan saluran atau di blok

oleh sistem. Dalam lingkungan wireless, target desain GOS adalah 2%

atau 5%. Tabel GOS diperlukan untuk mengetahui berapa kanal yang

dibutuhkan untuk minimum GOS yang disyaratkan.

Terdapat perbedaan antara blocking rate dan blocking probability.

Blocking rate didefinisikan sebagai jumlah yang terukur dari suatu

base station, sedangkan blokcing probability didefinisikan sebagai

peluang suatu panggilan di-block karena ketiadaan kanal bebas pada

suatu base station. Pada sejumlah kanal ketika beban bertamba2h

maka blocking probability juga mneingkat. Blocking probability

digunakan sebagai ukuran Grade Of Service (GOS).

- Erlang-B Model

Blocking probability, GOS berdasarkan Erlang-B adalah :

P(blocking) =

1. Pada model ini berlaku beberapa asumsi.

2. Sistem berada dalam kondisi statistical equilibrium.

6

3. Besar beban yang ditawarkan tertentu (diketahui).

4. Kedatangan panggilan berdasarkan proses Poisson, yaitu

distribusi kedatangan antar panggilan adalah eksponensial, dan

panggilan yang di block tidak dapat langsung membuat

hubungan baru.

5. Distribusi waktu kedatangan panggilan eksponensial.

Beban yang ditawarkan memenuhi persamaan :

A =

λ = pola kedatangan Poisson (panggilan/detik)

µ = waktu pelayanan panggilan (detik/panggilan)

- Erlang-C Model

Pada model ini panggilan yang ditolak atau di block langsung

mencoba untuk membangun hubungan hingga hubungan tersebut

berhasil. Blocking probability pada model Erlang-C dilihat dari

waktu tunda panggilan.

P(delayed) =

I.5 Aplikasi CDMA

Sebelum secara detail kami paparkan mengenai bagaimana cara

melakukan penghitungan trafik dalam sistem CDMA, terlebih dahulu

kami akan sedikit melakukan pengenalan secara umum mengenai

penerapan traffik analisi pada jaringan CDMA.

7

Pada analog base station panggilan ditolak bila tidak ada kanal bebas.

Bentuk penolakan ini disebut sebagai hard blocking. Terdapat kondisi

blocking yang lain pada sistem CDMA. Tidak seperti AMPS dan TDMA,

CDMA idak menentukan batasan dari blocking. Ketika jumlah

pengguna/panggilan bertambah, level interferensi juga bertambah,

dan berdampak pada memurunnya kualitas. Karena semua pengguna

menggunakan RF yang sama, peningkatan interferensi akan

menghasilkan FER dan drop call yang tinggi. Dalam hal ini digunakan

soft blocking karena jumlah pengguna dapat ditingkatkan bila

penyedia layanan mau memberikan toleransi interferensi yang cukup

tinggi dengan kualitas layanan yang rendah. Soft blocking merupakan

karakteristik sistem CDMA. Terdapat dua skenario blocking pada base

station CDMA :

- Jika terdapat banyak kanal pada base station, namun karea

terdapat banyak pengguna pada cell yang sama, penambahan

level interferensi mengakibatkan interferensi berada diatas

threshold. Panggilan akan ditolak, dan hal ini disebut skenario soft

blocking.

- Jika panggilan mungkin memiliki kualitas yang baik tetapi tidak

terdapat kanal pada base station. Panggilan ditolak dan hal ini

disebut skenario hard blocking.

Soft Blocking

Diasumsikan bahwa terdapat kanal yang cukup pada base station

sehingga peluang hard blocking dapat diabaikan.

Beberapa asumsi yang digunakan :

1. Jumlah user M konstan

2. Kontrol daya sempurna

3. setiap pengguna memiliki E/I yang sama

Soft blocking terjadi ketika total interferensi mencapai level

background noise yang diizinkan (1/r).

8

Total interferensi = (interferensi sel yang sama) + (interferensi sel lain)

+ (noise thermal)

Dalam CDMA :

Itotal = M(EbR) + η M(EbR) + N

M = jumlah pengguna dalam sel

Eb = energi per bit

R = data rate base band

N = thermal noise

η = loading factor

Loading factor didefinisikan sebagai perbandingan interfernsi dari sel

lain dengan interferensi sel sendiri.

Persamaan diatas dapat ditulis ulang sebagai berikut :

Itotal = MEbR (1 + η) + N

Kondisi agar tidak terjadi soft blocking adalah :

Itotal ≥ MEbR (1 + η) + N

Dan

r =

Persamaan di atas menjelaskan bahwa M merupakan fungsi dari

maksimum level interferensi yang diizinkan.

Dalam kenyataan ketiga asumsi yang disebutkan sebelumnya berlaku

karena :

9

1. Jumlah panggilan aktif mempunyai distribusi Poisson.

2. Sehubungan dengan voice activity factor aktif bila memiliki

probabilitas v dan tidak aktif bila memiliki probabilitas (1 – v).

3. Setiap pengguna membutuhkan Eb/No untuk mendapatkan FER

yang diinginkan.

Berdasarkan kondisi di atas :

dimana :

m = jumlah pengguna tiap sektor dan diasumsikan sama pada

semua sektornya

πij = gating factor dari i di sektor j

πi = gating factor dari i pada sektor yang sama

Eb,ij = energi per bit dari i di sektor j

K = total sektor

Dengan membagikan IoR didapatkan :

π adalah bilangan biner acak bernilai 0 atau 1. Karena nilai m, π, dan

Eb/Io maka semua nilai dikanan dapat dianggap sebagai variabel acak

Z

dan P(blocking) = P[Z . (W/R) (1- r)]

Pendekatan yang diberikan

10

v = voice activity factor

α = exp (β2σ2/2)

β = 0,2303

σ = deviasi standarkontrol daya

dan

Perhitungan GOS

Hasil peramalan kebutuhan

Berdasarkan kondisi penyebaran penduduk pada suatu

daerah biasanya daerah pelayanan akan dibagi menjadi dua

yaitu urban dan suburban. Proses perhitungan kebutuhan trafik

untuk layanan data dilakukan dalam bit per second (bps).

Sedangkan untuk layanan suara dilakukan dalam Erlang yang

kemudian dikonversi ke dalam bit per second (bps).

Parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan

adalah :

- BHCA per Subscriber (call/BH/subs)

- Call Holding Time per Subscriber (second)

- Average Throughput per Subscriber at Busy Hour

(kbytes/BH/subs)

- Voice Activity secara umum : voice = 0,4 dan data = 1

11

Sedangkan untuk penetrasi layanan (diasumsikan) :

Jenis

LayananFaktor Penetrasi

Net User

Urban Suburban

Suara 70% NVoice Urban

NvoiceSubUrba

n

Data 30 % NData Urban NDataSubUrban

Net user yang digunakan dalam perhitungan kebutuhan trafik

adalah prediksi banyaknya user pada tahun akhir perencanaan.

Estimasi kebutuhan trafik harus dibedakan antara kebutuhan

trafik untuk layanan suara atau data.

Kebutuhan Trafik Suara

Untuk menghitung kebutuhan trafik bagi setiap pelanggan

akan layanan suara digunakan rumus :

Asubs =

Dimana :

BHCA = rata-rata usaha yang dilakukan oleh

pelanggan untuk melakukan panggilan

selama jam sibuk (call/BH/subs)

Call duration = rata-rata lamanya sebuah panggilan

(second)

Activity Factor = rata-rata waktu efektif yang digunakan

untuk melakukan suatu pembicaraan.

Offered Traffic seluruh net user layanan suara n ( ∑ A)

adalah :

12

∑ A = ∑ p x Asubs

∑ p = jumlah pengguna pada area layanan

Setelah mendapatkan total trafik yang dibutuhkan oleh

seluruh pelanggan, maka dengan menggunakan rumus

Erlang C dapat diketahui jumlah trunk atau kanal yang

dibutuhkan sebesar n.

Pada sistem CDMA2000 1x, untuk mengakomodasi layanan

suara digunakan fundamental channel dengan data rate

sebesar 9,6 kbps/kanal (dari keluarga rate set I) atau 14,4

kbps/kanal (dari keluarga rate set II). Jika pada perencanaan

ini digunakan data rate 9,6 kbps/kanal maka offered traffic

untuk layanan suara di daerah urban sebesar :

Offered trafficvoice = n kanal x 9,6 kbps/kanal

Sedangkan untuk menghitung kebutuhan trafik akan

layanan data digunakan rumus :

∑ Offered Trafficdata =

Dimana throughput adalah rata-rata jumlah byte yang

dibutuhkan oleh setiap pelanggan selama jam sibuk

(byte/BH/subs).2

Karena dalam prakteknya throughput tidak mungkin 100%

dan jaringan data juga mengalami blocking, maka offered

traffic untuk layanan data di atas harus ditambah agar dapat

mengantisipasi blocking yang terjadi. Jika diasumsikan

bahwa blocking yang terjadi sebesar B, maka offered traffic

untuk layanan data di daerah urban sebesar :

13

Offered Trafficdata real = ∑ Offered trafficdata + (B x ∑ Offered

Trafficdata)

Total Kebutuhan Trafik

Total kebutuhan trafik merupakan total kebutuhan trafik

data dan kebutuhan trafik suara.

Total Offfered Traffic = Offered Trafficdata real + Offered

Trafficvoice

Perhitungan tersebut berlaku untuk area pelayanan urban

maupun suburban.

Jumlah kanal tersedia

Perhitungan Total Offered Traffic per Site

Rumus yang digunakan untuk menghitung jumlah kanal per-

sektor dengan satu frekuensi pembawa adalah :

Nsel = (kanal/sel)

Eb/No = energi per bit per noise

Bandwidth = W = 1,2288 MHz

Data rate = R = 9,6 kbps

Activity Factor = α = 1 agar dapat mengakomodasi layanan

suara dan data

β = gain sektorasi antena = 2,4

f = other cell relative interference factor = 0,6

Nsektor =

14

Berdasarkan standar 3GPP2, BTS yng berbasis CDMA2000

1x harus mampu menyediakan radio konfigurasi 1, 3, dan 5.

Dimana radio konfigurasi tersebut menggunakan data rate dari

keluarga rate set 1, yang terdiri dari data rate 9,6 kbps; 19,2

kbps; 38,4 kbps; 76,8 kbps;2 153,6 kbps; dan 307,2 kbps.

Sedangkan radio konfigurasi 2 dan 4 dapat juga diterapkan agar

bisa mengakomodasi layanan dengan data rate 14,4 kbps; 28,8

kbps; 57,6 kbps; 115,2 kbps; dan 230,4 kbps. Namun sebagai

acuan awal dalam menghitung kapasitas per-sektor dengan satu

frekuensi pembawa digunakan data rate dasar sebesar 9,6 kbps.

Dalam sistem komunikasi seluler tidak semua kanal dapat

dipergunakan karena harus mengalokasikan kanal untuk

overhead, handover, serta untuk mencegah terjadinya

peningkatan daya pancar unit mobil yang berlebihan.

Pembebanan sel adalah prosentase sejumlah aktual panggilan

yang etrjadi dalam suatu sel terhadap jumlah maksimum

panggilan / kanal yang dapat diberikan oleh sistem. Pada saat

pembebanan sel meningkat, maka jumlah aktual panggilan

dalam sel juga akan meningkat dan mendekati maksimum.

Dengan kata lain interferensi akan meningkat sehingga akan

memperburuk kualitas komunikasi dan mengurangi kapasitas

sistem. Dengan interfensi yang meningkat maka dapat

menurunkan nilai Eb/No yang disyaratkan. Umumnya

pembebanan sel diatur antara 70% sampai 90% dari kapasitas

maksimum. Biasanya pembebanan yang lebuh dari 75% akan

membuat stabilitas sistem sulit dipelihara. Pada perencanaan ini

akan digunakan pembebanan sebesar X% (cell-loading factor)

dari jumlah kanal tersedia.

Dengan data rate 9,6 kbps/kanal, maka offered traffic

yang dapat diakomodasi oleh satu frekuensi pembawa dalam

satu sektor adalah :

15

Total Offered Trafficsektor = N x Data rate (bps/sector)

Jika dalam perencanaan ini digunakan sistem antena three

sectoral dengan sectot gain sebesar 2,64 , maka total offered

traffic per site adalah :

Total Offered Trafficsite = Total Offered Trafficsector x 2,64

(bps/site)

Perhitungan Jumlah Site yang Dibutuhkan

Jumlah site yang dibutuhkan adalah :

Σ site =

Luas daerah dinyatakan dalam km2, mka setiap site memiliki luas

sebesar :

Luas Site = (km2/site)

Dan jari-jari setiap site adalah sebesar :

Rsite =

Perhitungan di atas berlaku untuk urban atau suburban

16

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

f1f1

BAB II PERHITUNGAN TOTAL SISTEM CDMA

Menyambung dari pembahasan pada Bab sebelumnya mengenai

penerapan dari penghitungan trafik dalam suatu sistem CDMA, berikut

ini akan kami sampaikan beberapa tahapan yang harus dilakukan oleh

satu operator bila telah di-putuskan oleh manajemen untuk melayani

satu kawasan tertentu yang sebelumnya tidak tersedia jaringan bila

diinginkan penerapan suatu sistem CDMA. Tidak tersedia jaringan,

berarti tidak ada jaringan bagi operator terse-but walaupun jaringan

operator lain telah digelar di kawasan itu. Data yang tersedia

umumnya menyangkut data pokok yang meliputi :

Luas area-cakupan, dalam km2

Perkiraan jumlah pelanggan, yang diperoleh dari hasil

survey

Lama sambungan rata-rata pelanggan, yang diperoleh dari

hasil survey

17

Nilai GOS yang direncanakan

Daya perangkat BTS maupun MS yang dipilih.

Data luas area-cakupan atau layanan dapat diperoleh dari pusat data

di Pemda setempat atau dari sumber lain yang memuat potensi satu

daerah. Sementara jumlah pelanggan dapat diperoleh dari hasil survey

jumlah penduduk di kawasan tersebut yang berpotensi mempunyai

mobilitas tinggi dan dari kalangan menengah keatas. Kebiasaan

melakukan hubungan telepon merupakan juga data yang berguna

untuk memperkirakan besar trafik yang akan dilayani oleh masing-

masing BTS.

Jadi, tiga data yang pertama adalah data yang harus diperoleh dari

pihak lain, sementara nilai GOS (grade of service) dan daya perangkat

BTS serta MS adalah merupakan data yang ditentukan oleh pihak

operator. Misalnya nilai GOS, yang ditentukan oleh operator

berdasarkan seberapa besar operator mempertimbangkan

kenyamanan pelanggannya. Tetapi pada sistem CDMA, faktor GOS

tidak terlalu dominan dalam perencanaan sistem sehingga dapat

diabaikan, yaitu jumlah pelanggan tidak begitu terpengaruh pada nilai

GOS tersebut. Hal ini disebabkan karena pada sistem CDMA dapat

bekerja dengan nilai BER yang mendekati nilai ambang jelek

sedangkan pada sistem GSM sudah tidak dapat dite-rima lagi. Dengan

kemampuan tersebut, maka jumlah pelanggan yang dapat terlayani

dapat meningkat ketika trafiknya telah padat pada perioda jam-sibuk.

Masalah dalam sistem CDMA lebih kompleks bila dibandingkan dengan

GSM karena adanya faktor sinyal inter-ferensi (= I) yang lebih dominan

daripada sinyal utamanya (= C) sehubungan dengan penggunaan

frekuensi yang sama untuk semua BTS maupun MS dalam satu wilayah

layanan. Oleh karena itu dalam hal ini, nilai C/I selalu lebih kecil dari

18

nilai satu, semen-tara untuk sistem GSM nilai tersebut disyaratkan

tidak lebih kecil dari 18 dB, seperti telah diuraikan pada modul-modul

sebelumnya. Nilai C/I ini yang kemudian dapat me-nentukan jumlah MS

(kanal) yang dapat dilayani, baik tanpa mekanisme power control

maupun dengan menerapkannya.

II.1 Beberapa Aspek dalam Perencanaan

Beberapa aspek yang dimaksudkan adalah terbagi dalam dua

kelompok, yaitu, aspek teknik dan aspek non-teknik.

Aspek teknik meliputi beberapa hal, yaitu,

Bentuk dan ukuran area sel,

Jumlah sel dalam area layanan,

Jumlah pelanggan per sel dan trafik yang dilayaninya,

Jumlah unit microwave yang harus diinstal.

II.2 Bentuk dan Ukuran Area Sel

Karena jaringan sistem CDMA menggunakan konsep sel yang

sama dengan sis-tem GSM, maka bentuk area satu sel atau yang

dikenal sebagai BTS, secara kon-sep diambil mengikuti bentuk

segienam beraturan. Sementara ukuran sel, yaitu radius sel dapat

ditentukan dengan menggunakan rumus yang sama dengan

sistem GSM, yaitu menggunakan persamaan (5-2) Modul-5. Untuk

memudahkan, ditulis kembali persamaan tersebut sebagai

persamaan (2-1) berikut ini,

R = 10

40

2log201log202121 lainLkabelhhGGPP

km ...................

(2-1)

dimana : P1 = daya pemancar, (dBm)P2 = daya yang diterima, (dBm)G1, G2 = gain antena BTS, MS, (dBi)h1, h2 = tinggi antena BTS, MS, (meter)

19

Lkabel+lain = rugi-rugi karena kabel, (dB)

Persamaan (2-1) ditentukan berdasarkan medan yang datar dan

tanpa halangan (obstacle) yang berarti seperti adanya gedung-

gedung tinggi, perbukitan, dsb. Dari ukuran radius yang diperoleh,

dapat ditentukan luasan area sel dengan rumus lu-asan bidang

hexagonal beraturan sebagai berikut,

LS = 23

2

3xRx

.......................................................(2-

2)

dimana :

LS = luas daerah sebuah sel bentuk hexagonal, km2

R = jari-jari sebuah sel, km

Dari ukuran radius tersebut kemudian dapat juga ditentukan

kecondongan (tilting) antena BTS pada saat instalasi awal yang

besarnya tertentu dari persamaan (2-3), perhatikan Gbr-1.

α = arc tan [( h1-h2 )/R)] ........................................

(2-3)

dimana :

α = sudut kecondongan (tilting) antena BTS, derajat h1, h2 = tinggi menara BTS, tinggi MS, meter

R = jari-jari sel, meter

BTSR

h1

h2

20

Gbr-1 Diagram kecondongan antena BTS

II.3 Jumlah Sel Dalam Area Layanan

Setelah ukuran radius tertentu, maka jumlah sel dalam area

layanan dapat ditentu-kan dari hubungan,

NS = SL

L

.................................................................

(2-4)

dimana :NS = jumlah minimum BTSL = luas area layanan, km2

LS = luas area sel bentuk hexagonal beraturan, km2

II.4 Jumlah Pelanggan per Sel dan Trafik

Jumlah pelanggan per sel dapat ditentukan secara merata dalam

kawasan tersebut dengan menganggap bahwa, seluruh pelanggan

tersebar di kawasan itu dengan mobilitas yang relatif cukup tinggi.

Dari asumsi tersebut, maka jumlah pelangan per sel tertentu dari

hubungan,

ps = s

t

N

p

.................................................................

(2-5)

dimana :ps = jumlah pelanggan per sel, pelangganpt = jumlah pelanggan per total kawasan, pelangganNS = jumlah minimum BTS

Sementara nilai trafik per sel tertentu dari kebiasaan pelanggan

melakukan hu-bungan tilpun secara rata-rata yang dikenal

sebagai holding time (= h). Nilai ini diperoleh berdasarkan survey

yang dilakukan operator sebelum proses pengge-laran jaringan

21

dirancang. Nilai trafik tertentu dari hubungan,

A = 3600

nxh

...............................................................

(2-6)

dimana :

A = jumlah trafik yang dapat berlangsung (offered traffic), erlang

n = jumlah permintaan panggilan selama satu jam pengamatan

h = waktu percakapan rata-rata (detik)

Nilai A, yaitu trafik yang dapat berlangsung dalam satu BTS,

tertentu dari kapa-sitas BTS tersebut melayani pelanggan dalam

saat yang bersamaan. Pada sistem CDMA, nilai jumlah pelanggan

terlayani tersebut ditentukan juga oleh jeda bicara yang biasa

terjadi pada satu dialog yang disebut sebagai voice-activity

seperti di-tunjukkan diagramnya pada Gbr-2.

Adanya perhitungan voice-activity tersebut disebabkan karena

pada sistem CDMA, semua MS bekerja pada frekuensi yang sama,

sehingga akan menyebab-kan nilai C/I yang makin memburuk bila

banyak MS yang bekerja pada kawasan layanan bersangkutan.

Sehingga faktor jeda bicara perlu diperhitungkan (karena satu TX

bersangkutan dapat dikurangi dayanya), sehingga akan

mempertahankan nilai C/I tetap pada nilai yang relatif baik untuk

beban BTS (beban interferensi dapat dikurangi).

22

Gbr-2 Diagram voice-activity pada dialog

Jadi, untuk menentukan nilai trafik seperti ditunjukkan pada

persamaan (2-6), di-tentukan nilai jumlah pelanggan, n, pada

persamaan tersebut. Nilai n dapat tertentu dari persamaan,

n =

ob

bc

NExs

xVRR

/1

/

................................................(2-

7)

dimana :

Rc = kecepatan chips, cpsRb = kecepatan laju data, bpsV = faktor aktivitas suara = 2,5 (dengan deteksi aktivitas suara) = 1 (tanpa deteksi aktivitas suara)s = ratio spill over

= 0 (untuk sel terisolasi)Eb/No = 2,7 dB untuk downlink dengan BER 10-3

= 3,7 dB untuk uplink dengan BER 10-3

Sektorisasi pada sistem CDMA akan meningkatkan jumlah trafik

menjadi hampir tiga kali lipat. Sedang kecepatan chips yang

dioperasikan adalah, 4,096 Mcps; 8,192 Mcps atau 12,288 Mcps,

yang bersesuaian dengan lebar pita yang diopera-sikan. Lebar pita

tersebut masing-masing adalah, 5 MHz, 10 MHz, atau 15 MHz.

II.5 Jumlah Unit Microwave

Jumlah unit microwave yang diperlukan dalam jaringan yang

dirancang tergan-tung dari jumlah BTS yang diperlukan untuk

kawasan tersebut, yaitu sesuai de-ngan jumlah lokasi BTS, dimana

satu diantaranya berfungsi sebagai RNC (Radio Network

Controller) yang sama dengan fungsi BSC pada sistem GSM.

Spesifikasi unit microwave yang dipilih sesuai dengan beban trafik

yang harus disalurkannya seperti dicantumkan pada Tabel

23

Referensi yang digunakan..

Contoh penghitungan-1. Diencanakan satu sistem seluler

CDMA yang akan melayani da-erah DKI Jakarta, dengan data

sebagai berikut :

Luas kawasan sebesar 656 km2

Jumlah pelanggan 8000 orang

Rata-rata holding-time, h = 4 menit

Faktor aktivitas suara = 2,5 dan ratio spill over = 0,64

Daya sistem seluler adalah, MS = 0,1 watt dan BTS = 10

watt

Tinggi antena BTS 40m dan tinggi rata-rata orang 1,65 m

Gain antena BTS dan MS, masing-masing adalah 17 dBi

dan 0 dBi

BSsens = -107 dB; MSsens = - 103 dB

Hasil perhitungan adalah, radius sel, jumlah sel, jumlah pelanggan

per sel, total trafik oleh sistem, serta sistem microwave yang

diinstal dalam jaringan.

Penyelesaian

Radius dan Jumlah sel

Karena radius sel lebih ditentukan oleh daya MS daripada daya

BTS, maka yang menjadi P1, G1, dan h1 adalah daya, gain antena,

dan tinggi antena MS. Sehingga ukuran radius sel tertentu

sebagai berikut,

R = 10

40

2log201log202121 lainLkabelhhGGPP

24

=

40

383235,417010720

10 = 55875,310 = 3620,35 m = 3,62 km

Dari ukuran radius sel 3,62 km; maka luas sel adalah,

LS =

232

3R

= 34,05 km2

Sehingga jumlah sel di kawasan DKI adalah,

N = L/ LS = 656/34,05 = 19,27 ≈ 20 sel

Jumlah Pelanggan dan Trafik

Karena total pelanggan di wilayah DKI sebanyak 8000, maka

jumlah pelanggan per sel adalah,

nS = 8000/20 = 400 pelanggan

sehingga jumlah pelanggan per sektor adalah,

nStr = 400/3 ≈ 134 pelanggan

Dengan menggunakan persamaan (2-6), maka jumlah trafik

yang harus ditang-gung satu BTS adalah,

A = 3600

nxh

= 3600

604400 xx

= 27 erlang

shg untuk seluruh jaringan kawasan tersebut, trafik yang

ditanganinya sebesar,

At = 20 x 27 = 540 erlang

Spesifikasi TRX

Spesifikasi TRX akan ditentukan dari kapasitas satu TRX untuk

menangani user yang dipengaruhi oleh parameter seperti

ditunjukkan pada persamaan (14-7), sehingga dapat

25

menentukan spesifikasi lebar bidang operasi.

n =

ob

bc

NExs

xVRR

/1

/

→ Rc =

V

xRNExsnx bob /1

Rc =

5,2

768.321064,01134 37,0 xxx

= 6.752.406,397 cps

= 6,44 Mcps

sehingga dalam hal ini perlu dipilih sistem yang

menggunakan laju chips yang 8,192 Mcps dan beroperasi

dengan lebar bidang frekuensi 10 MHz.

Jumlah unit microwave

Karena jumlah BTS sebanyak 20 sel, maka jumlah unit TRX

microwave yang diperlukan sebanyak 20 unit dengan 1 unit

diantaranya dirancang untuk jalur dari RNC ke MSC. Sesuai

dengan beban trafik yang ditanganinya, maka,

19 unit dari tipe = 27 x 32.768 = 0,844 Mbps → 2 GHz

1 unit dari tipe = 540 x 32.768 = 16,88 Mbps → 6 GHz

Rangkuman hasil perencanaan :

Jumlah sel = 20 area

Luas area per sel = 34,05 km2

Jumlah pelanggan per BTS = 400 pelanggan

Jumlah total pelanggan = 8000 pelanggan

Konfigurasi TRX = 1 + 1 + 1 , bekerja pada pita 10

MHz

Jumlah TRX total = 60 unit

Jalur micowave/type = 19 jalur/2 GHz , 1 jalur/6 GHz

→ 20 unit

26

Trafik total kawasan DKI = 540 erlang

Tinggi menara BTS = 40 meter

Pemetaan sel di kawasan DKI sesuai perhitungan di atas

ditunjukkan pada Gbr-3 yang tentunya tidak sepenuhnya dapat

menutup seluruh kawasan. Kawasan yang blank dari jaringan DKI

nantinya dapat tertangani oleh jaringan di area yang berba-tasan

dengan DKI, yaitu daerah layanan bodetabek (Bogor-Depok-

Tangerang-Bekasi).

f1

f1

f1

f1

f1

f1f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

f1

27

Gbr-3 Diagram pemetaan sel di kawasan DKI

II.6 Kapasitas unit TRX

Dari persamaan (2-7) di depan, nampak bahwa nilai kapasitas

untuk arah uplink dan downlink berbeda, karena nilai Eb/No kedua

arah tersebut berbeda. Silahkan para mahasiswa mencoba

menghitungnya, dengan data,

Laju chips = 4,096 Mcps

Laju data = 32 kbps = 32.768 bps

Eb/No = 2,7 dB untuk downlink

= 3,7 dB untuk uplink

Nilai s = 0,64

Nilai V = 2,5

28

Bila sistem CDMA mengoperasikan unit ICS (Interference Canceller

System) de-ngan gain tertentu, dan memperhitungkan interferensi

kanal pilot dan pensinyalan dengan level tertentu, maka

persamaan (2-7) menjadi,

n =

IpsGics

ob

bc

xNExs

xVRR 10/1

/

...................................(2-8)

dimana :

Rc = kecepatan chips, cpsRb = kecepatan laju data, bpsV = faktor aktivitas suara = 2,5 (dengan deteksi aktivitas suara) = 1 (tanpa deteksi aktivitas suara)s = ratio spill over

= 0 (untuk sel terisolasi)Eb/No = 2,7 dB untuk downlink dengan BER 10-3

= 3,7 dB untuk uplink dengan BER 10-3

Gics = gain unit ICS, dBIps = level interferensi sinyal pilot dan pensinyalan, dB

Contoh Penghitungan-2. Akan dihitung kapasitas unit TRX satu

sistem CDMA yang mengguna-kan unit ICS dengan gain sebesar 3,2

dB, dan level interferensi sinyal pilot serta pensinyalan sebesar 1,6

dB, dengan data lain sebagai berikut,

Laju chips = 4,096 Mcps

Laju data = 32 kbps = 32.768 bps

Eb/No = 2,7 dB untuk downlink

= 3,7 dB untuk uplink

Nilai s = 0,64

Nilai V = 2,5

Penyelesaian

29

Dengan persamaan (2-8), maka nilai kapasitas sistem TRX tersebut

adalah,

n =

IpsGics

ob

bc

xNExs

xVRR 10/1

/

=

16,032,037,01064,01

5,232/1024096,4 x

xx

≈ 123 pelanggan

Kesimpulannya, dengan menggunakan unit ICS dan juga

memperhitungkan peng-aruh interferensi sinyal pilot tersebut,

maka jumlah user yang dapat terlayani men-jadi meningkat.

Dengan menggunakan persamaan (2-7) saja, maka jumlah user

atau pelanggan yang dapat terlayani sebesar 85 pelanggan.

II.7 Aspek Non-Teknik dalam Perencanaan

Aspek non-teknik dalam perencanaan salah satunya adalah, perijinan

operasional yang diperoleh dari Pemerintah, yang dalam hal ini adalah

Direktorat Jenderal Pos dan Tele-komunikasi – Depkominfo. Perijinan

operasional yang dikeluarkan Depkominfo meli-puti penggunaan

frekuensi dan kuota bandwidth operasional pada pita 1900 MHz, apa-

kah 5 MHz, 10 MHz, atau 15 MHz. Untuk aspek usaha, calon operator

harus mendapat-kan ijin dari Departemen Perindustrian, sementara

untuk aspek peralatan sistem CDMA harus dilengkapi perijinan dari

Departemen Perdagangan, karena semua peralatan tersebut adalah

barang-barang import yang tidak terlepas dari pajak pengadaan

peralatan telekomunikasi oleh Departemen Keuangan.

Setelah semua perijinan tersebut dan kewajiban perpajakan selesai,

peralatan yang diinstalasi harus mendapatkan sertifikasi layak operasi

(ULO = uji laik operasi) dari DitJen Postel yang semuanya memerlukan

30

sejumlah biaya cukup banyak.

Dalam pengajuan proposal operasional tersebut, pengusaha harus

menggambarkan pros-pek jangka pendek, menengah, dan panjang,

tentang usahanya, misalnya pridiksi jumlah user yang akan dijaring,

yang akhirnya pridiksi kapan breakeven-point dicapai. Semua item

tersebut biasa disebut dengan business-plan.

Masalah di lapangan adalah, pengadaan lahan yang pada

kenyataannya makin sulit di-peroleh terutama di kota-kota besar,

sehingga diperlukan kiat mencari solusi dengan menyewa atap

gedung-gedung tinggi untuk lokasi penempatan sistem BTS nya.

Daftar Kepustakaan

1. Dayem, Rifaat A.; PCS & Digital Cellular Technologies-Assessing Your Options, Prentice Hall PTR, New Jersey, 1997.

31

2. Santoso, Gatot; Sistem Seluler WCDMA, Penerbit GRAHA ILMU, Yogyakarta, 2006.

32