bab 7. perencanaan sistem seluler1

Bab. 7

Perencanaan Sistem Seluler

(Subject Rekayasa Trafik)

7.1 Dasar Teori Trafiik.

Rekayasa trafik adalah bidang penting dalam perencanaan jaringan

telekomunikasi untuk memastikan bahwa biaya jaringan dapat diminimalkan tanpa

mengorbankan kualitas layanan (quality of service ) ke pengguna.

Perbedaan utama antara model trafik untuk sistem komunikasi selular 2G

dan 3G terutama adalah disebabkan sistem switching yang berbeda, yaitu

disebabkan perbedaan tipikal dari circuit switch dengan packet switch. Pada

packet switch, semua user membagi penggunaan kanal secara bersamasama,

sehingga ukuran-ukuran kapasitas dalam dimensioning jaringan

berbeda, karena dalam hal ini menjadi sangat terkait dengan statistik

penggunaan kanal oleh masing-masing user.

Untuk sistem 2G seperti IS-95 atau GSM, perilaku trafik dapat dimodelkan

cukup akurat dengan Erlang B. Sedangkan untuk sistem 3G, model tersebut

sudah tidak relevan lagi. Sekalipun 3G masing mendukung komunikasi circuit

switch, tetapi air interface lebih tepat diasumsikan sebagai packet switch.

Karena dalam hal ini sistem 3G mendukung bandwidth on demand.

Sebagai ilustrasi pada sistem CDMA2000, untuk data high speed dialokasikan

kanal (serupa kanal trafik pd GSM) yang disebut sebagai Fundamental Channel

(FCH). Untuk mengakomodasi bandwidth on demand dapat dialokasikan kanal

tambahan yang disebut Supplemental Channel (SCH). Permintaan SCH itu

dinegosiasikan ke network dan pengalokasian SCH oleh network CDMA

dilakukan dengan memperhatikan interferensi latar yang terjadi.

Pada sistem selular lain, kasusnya mungkin akan berbeda, nama kanal

logikanya berbeda, dan dasar pertimbangan pengalokasian kanal tambahan bisa

juga berbeda karena dalam hal ini sangat terkait dengan metoda akses yang

digunakan.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Agung Yoke B, ST PERENCANAAN SISTEM TERSENTERIAL 1

Gambar. 7.1 Dasar Trafiic

Dimana :

A = Trafik yang datang

B = Probabilitas Blocking

C = Trafik yang dilewatkan

N = Jumlah kanal

h = Utilisasi kanal

Dan :

Macam-macam Trafik

1. Offered Traffic (A)

Trafik yang ditawarkan atau yang mau masuk ke jaringan.

2. Carried Traffic (Y)

Trafik yang dimuat atau yang mendapat saluran.

3. Lost Traffic (R)

Trafik yang hilang atau yang tidak mendapat saluran.

G = elemen gandeng (switching network)

Sedangkan satuan traffic adalah


• 1 Erlang = 1 TU (Traffic Unit)

= 36 CCS (Cent Call Seconds)

= 36 HCS (Hundred Call Seconds)

= 36 UC (Unit Calls)

= 30 EBHC (Equated Busy Hour Call)

Satu Erlang dalam sistem seluler adalah satu panggilan yang menggunakan satu

kanal selama satu jam.

Trunking dan Grade Of Service

Istilah dan pengertian dalam traffic.

Trunking : Sejumlah besar user membagi sejumlah terbatas kanal

Tiap user dialokasikan pada kanal berdasarkan panggilan. Jika semua kanal

digunakan à User baru akan diBLOK atau MENUNGGU pada antrian

Grade Of Service (GOS) : Ukuran kemampuan user untuk mengakses trunked

system selama jam sibuk à Prob [call is blocked] atau Prob [delay > T]

Ukuran intersitas trafik : ERLANG

Ada tiga tekanan utama untuk Teletraffic Rekayasa saat ini :

1. Design (untuk pengembangan dan pembuatan)

2. Dimensioning (untuk perencanaan dan instalasi)

3. Operasi (manajemen lalu lintas jaringan).

Pada gambar 7.2 di jelaskan Siklus Perencanaan dan Instalasi Jaringan

Telekomunikasi.

Kapasitas dari suatu sistem switching selalu diekspresikan sebagai jumlah maksimum panggilan originating plus incoming (O+I) yang dapat diproses sistem switching tersebut pada saat jam sibuk.


Dalam hal ini, terdapat persyaratan delay dari dial tone yang kemudian menjadi syarat pembatas.

Volume panggilan pada suatu switch akan tergantung kepada area geografis, kelas kelas layanan, dan waktu pengamatan dalam satu hari.

Estimasi kapasitas panggilan yang dapat dilayani suatu sistem switching sangat diperlukan oleh seoranng engineer dalam perencanaan jaringan, juga oleh seorang administrator jaringan.

Kapasitas panggilan dari suatu switch akan bervariasi karena variasi waktu tiap panggilan, campuran berbagai tipe layanan yang diberikan, dan juga karena konfigurasi peralatan. Sedangkan, sebagai faktor pembatas, kapasitas prosesor akan membatasi kapasitas panggilan yang dilayani.

Bab ini akan membahas bagian-bagian penting dalam teletrafik yang sering digunakan dalam rekayasa trafik. Berbagai perhitungan akan disertakan sebagai contoh kalkulasi trafik pada MSC.

7.2. Parameter-parameter unjuk kerja trafik

7.2.1. Parameter tingkat layanan atau parameter unjuk kerja layanan ditinjau dari

sisi trafik telekomunikasi dapat dikategorikan atas 2 hal yang utama :

• Dial tone delay

Adalah jumlah waktu maksimum pelanggan harus menunggu sebelum panggilan-nya

diputuskan ditolak.

• Probabilitas layanan tertolak

Kemungkinan trunk tidak tersedia untuk panggilan tersebut

1. Dial Tone Delay, memiliki karakteristik sebagai berikut :

• Sejumlah besar call user bersaing untuk mendapatkan sejumlah kecil ‘server’ ( dial

tone connections, dial tone generators )

• Diasumsikan bahwa user akan menunggu selama ‘kanal’ masih tersedia.

2. Probabilitas penolakan layanan,

atau kemungkinan bahwa service trunk tidak tersedia, memiliki karakteristik yang

hampir sama dengan dial tone delay, yaitu :

• Sejumlah besar user bersaing untuk mendapatkan sejumlah trunk terbatas

• Diasumsikan bahwa tidak ada delay yang diberikan untuk menunggu. User

diberikan akses ke trunk atau diberikan nada sibuk

• User dapat memulai usaha panggilan kembali setelah menerima nada

sibuk dan diberikan perlakuan yang sama seperti sebelumnya.


Catatan :

Dapat disimpulkan, bahwa ukuran dasar dari unjuk kerja trafik adalah

probabilitas bahwa waktu menunggu layanan (service delay) melebihi dari

waktu yang dispesifikasikan, dengan kata lain, disebut juga sebagai

Probabilitas Blocking.

Pada sistem dengan panggilan dibuang ketika trunk tidak tersedia ( system

loss ), maka probabilitas blocking ini adalah sebagai ukuran unjuk kerja yang

utama.

7.2.2. Pengertian Traffic

1. Number of Call Attempted

Jumlah total usaha panggilan

Jumlah total usaha panggilan merupakan ukuran yang baik untuk

menggambarkan demand pelanggan.

2. Number of Call Completed

Jumlah total panggilan yang berhasil

Jumlah total panggilan yang berhasil didefinisikan dari panggilan yang

berhasil menerima kembali nada dering (busy atau nada panggil) atau yang

terjawab.

3. GOS (Grade Of Service)

GOS selalu dihitung saat jam sibuk, didefinisikan :

Jumlah call yang dijawab secara tipikal adalah lebih rendah daripada jumlah

call yang diselesaikan jaringan. Hal ini disebabkan karena beberapa usaha

panggilan akan mendapati nada sibuk, atau nada panggil tetapi tidak dijawab.

Didefinisikan Answer Bid Ratio (ABR) sbb :

4. ABR (Answer Bid Ratio)


5. ASR (Answer Seizure Ratio)

Baik ABR dan ASR, adalah ukuran yang baik untuk menyatakan tingkat kepadatan

jaringan pada suatu saat tertentu.

Nilai ABR dan ASR yang rendah mengindikasikan tingkat kepadatan

(congestion) jaringan yang tinggi.

7.3. Parameter Penggunaan Jalur Trafik

7.3.1. Penggunaan jalur trafik didefinisikan atas 2 parameter dasar :

• Calling Rate

Adalah ukuran jumlah berapa kali suatu jalur trafik digunakan selama waktu

pengamatan tertentu,

Atau sering juga didefinisikan sebagai :

Intensitas call tiap jalur trafik (kanal) selama jam sibuk

• Holding Time Rata-rata waktu penggunaan jalur trafik (kanal) tiap panggilan

Yang disebut sebagai jalur trafik (kanal) adalah suatu rangkaian (circuit)

dimana suatu komunikasi individual bisa dilewatkan.

Jalur trafik itu bisa jadi adalah : kanal RF, time slot, saluran transmisi, trunk, atau

bahkan switch.

Carried traffic adalah trafik yang diteruskan, sedangkan offered traffic

adalah volume trafik yang datang menuju switch.

Terdapat hubungan :

Contoh Aplikasi :

1. Gambar 7.3 ini adalah contoh variasi trafik jam demi jam pada suatu waktu pengamatan tertentu Kita melihat bahwa jam tersibuk--Busiest Hour-- adalah antara jam 10 dan 11 pagi. Didefinisikan bahwa jam sibuk sebagai “ Suatu selang waktu dengan rata-rata trafik pembicaraan yang tertinggi “ (yang diamati pada musim tersibuk).


Karena trafik selalu berubah dari bulan-ke-bulan , maka kita juga harus

mendefinisikan Average Busy Season (ABS) sebagai 3 bulan (tetapi tidak tentu)

dengan rata-rata trafik BH tertinggi per-access line.

Sistem telepon umumnya tidak dirancang untuk untuk mengatasi maksimum beban

puncak, tetapi dari tipikal beban BH-nya. Sedangkan Blocking Probability

didefinisikan sebagai “ Rata-rata rasio antara panggilan yang ditolak terhadap

total jumlah panggilan datang selama jam sibuk “ , dan disebut sebagai Grade Of

Service

Seperti telah di jelaskan di atas bahwa :

Trafik diukur biasanya dalam Erlang, Persentase Okupansi, 100 call seconds (

Cent Call Seconds = CCS ), ada juga yang mengukur dalam Peg Count.

Erlang dan CCS

Intensitas trafik didefinisikan sebagai “ Rata-rata jumlah waktu pendudukan

suatu kanal selama waktu pengamatan tertentu “. Biasanya diukur dalam

Erlang atau CCS ( Cent Call Seconds ), dimana terdapat hubungan :

1 Erlang = 1 x 3600 call seconds = 36 CCS

Dimana :

I = Intensitas trafik

T = Durasi waktu pengamatan

hi = Holding time dari panggilan individual ke-I

NC = Jumlah total panggilan selama pengamatan

h. = Rata -rata holding time panggilan


nC = Jumlah panggilan tiap satuan waktu.

Prosentase Okupansi dan Peg Count

• Prosentas okupansi didefinisikan sebagai prosentase waktu kanal sibuk selama

waktu pengamatan

• Peg Count didefinisikan sebagai jumlah usaha pendudukan sebuah kanal.

Dimana :

U = Waktu pendudukan total ( Usage )

PC = Peg Count tiap periode pengamatan

O = Overflow tiap periode pengamatan

h = Rata-rata waktu pendudukan kanal.

Didefinisikan Prosentase Okupansi ,sbb :

7.4. Definisi Kapasitas Panggilan (Call Capacity)

Call capacity berhubungan dengan cara pandang kita dalam melihat sistem switching

1. Global View

Keseluruhan sistem switching dipandang sebagai 1 unit. Tiap permintaan proses

ke switch dihitung sebagai suatu usaha pendudukan. Pendekatan ini digunakan

pada prosesor sentral yang terlibat dalam pemrosesan panggilan. Pada global

view, kita bahwa volume call adalah jumlah dari call originating dan incoming

(O+I)

a. Originating Call (O)

• Partial dial calls - Panggilan-panggilan yang terputus dan yang selesai

• Intraoffice calls - semua panggilan yang secara keseluruhan ditangani switch

dari saluran oroginating ke saluran terminas keluar.

• Outgoing calls - seua panggilan yang berasal dari saluran switch, tetapi

berakhir pada switch yang berbeda

b. Incoming Call (I)

• Incoming-Terminating calls - Semua panggilan yang berakhir pada switch

tapi berasal dari switch yang berbeda

• Tandem calls - Panggilan trunk to trunk di dalam switch

• Direct inward dialling (DID) - panggilan menuju sistem PABX.


2. Component View

Komponen diperhatikan sebagai subsystem. Tiap permintaan proses ke

komponen dilihat sebagai usaha pendudukan (attempt).

Pendekatan ini digunakan pada prosesor-prosesor periferal yang

terlibat dalam pemrosesan panggilan. Pada component-view,

volume panggilan didefinisikan sebagai jumlah dari Originating

(O) + Terminating (T) half call

a. Originating Half-Call

• Satu Originating Half Call

adalah untuk tiap originating call, sebab 2 koneksi periferal peralatan

diperlukan untuk menyelesaikan 1 panggilan. Jika suatu komponen melayani

baik jalur pelanggan dan juga saluran trunk, makaincoming dan outgoing half

call perlu ditambahkan pada volume half call total.

b. Terminating Half-Call

• Satu Terminating Half Call

adalah untuk tiap incoming-terminating call, dan untuk tiap intra office call.

Sistem sentral SPC (Stored Program Control)

memiliki kemampuan penanganan panggilan berupa prosesor yang secara real time

mampu melakukan call processing.

Kapasitas penanganan panggilan (call capacity ) dari prosesor tersebut

didefinisikan sebagai : “ Jumlah maksimum call per jam yang bisa

ditangani prosesor tersebut dengan tetap menjaga kriteria unjuk kerja

layanan yang sudah ditetapkan “

Prosesor sentral memiliki parameter kapasitas call :

High Day Busy Hour (HDBH) Originating + Incoming = HDBH (O+I)

Sedangkan prosesor komponen periferal memiliki parameter


kapasitas call :

High Day Busy Hour (HDBH) Originating + Terminating = HDBH (O+T).

Pelanggan Sentral Lainnya

Gambar 7.4 Tipe-tipe panggilan pd terminal switching.

Ukuran Beban Sentral Switching

1. (O + T) = Originating + Terminating

Adalah ukuran beban trafik pada sisi pelanggan baik dari sentral sendiri maupun dari

sentral lain

2. (O + I) = Originating + Incoming

Adalah ukuran beban trafik trunk incoming dan beban trafik sirkuit. Dapat dikatakan

juga sebagai ukuran beban trafik pada sentral switching.

Lingkungan trafik umumnya juga akan diklasifikasikan berdasarkan kepadatannya

dan memiliki karakteristik distribusi trafik yang berbeda

• Metropolitan, daerah utama metropolitan dengan trafik sebagian besar disebabkan

aktifitas bisnis.

• Single System City ( SSC ), Daerah layanan adalah kota ukuran sedang

• Suburban, Daerah layanan dengan sebagian besar daerah pemukiman

• Rural, daerah pertanian dan pemukiman.

Standar komposisi berbagai jenis panggilan (dlm %) yang digunakan untuk

penghitungan kapasitas panggilan prosesor sentral. Standar ini tidak didasarkan dari

kondisi terbaik atau terburuk, tetapi umum digunakan untuk dimensioning awal

jaringan untuk berbagai kasus lingkungan.

Tabel : Standar komposisi panggilan untuk Prosesor Sentral

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Agung Yoke B, ST PERENCANAAN SISTEM TERSENTERIAL

10

Standar komposisi berbagai jenis panggilan (dlm %) yang digunakan

untuk penghitungan kapasitas panggilan prosesor periferal yang digunakan

untuk kontrol saluran pelanggan. Standar ini tidak didasarkan dari kondisi terbaik

atau terburuk, tetapi umum digunakan untuk dimensioning jaringan untuk berbagai

kasus lingkungan.


11

7.5 Distribusi Trafik.

Distribusi trafik adalah sebaran panggilan yang dikategorikan umumnya atas

wilayah pelayanan, atau mungkin pada kondisi-kondisi khusus (mis. handoff, location

updating, dsb) yang menjadi titik perhatian dalam analisis.

Distribusi trafik akan bermanfaat dalam dimensioning kanal atau saluran yang

diperlukan antar sistem switching / sentral.

Karena tipikal pembicaraan yang berbeda untuk tiap wilayah, maka umumnya

distribusi trafik yang digunakan dalam perencanaan mengacu pada hasil

pengukuran trafik pada masa-masa sebelumnya, dan distribusi trafik untuk

perencanaan adalah ekstrapolasi dari hasil rekaman pengukuran trafik yang

sudah dilakukan.

Di bawah ini adalah contoh distribusi trafik di wilayah Amerika Serikat.

7.6. Teknik Switching

Beberapa konsideran dalam teknik rekayasa sistem switching , baik pada

lingkungan komunikasi kabel maupun wireless adalah :

• Bahwa rekayasa, administrasi, maupun maintenance sistem switch selalu

berbasis pada beban trafik saat jam sibuk dan pada musim trafik tersibuk

• Parameter serta komponen-komponen jam sibuk digunakan untuk melihat

trend kecenderungan, membuat proyeksi, mengeset kapasitas, serta

menurunkan parameter-parameter trafik kondisi mendatang

• Delay kecepatan dial-tone biasanya diukur kalau tes call tidak dapat

menerima dial-tone selama 3 detik

• Probabilitas blocking sisi terminating biasanya akan diukur jika terminating


12

call tidak dapat diselesaikan karena kekurangan jalur komunikasi yang

tersedia

• Trunk group busy hour adalah durasi waktu dimana beban trunk grup

maksimum. Data jam sibuk trunk grup digunakan memberikan jumlah trunk

yang cukup dan sesuai persyaratan layanan.

• Data trafik umumnya dikumpulkan selama satu hingga dua minggu tiap

setengah jam dalam satu hari yang mungkin menghasilkan beban trafik yang

tinggi (contoh : jam 8 sampai 11 pagi).

Lima hari dari minggu yang memiliki beban trafik tersibuk disebut busiest week

• Jam-jam dengan trafik tersibuk pada minggu tersibuk disebut Office Busy Hour

• Tiga (3) bulan , tapi tidak selalu, dengan beban trafik tertinggi dan memiliki Busy

Hour (BH) , disebut sebagai Busy Season.

• Untuk mengestimasi trafik, dapat dipakai pedoman berikut :

Summary formula : Blocking Formulas :

Rumus Erlang-B digunakan dengan asumsi - asumsi :

• Terdapat sejumlah tak terbatas panggilan datang

• Jumlah trunk/saluran terbatas

• Masing-masing call independent satu sama lain

• Probabilitas user menggunakan kanal (waktu service) berbasis pada distribusi

eksponensial

• Panggilan datang (input) terdistristribusi Poisson

Rumus Erlang B


13

Rumus Poisson

Digunakan untuk sistem tunggu dengan delay tunggu adalah sebesar Mean Holding Time• A = Offered traffic• N = Jumlah trunk• PB = Probabilitas blocking

Rumus Erlang C

Asumsi yang digunakan :

• Digunakan untuk sistem antrian. Untuk call yang tidak dapat dilayani

segera, akan dimasukkan dalam antrian selama yang diperlukan

• Sumber tak terbatas

• Input Poisson

• Exponensial holding time

Rumus Binomial

Asumsi yang digunakan :

• Sumber terbatas

• Kerapatan trafik adalah sama tiap sumber

• Loss call dapat ditangani


14

bab 7. perencanaan sistem seluler1

Documents