Konsep Trafik TES 3114 Rekayasa Trafik

Konsep Trafik

TES 3114 R k

T fik

Anhar

Jurusan Teknik Elektro Univ Riau

TES 3114 Rekayasa Trafik

Univ. Riau

TES 3114 1

y _{Teletraffic theory :}

the application of probability theory to the solution of problems concerning planning, performance evaluation, operation, and maintenance of telecommunication systems. (Iversen, 2002)

y _{Istilah teletraffic berhubungan dengan seluruh trafik pada}

jaringan telekomunikasi (termasuk jaringan data)

y _{Memanfaatkan teori antrian (queuing theory), yang dapat}

Sistem

Incoming traffic Outgoing traffic

y _{Trafik dibangkitkan oleh pengguna sistem} y _{Sistem melayani trafik yang masuk}

y _{Trafik dapat berupa panggilan yang harus disambungkan}

pada jaringan telepon, paket yang harus dirutekan pada

TES 3114 3

p j g p p y g p

jaringan data, request untuk web server dsb.

y _{Tujuan teori teletraffic adalah sebagai berikut :}

to make the traffic measurable in well defined units, through mathematical models derive the relationship between grade-of-service (GoS) and system capacity in such a way that theory becomes ( ) y p y y y a tool by which investments can be planned (Iversen, 2002)

SS

Ilustrasi diperlukannya rekayasa trafik di dalam penggelaran jaringanIlustrasi diperlukannya rekayasa trafik di dalam penggelaran jaringan Agar komunikasi antar pelanggan dapat selalu dilakukan,

di k 1000 l t l (dit b h d t l)

TES 3114 5

sediakan 1000 saluran antar pelanggan (ditambah resource pada sentral) Tetapi ini tidak ekonomis karena di dalam kenyataan sangat jarang terjadi seluruh pelanggan berbicara pada saat yang bersamaan

Di sisi lain, bila kita misalnya hanya menyediakan 1 saluran maka layanan tidak dapat diberikan secara memadai

Rekayasa trafik dapat digunakan untuk menentukan jumlah saluran

yang ekonomis namun masih dapat memberikan tingkat layanan yang memuaskan pelanggan

y _{Bila diketahui kondisi sistem tertentu dan trafik yang masuk}

Bagaimana Quality of Service (QoS) yang dialami pengguna?

y _{Bila diketahui trafik yang masuk dengan QoS yang dipersyaratkan}

Bagaimana suatu sistem di-dimensioning ?

y _{Bila diketahui kondisi sistem dan QoS tertentu} Some interesting questions

Berapa beban trafik maksimum yang dapat dilayani sistem dengan baik?

Note :

- Istilah GoS dan QoS sering digunakan untuk menyatakan satu sama lainnya (sering dipertukarkan)

Dengan kata lain, tujuan teletraffic adalah Menentukan hubungan antara - Quality of Service - Beban trafik - Kapasitas sistem TES 3114 7 Hubungan Kualitatif

Dengan QoS tertentu Dengan Kapasitas sistem

tertentu

Dengan Beban trafik tertentu

y_{Sifat model yang dikehendaki :}

- Model harus dapat disesuaikan dengan proses pengukuran

- Model harus cukup sederhana agar dapat digunakan untuk men-dimensi sistem

y_{Pemodelan adalah proses yang iteratif :}

1. Sistem diamati dan trafik diukur

2. Berdasarkan data yang diukur, sebuah model teletraffic dibuat

3. Model digunakan untuk memprediksi k l k k i

TES 3114 9

kelakukan sistem

4. Jika akurasi model kurang memadai, model diperbaiki berdasarkan pengukuran yang baru

Model Sistem

y _{Loss (blocking) systems}

y _{Jika trafik tidak dapat diolah, akses terhadap jaringan akan} ditolak (blocked) dan trafik akan hilang

ditolak (blocked) dan trafik akan hilang

y _{Queuing systems}

y _{Bila trafik tidak dapat diolah langsung, trafik akan menunggu} di buffer sampai tersedianya kapasitas yang mencukupi (tidak pernah ada trafik yang hilang)

y _{Mixed system}

y _{Gabungan antara loss dan queuing systemGabungan antara loss dan queuing system}

y Bila trafik tidak dapat diolah langsung, trafik akan menunggu di buffer

y Bila kapasitas buffer sudah penuh tetapi masih ada trafik yang datang, maka trafik tersebut akan di-blok (lost traffic)

Teori teletraffic dikembangkan seiring dengan perkembangan sistem sentral telepon oleh ...

Presenting

TES 3114 11

Agner Krarup Erlang

Born: 1 Jan 1878 in Lonborg (near Tarm), Jutland, Denmark Died: 3 Feb 1929 in Copenhagen, Denmark

Anda sudah tahu...

Anda sudah tahu...

SS

Jenis informasi beragam dan memiliki karakteristik yang Jenis informasi beragam dan memiliki karakteristik yang

berbeda pula berbeda pulapp

SS

VoiceVoice

SS

Delay sensitiveDelay sensitive

SS

Harus dikirimkan secara real timeHarus dikirimkan secara real time

SS

DataData

SS

Tidak delay sensitiveTidak delay sensitive

TES 3114 13

Tidak delay sensitive Tidak delay sensitive

SS

VideoVideo

SS

Serupa dengan voiceSerupa dengan voice

SS

Teori trafik yang digunakan untuk menganalisa dan Teori trafik yang digunakan untuk menganalisa dan

merencakan jaringan telekomunikasi yang digunakan untuk merencakan jaringan telekomunikasi yang digunakan untuk membawa masing

membawa masing--masing informasi akan berbeda pulagg masing informasi akan berbeda pulagg pp

SS

Kondisi jaringan masa laluKondisi jaringan masa lalu

SS

Information specificInformation specific

SS

Contoh: PSTN untuk voice, LAN untuk data etc.Contoh: PSTN untuk voice, LAN untuk data etc.

SS

Jaringan masa sekarangJaringan masa sekarang

SS

SS

Beragam informasi diangkut pada jaringan yang samaBeragam informasi diangkut pada jaringan yang sama

SS

(Voice+web access (misalnya)+video streaming) on IP(Voice+web access (misalnya)+video streaming) on IP--based network based network (Internet)

Model Trafik

y _{Memodelkan trafik yang dibangkitkan user} y _{Memodelkan trafik tertentu}

y Circuit switched traffic

y Komunikasi selalu connection oriented

y Kapasitas digunakan selama koneksi berlangsungapas tas gu a a se a a o e s e a gsu g

y Koneksi bisa analog atau digital y Packet switched traffic

y Komunikasi dapat connectionless

y Aliran data berbentuk paket

y Ukuran paket dapat bervariasi y Message switched

y Messages tidak dibagi-bagi ke dalam beberapa paket melainkan dikirimkan dalam satu buah paket

TES 3114 15

p y Cell switched

y Ukuran paket tetap (Used in ATM network)

y _{Flow adalah sederetan paket yang berasal dari}

sumber yang sama dan diperuntukkan bagi tujuan yang sama pula

y _{Flow dapat dikatagorikan berdasarkan trafik yang}

dibawanya :

y _{Streaming flowsg}

y _{Audio/video transmission}

y Small inter-arrival times between packets

y _{Batasan delay yang ketat (strict delay bounds)} y Panjang flow didefinisikan dalam waktu y _{Elastic flows}

y _{Data transmission (HTTP, FTP etc.)} y Inter-arrival times can have large variations

y _{T ffi i b t}

TES 3114 17

y _{Traffic is bursty}

y _{Delay paket dapat bervariasi}

y _{Definisi Intensitas Trafik :}

The instantaneous traffic intensity in a pool of resources is the number of busy resources at a given instant of time. (ITU-T Recommendation B.18)

(Intensitas trafik dalam sekumpulan sumber daya adalah jumlah sumber daya yang sibuk dalam suatu saat tertentu)

y _{Contoh resource pool : jumlah saluran trunk dalam suatu}

konsentrator, jumlah kanal, jumlah timeselot dsb.

TES 3114 19

Besaran trafik

y _{Volume trafik (V)}

y _{Jumlah lamanya waktu pendudukan perangkat telekomunikasiy p p g} y _{Total holding time}

y Holding time = durasi panggilan

y Pangggilan (call) = koneksi dalam sistem teletraffic

y _{Holding time = service time}

y _{Intensitas trafik (A)}

y _{Jumlah lamanya waktu pendudukan per satuan waktuJ y p p} y _{Volume trafik dibagi perioda waktu tertentu}

y _{Diketahui ada n} saluran y _{Diketahui ada} sejumlah p saluran (dari n saluran yang ada) diduduki ada) diduduki pada saat bersamaan y _{Bila tp} menyatakan jumlah waktu pendudukan p saluran dalam TES 3114 21 perioda T, maka :

Σ

t_p= T p=0 n

y _{Total holding time semua saluran}

Σ

p.t_p

n

V

y _{Maka intensitas trafik}

p=1

Σ

p.t_p/T = p=1 n

Σ

p=1 n p(t_p/T) A =

TES 3114 23

Pengertian lain dari intensitas trafik

y _{Intensitas trafik yang diolah oleh satu saluran sama dengan}

peluang (bagian dari waktu) saluran tersebut diuduki (busy)

y _{Intensitas trafik menyatakan pula jumlah rata-rata saluran}

yang diduduki secara bersamaan dalam perioda waktu tertentu

Σ

n₁

p(t_p/T)

Expected value

Pendekatan lain perhitungan intensitas

trafik

y _{Jumlah waktu dari seluruh pendudukan per satuan waktu}

(perioda pengamatan)g _N

y _{Contoh : Suatu berkas saluran terdiri dari 4 saluran. Di}

dalam satu jam (jam sibuk) misalnya diketahui

y _{Saluran 1 diduduki selama total 0,25 jam} y _{Saluran 2 diduduki selama total 0, 5 jam}

S l 3 did d ki l l 0 25 j

Σ

n=1 N t_n A =1/T TES 3114 25

y _{Saluran 3 diduduki selama total 0,25 jam} y _{Saluran 4 diduduki selama total 0, 5 jam}

Maka: A =(0,25+0,5+0,25+0,5)jam/1 jam = 1,5 jam/jam

y Hasil-hasil lain

y Waktu pendudukan rata-rata :

y Jumlah pendudukan per satuan waktu

y C = A/tr= N/T y _{A = C t}

Σ

n=1 N t_n t_r=1/N y _{A = C.tr}

y C = jumlah panggilan (pendudukan) per satuan waktu (1 jam sibuk) y t_r= lamanya waktu pendudukan rata-rata dinyatakan dalam satuan

waktu yang sama dengan C

y Contoh : C = 3600 panggilan/jam = 60 panggilan/menit = 1 panggilan/detik

y t_r= 1/60 jam/panggilan = 1 menit/panggilan = 60 detik/panggilan

y _{Harap diingat bahwa intensitas trafik tidak bersatuan}

(dimensionless)

y _{Tetapi, untuk menghormati jasa ilmuwan Denmark Agner}

Krarup Erlang (1878-1929), maka intensitas trafik diberi p g satuan Erlang (erl)

y _{Sebuah saluran atau sever dapat menangani trafik sampai 1 E}

TES 3114 27

• Tiga jenis trafik :

– Trafik yang ditawarkan (offered traffic) : A – Trafik yang dimuat (carried traffic) : Y

– Trafik yang ditolak atau hilang (lost traffic) : RTrafik yang ditolak atau hilang (lost traffic) : R

• Relasi ketiga jenis trafik tersebut : A = Y + R • Hanya carried traffic yang dapat diukur • Jenis trafik lainnya harus dihitung • Melihat kembali Volume trafik (V)

– V = Intensitas trafik kali perioda pengamatan = AT [Erlang-jam]V Intensitas trafik kali perioda pengamatan AT [Erlang jam] – V = Jumlah pendudukan kali waktu pendudukan rata-rata = n.h

Contoh-contoh

y _{Misalkan ada suatu sentral. Asumsikan bahwa}

y _{Rata-rata terdapat 1800 panggilan baru dalam 1 jam, danp p gg} y _{Rata-rata waktu pendudukan adalah 3 menit}

y _{Maka intensitas trafik adalah}

a = 1800x3/60 = 90 Erlang

y _{Jika rata-rata waktu pendudukan naik dari 3 menit menjadi 10}

menit, maka

TES 3114 29

a = 1800 x 10/60 = 300 Erlang

Karakteristik trafik

z Karakteristik tipikal untuk beberapa katagori pelanggan telepon

telepon

– Private subscriber : 0,01 – 0,04 erlang

– Business subscriber : 0,03 – 0,06 erlang

– Private branch exhange : 0.10 – 0,60 erlang

– Pay phone : 0,07 erlang

z Hal ini berarti, misalnya :

– Seorang pelanggan rumahan (private subscriber) biasanya

k 1% d 4% k k b bi l l i

menggunakan 1% s.d. 4% waktunya untuk berbicara melalui telepon (pada suatu selang waktu yang disebut “jam sibuk”) – Diperlukan 2250 – 9000 pelanggan rumahan untuk

erl TU VE CCS HCS UC ARHC EBHC VE UC 1 erl = 1TU = 1 VE = 1 36 30 1 CCS = 1 HCS = 1/36 1 5/6 TES 3114 31 1 HCS 1 UC = 1/36 1 5/6 1 ARHC = 1 EBHC = 1/30 6/5 1

Variasi Trafik

y _{Variasi yang dapat diperkirakan (predictable variations)}

y _{Long term trend (years)}

y _{Pertumbuhan trafik}

y Existing services: growth of user population,g g p p ,

y changes in habits, economics

y New services

y _{Variasi selama setahun (months)} y _{Variasi selama seminggu (days)} y _{Variasi harian selama 24 jam (hours)} y _{Variasi predictable lainnya}

y _{Regular: Lebaran, Natal etc.} y Irregular: televoting

y _{Variasi yang acak}

y _{Short term random variations (seconds, minutes)}

y Disebabkan oleh tindakan antar user yang independent

y Random call arrivals

y Random holding times

y _{Long term random variations (hours)}

y _{Random variations caused by external sources}

TES 3114 33

y _{pengertian jam sibuk dan jam tersibuk}

y Jam tersibuk : satu jam tiap hari dimana trafik tertinggi

(tersibuk)

y _{J ib k l t j (d k i 15 it)} y _{Jam sibuk : selang satu jam (dengan akurasi 15 menit) yang}

memiliki rata-rata trafik tertinggi dalam periode yang lama →Time Consistent Busy Hour (TCBH)

y _{TCBH diambil dari hasil pengukuran beberapa hari, kemudian} dibuat kurva rata-ratanya

TES 3114 35

y _{TCBH digunakan sebagai dasar bagi perhitungan trafik} y _{Secara statistik, kondisi trafik pada jam sibuk/jam tersibuk}

dianggap sudah stasioner (setimbang/stabil)

y _{Nila trafik yang diukur di luar jam sibuk dapat lebih besar}

Quality of Service (QoS)

y _{Definisi QoS :}

The collective effect of service performance, which determines the degree satisfaction of a user of the service (ITU-T recommendation E.800)

y _{Serveability: Technical QoS; Service availability and} maintenance of quality

y _{Support services: Availability, maintenance and quality of the} corresponding support services

y _{Operability: Operability and usability of the application used}

TES 3114 37

y _{Operability: Operability and usability of the application used} to access the service

y _{Security: Confidentiality, integrity etc. of the service}

Grade of Service (GoS)

y _{Definisi GOS :}

A number of traffic engineering variables to provide measure of adequacy of a group of resources under specified conditions. (ITU-T recommendation E.600)

y _{Nilai-nilai parameter GoS disebut standard GoS} y _{Nilai parameter GoS yang doiperoleh dalam kondisi}

sebenarnya disebut GoS results

y _{Standard GoS harus menunjukkan (should reflect) persyaratan j ( ) p y}

QoS

y _{Parameter GoS berdasarkan perspektif user}

y _{Loss systems}

y _{Call congestion: The fraction of all call attempts which observes all servers}

busy (the nuisance the subscriber feels).

y _{Time congestion: The fraction of time when all servers are busy.}

y _{T ffi ti Th f ti f th ff d t ffi th t i t i d} y _{Traffic congestion: The fraction of the offered traffic that is not carried,}

possibly despite several attempts.

y _{Blocking probability = Call congestion}

y _{Packet loss probability: Probability that traffic is lost due to congestion or}

transmission errors y _{Queuing systems}

y Packet delay, latency

TES 3114 39

y Jitter: variance in packet delay

y _{Paramater GoS berdasarkan perspektif jaringan}

y _{Throughput: Amount of traffic delivered by the network in a} time unit

y _{Capacity: Theoretical upper bound for the carried trafficCapacity: Theoretical upper bound for the carried traffic} y _{Utilization rate: Fraction of capacity used by the network}

y _{Konfigurasi jaringan dibuat agar memenuhi persyaratan}

end-to-end QoS

y _{Parameter GoS dipilih agar memenuhi persyaratan QoS} y _{Service Level Agreement (SLA) adalah perjanjian antara g ( ) p j j}

pelanggan dan jaringan atas QoS dan GoS dari layanan jaringan yang dijual

TES 3114 41

Beberapa pengertian teknis

y _{Titik gandeng}

y _{Semua kontak yang dikerjakan bersamaan secara paralel yang} digunakan untuk meneruskan sambungan-sambungan pada g g g p tempat gandeng

y _{Dalam instalasi penyambungan dilakukan oleh elemen gandeng} g

g

y _{Berkas (saluran) masuk dan berkas (saluran) keluar}

g

Inlet Outlet

TES 3114 43

Berkas saluran masuk Berkas saluran keluar

y _{Berkas sempurna (full availability bundle) dan berkas tak sempurna} (limited availability bundle)

g

Inlet Outlet

y Bila setiap saluran pada berkas keluar dapat dicapai oleh setiap saluran pada berkas masuk, maka berkas tersebut disebut berkas sempurna

y Bila hanya sebagian dari berkas keluar yang dapat dicapai oleh saluran-saluran masuk, maka berkas tersebut dinamakan berkas tak sempurna atau berkas terbatas

Berkas masuk 1 2 Setiap saluran 2 3 4 5 TES 3114 45 m keluar 1,2,3,4,5 dapat dicapai oleh setiap saluran masuk

Saluran1 &2 tak dapat dicapai oleh saluran dari sub-berkas II 1 2 Berkas masuk 2 3 4 5 (½)m I 6 (½)m II 7

Saluran 6 &7 tak dapat dicapai oleh

Latihan

1. Sebuah berkas komunikasi terdiri atas 4 saluran, dimana saluran pertama diduduki selama 20 menit, saluran kedua diduduki selama 15 menit, saluran ketiga diduduki selama 30 menit dan trakhir saluran keempat diduduki selama 45 menit. Tentukan intensitas trafiknya.

2. Pada suatu lokasi, terdapat 1000 pelanggan rumahan dan

100 pelanggan bisnis yang terkoneksi ke sentral A. Berapakah intensitas trafik maksimun dan minimum pada

TES 3114 47

Berapakah intensitas trafik maksimun dan minimum pada sentral tersebut.

Latihan

3. Suatu perusahaan rata-rata melakukan panggilan keluar

sebanyak 120 kali pada 1 jam sibuk. Masing-masing

il b d i 2 i P d h k d l

panggilan rata-rata berdurasi 2 menit. Pada arah ke dalam (menerima), perusahaan tersebut menerima 200 panggilan yang durasi setiap panggilannya rata-rata 3 menit.Hitung trafik keluar (outgoing traffic), trafik ke dalam (incoming traffic), dan trafik total.

4. Pada suatu MEA, sebanyak 600 panggilan keluar yang

dilakukan pelanggan perorangan pada 1 jam sibuk Masing dilakukan pelanggan perorangan pada 1 jam sibuk. Masing-masing panggilan rata-rata berdurasi 2 menit. Bila sentral