Analisis trafik menggunakan Erlang

Sebelum sebuah operator telepon berdiri, biasanya operator telah memiliki target jumlah pelanggannya. Lebih detail lagi dari jumlah pelanggan tersebut operator melakukan kalkulasi sehingga didapatkan business case yang rasional. Setelah itu barulah operator atau vendor yang akan membangun infrastruktur melakukan perencanaan pambangunan jaringan. Hal yang sama juga dilakukan oleh operator yang akan melakukan ekspansi jaringannya.

Perencaan pembangunan jaringan inti (core network) dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah berikut:

1. Pendefinisian kebutuhan jaringan (assessment)
2. Dimensioning yaitu menganalisis dan melakukan perhitungan terhadap kebutuhan dari infrastruktur sesuai target yang telah dibuat.
3. Pembuatan master plan
4. Pembuatan detil perencanaan seperti detil prosedur dan detil spesifikasi tiap-tiap elemen yang dibutuhkan
   

Sebuah definisi kebutuhan jaringan biasanya dibagi per wilayah dengan mempertimbangkan jumlah target pelanggan disetiap wilayah, efektifitas perawatan, biaya-biaya dan lain-lain. Target-target dari kebutuhan juga biasanya didefinisikan per satuan waktu sehingga pembangunan infrastruktur dapat dilakukan bertahap.

Kebutuhan dari trafik tersebut direpresentasikan dalam traffic profiles yang terdiri dari parameter-parameter seperti:

• Trafik per pelanggan dalam Erlang
• Jumlah panggilan selama waktu sibuk (Busy Hour Call Attempts/BHCA) per perlanggan
• Average call duration atau Mean Holding Times (MHT)
• Grade of service atau blocking rate
• Persentase trafik data
• Persentase trafik mobile originated (MO)
• Persentase trafik mobile terminated (MT)
• Persentase trafik ke PSTN
• Persentase trafik ke jaringan PLMN lain
• Persentase trafik ke switch di wilayah lain
  

Dari profil trafik tersebut barulah bisa dilakukan dimensioning. Dimensioning yang terpenting adalah menentukan jumlah link atau trunk yang dibutuhkan dari elemen switching. Perhitungan kebutuhan link dari trafik telekomunikasi dipelajari dalam studi teletraffic engineering. Studi tersebut melibatkan teori trafik dan antrian.

Sebelum kita bahas bagaimana biasanya jumlah link/trunk dihitung, kita perlu tahu dulu apa itu Erlang. Erlang merupakan satuan tanpa dimensi yang digunakan untuk menunjukan intensitas lalu-lintas (traffic occupancy) suatu sistem telekomunikasi.

Satu erlang biasanya didefinisikan sebagai penggunaan link/circuit oleh pemanggilan (call) selama 3600 detik secara kontinyu dalam durasi satu jam.


Contoh perhitungan Erlang sederhana:

Jika terjadi 100 pemanggilan dalam satu jam, dengan masing-masing pemanggilan lamanya 2 menit. Maka pemakaian trafik dalam erlang adalah

Total durasi panggilan selama sejam = 100 panggilan x 2 menit = 200 menit
Trafik selama sejam dalam Erlangs = 200 menit / 1 jam = 3,33 jam / 1 jam = 3.33 erlangs

Sejumlah trafik harus dilayani oleh sejumlah trunk atau link circuit dari switching oleh sebab itu perlu ditentukan berapa banyak link yang dibutuhkan untuk sejumlah trafik tertentu sehingga tidak terjadi pemanggilan yang terblok (blocked call) karena keterbatasan link yaitu saat jumlah link yang tersedia untuk melayani pemanggilan lebih sedikit dari jumlah pemanggilan dalam saat yang bersamaan (kondisi sibuk).

Operator biasanya memiliki nilai batas persentase pemanggilan yang terblok (blocking rate) sehingga dapat ditentukan kebutuhan akan link yang diperlukan.

Dengan menggunakan model trafik Erlang-B maka kita dapat menghitung probabilitas terjadinya bloking jika diketahui besarnya trafik dan jumlah link. Probalitas tersebut disebut juga Grade of Service (GoS) yang menungjukan kualitas jaringan. Semakin kecil GoS berarti kualitas jaringan dalam melayani pelanggan semakin baik.

Model trafik Erlang-B dirumuskan sebagai berikut:

         m
        E
      -----
        m!
GoS = -------------
     m
    ___    i
    \     E
     >  -----
    /     i!
    ---
    i= 0

Lihat persamaan diatas dalam format gambar.

Dengan,

E adalah trafik dalam erlang,
N adalah jumlah link/trunk

Jadi jika diketahui GoS dan trafik yang diharapkan (E), kita dapat mengetahui jumlah link yang diperlukan (N). Anda dapat menggunakan kalkulator online untuk perhitungan menggunakan Erlang-B diatas.

Model Erlang-B diatas biasa digunakan dalam telekomunikasi dengan asumsi-asumsi tertentu, salah asumsinya adalah pemanggilan yang tidak sukses karena kondisi sibuk tidak masuk dalam antrian serta tidak terjadi pengulangan pemanggilan (retry).


Pada kenyataannya pelanggan biasanya mencoba melakukan pemanggailan lagi (rerty) jika pemanggilan tidak sukses. Dengan model trafik Extended Erlang-B, maka faktor jumlah retry jika terjadi pemanggilan tidak sukses tidak lagi diabaikan.


Sekian dulu tulisan saya tentang Erlang dan analisis trafik jaringan telekomunikasi, lain kali mungkin saya akan tulis contoh studi kasus perhitungannya.