Rekayasa Trafik Seluler
-
Upload
ardian-bastian -
Category
Documents
-
view
114 -
download
16
description
Transcript of 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
3 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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.
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
4 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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.
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
5 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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.
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
6 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
7 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
8 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
9 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
10 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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.
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
11 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
12 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
13 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
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 .
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional
14 Traffic Dimensioning Pada Teknologi Seluler
Lakukan hal yang sama untuk arah downlink, sehingga didapatkan
hasil akhir yang balance antara jalu uplink dan jalur downlink.
TUGAS REKAYASA TRAFIK | Program Ekstensi Cikini - S1 Institut Sains dan Teknologi Nasional