Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
56
STUDI PERENCANAAN JARINGAN SOFTSWITCH PADA LEVEL TRUNK Nur Iksan, Wahyu Dewanto
ABSTRAK
Softswitch merupakan konsep komunikasi masa depan yang dikembangkan dari pendekatan PSTN, VoIP, dan jaringan data. Sistem komunikasi ini dirancang untuk dapat memberikan layanan VoIP, data, dan multimedia, disamping dirancang juga untuk melakukan penetrasi terhadap PSTN dalam bermigrasi ke jaringan data. Softswitch mendukung konvergensi voice dan data dalam satu platform jaringan data. Dengan kemampuan yang dimilikinya, serta kemajuan teknologi DSP, kompresi voice, transport kapasitas tinggi dan standar interoperability, maka integrasi voice, data, multimedia, internet, dan PSTN ke dalam suatu infrastruktur jaringan bersama akan menjadi kenyataan. Kata kunci : Softswitch, Bandwidth for VoIP, Next Generation Network 1. PENDAHULUAN Komunikasi
dengan pesat dengan adanya internet, ekstranet, merupakan
kebutuhan
manusia yang tidak bisa diabaikan, baik dari dulu
maupun
sampai
sekarang.
VPN (Virtual Private Network), serta teknologi berbasis paket lainnya. Ketiga,
Kualitas,
regulasi
telekomunikasi
telah
kapasitas layanan serta fitur komunikasi selalu
memunculkan operator-operator baru. Persaingan
dikembangkan.
yang semakin ketat antar operator menyebabkan
Sekarang
ini
PSTN
(Public
Switched
pelanggan akan berpindah ke kompetitor jika
Telephone Network) umumnya lebih menekankan
operator
pada layanan voice dan berpita sempit (narrow
layanan yang beragam, broadband, dan murah.
tersebut
tak
Softswitch
band). Untuk mempercepat penyediaan layanan
mampu
merupakan
memberikan keseluruhan
pita lebar (broadband) pada jaringan tersebut
sistem NGN dalam bentuk paket data yang
maka PSTN dan PSDN (Public Switched Data
diharapkan
Network) harus segera melebur menjadi satu
pelanggan dimasa yang akan datang. Disamping
jaringan
dapat
memenuhi
kebutuhan
disebut
memberikan sumbangan yang besar terhadap
dengan jaringan telekomunikasi masa depan atau
VoIP (Voice over Internet Protokol), internet, dan
NGN (Next Generation Network).
multimedia, Softswitch juga dapat berintegrasi
tunggal
multilayanan
yang
Ada tiga faktor utama pendorong evolusi
dengan PSTN. Softswitch sebagai keseluruhan
jaringan PSTN tradisional menuju NGN. Pertama,
sistem
keterbatasan arsitektur sentral PSTN eksisting.
yaitu.
Operator telekomunikasi akan kesulitan untuk
1. 2. 3.
Kedua, tren konvergensi jaringan dan
beberapa
keuntungan
Mendukung konvergensi voice dan data Mendukung migrasi PSTN ke jaringan data.
upgrade versi software dan hardware pada sentral eksisting.
memiliki
dalam satu jaringan data.
meningkatkan kemampuan PSTN untuk melayani layanan multimedia jika hanya mengandalkan
NGN,
Dengan
arsitektur
terdistribusi,
layanan. Saat ini perbedaan teknik layanan
ketergantungan
antara PSTN dan PSDN menyebabkan terjadinya
tertentu
baik
terbuka
mengurangi pada dalam
dan
dominasi pihak-pihak
pengembangan
kompleks
maupun operasinya. Migrasi sistem dan jaringan PSTN tradisional
dengan ukuran yang besar, tersentralisir, dan
menuju NGN harus dilaksanakan. Jaringan PSTN
tertutup. Sedangkan PSDN berbasis paket switch,
yang masih menjadi tulang punggung arsitektur
lebih sederhana dan terdistribusi. PSDN tumbuh
telekomunikasi lambat laun tidak akan optimal
pemisahan antara keduanya. PSTN yang berbasis sirkuit switch
merupakan
jaringan
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
lagi
untuk
57
mengakomodasikan
layanan
jaringan
Softswitch
adalah
Media
Gateway
multimedia.
Controller, Media Gateway, Gateway Signaling Gateway,
2. TEKNOLOGI SOFTSWITCH
Application
Softswitch software.
adalah
Secara
merupakan
switching
umum
suatu
sistem
sistem
berbasis
server..
Masing Masing-masing
elemen
diwujudkan dalam Gambar 2 sebagai berikut.
Softswitch
komunikasi
yang
menggunakan elemen jaringan berupa software sebagai
pusat
mengendalian
panggilannya.
Elemen jaringan ini disebut Softswitch, Softswitch atau sering disamakan dengan Call Agent, Call Server, atau MGC (Media Gateway Controller). Controller Softswitch
merupakan
konsep
komunikasi masa depan yang dikembangkan dari pendekatan PSTN, VoIP dan jaringan data. Sistem komunikasi
ini
dirancang
untuk
dapat
memberikan layanan VoIP, data dan multimedia, disamping
dirancang
juga
untuk
melakukan
penetrasi terhadap PSTN dalam bermigrasi ke Gambar 2. Arsitektur Jaringan Softswitch
jaringan data. ARSITEKTUR
JARINGAN
a.
Media Gateway Controller Media Gateway Controller sering juga
SOFTSWITCH Jaringan Softswitch adalah jaringan yang
disebut
Softswitch,
Call
Agent,
atau
Call
dikembangkan pada lingkungan jaringan data
Controller. Softswitch adalah implementasi dari
paket IP. Arsitektur yang ada mengacu pada
fungsi konektivitas (atau ‘switch ‘ virtual’) pada
arsitektur NGN yang membagi jaringan sesuai
sentral generasi masa depan yang terdistribusi.
dengan layer fungsi masing-masing, masing, yaitu sebagai
Fungsi utamanya adalah sebagai switching dan
Access Layer, Transport Layer, Control Layer, Layer dan
control panggilan, dengan kemampuan melayani
Application Layer. Arsitektur tersebut ersebut diwujudkan
pelanggan
pada Gambar 1 sebagai berikut.
multimedia. b.
telepon,
internet,
dan
pelanggan
Media Gateway Media
Gateway
adalah
implementasi
fungsi transport dari sentral paket Softswitch. Fungsinya
adalah
menjembatani
sistem
Softswitch dengan jaringan lain di luar paket, seperti
PSTN
dan
mobile,
sehingga
dapat
membentuk satu jaringan telekomunikasi yang utuh. Jenis-jenis Media Gateway yaitu. 1.
Trunk Gateway
2.
Access Gateway
Gambar 1. Arsitektur Layer Softswitch c. KONFIGURASI
UMUM
JARINGAN SOFTSWITCH Jaringan
Softswitch
menggunakan
protokol standar terbuka untuk menghubungkan masing-masing masing elemen jaringan. Elemen utama
Signaling Gateway Signaling Gateway berfungsi meneruskan
pesan-pesan pesan
pensinyalan
antara
PSTN
dan
jaringan IP dibawah kontrol Softswitch. Sistem pensinyalan yang dapat at diakomodasi adalah SS7.
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011 201
58
d. Application Server Application
Server
terdiri
dari
VOIP TANDEM SWITCHING
server server-
server yang akan menyediakan berbagai jenis
Softswitch pada jaringan VoIP Tandem
konten layanan bagi pelanggan yang tidak dapat
Switching digunakan untuk tandem trunk circuit
disediakan isediakan
yang
secara
langsung
oleh
Softswitch.
memindahkan
fungsi
PSTN
class
4
Layanan tersebut biasanya adalah layanan l yang
switching. Signaling Gateway berfungsi sebagai
spesifik dengan kastemisasi yang tinggi.
konversi pensinyalan dari jaringan PSTN yang
harus
Oleh karena itu setiap Application Server
menggunakan
mendukung
Transport). Fungsi dari Trunk Gateway sebagai
Programming disediakan
standar
Interface), ), oleh
yaitu
suatu
API
( (Application
interface
program
yang
sehingga
protokol
SIGTRAN
(Signaling
media trunking untuk hubungan tandem di PSTN dengan IP ke PSTN di kontrol oleh MGC.
memungkinkan program lain dapat melakukan modifikasi terhadap isi dari program tersebut. Layanan yang terdapat pada Application Server biasanya adalah layanan berbasis IN (Intelligent ( Network) dan multimedia.
Gambar 4. Konfigurasi VoIP Tandem Switching 3. TAHAPAN PERENCANAAN Penelitian enelitian ini dilakukan di PT. Telkom Semarang.
Tahap
awal
dalam
perencanaan
jaringan Softswitch adalah pengumpulan data. PROTOKOL-PROTOKOL PROTOKOL
PADA
JARINGAN SOFTSWITCH Softswitch mendukung berbagai standar internasional
dengan
mengadopsi
berbagai
protokol standar terbuka yang ada didalamnya. Gambar
3
menunjukkan
Data yang diperoleh berupa trafik sentral (Johar, Majapahit, Pugeran, Kota Baru, Kerten, dan Gladak),
dimana
data
tersebut
adalah
data
asumsi yang diperoleh dari Telkom berdasarkan ber data trafik September 2002.
protokol protokol-
protokol Softswitch yang terdiri atas protokol pr
Tabel 1. Data Trafik Σ Trafik
H.323, SIP, MEGACO (Media Media Gateway Controller) Controller
No
atau H.248, MGCP (Media Media Gateway Controll
1
Johar
417,8
Protocol), SIGTRAN, RTP (Real Real Time Protocol). Protocol
2
Majapahit
412,5
Masing-masing masing protokol akan dijelaskan sebagai
3
Pugeran
1.311,6
berikut.
4
Kota Baru
1.318,2
5
Gladak
1.284,6
6
Kerten
1.211,3
Sentral
Setelah tahap pengumpulan data selesai, tahap selanjutnya adalah tahap desain topologi, tahap dimensioning yang meliputi perhitungan kapasitas
Softswitch,,
perhitungan
kapasitas
Signaling Gateway,, dan perhitungan kapasitas link antar perangkat. 3.1 DESAIN TOPOLOGI Desain
topologi
bertujuan
untuk
menentukan dimana menempatkan komponen dan interkoneksinya. Gambar berikut adalah topologi beserta komponen-komponen komponen
yang
digunakan
perencanaan jaringan Softswitch. Softswitch Gambar 3. Protokol-Protokol Softswitch
dalam
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
59
Gambar 5. Topologi untuk Perencanaan Jaringan Softswitch
Kapasitas
3.2 DIMENSIONING Dimensioning bertujuan untuk kalkulasi ukuran optimal dari komponen-komponen dalam topologi yang dispesifikasikan dan mengacu pada batasan GOS (Grade of Service). a.
ini
bertujuan
BHCA.
Sesuai
total
dengan
sebesar spesifikasi
Softswitch vendor sebesar 1 million BHCA, maka cukup
dibutuhkan
1
Softswitch
dengan
redundant-nya sehingga dicapai reliability sebesar 99,999 %.
Perhitungan Kapasitas Softswitch Perhitungan
177.600
Softswitch
untuk
b.
Perhitungan Kapasitas Signaling Gateway Signaling Gateway yang digunakan dalam
menentukan besarnya kapasitas Softswitch yang akan digunakan sebagai infrastruktur jaringan
perencanaan adalah
Softswitch.
terintegrasi dengan Softswitch. Signaling Gateway
Formula untuk menentukan kapasitas Softswitch yaitu.
60 x A MHTS kapasitas Softswitch masingBesarnya
BHCA =
masing sentral dapat disusun menjadi tabel
terintegrasi
memerlukan
dengan
SIGTRAN
Softswitch
untuk
tidak
berhubungan
dengan Softswitch. Kapasitas Signaling Gateway merupakan kapasitas SDL (Signaling Data Link) dari SS7. Estimasi awal perencaaan didefinisikan
berikut. Tabel 2. Kapasitas Softswitch No
yang
Signaling Gateway yang
Sentral
1 Johar 2 Majapahit 3 Pugeran 4 Kota Baru 5 Gladak 6 Kerten Total
Kapasitas Softswitch (BHCA) 12.534 12.375 39.348 39.546 37.458 36.339 177.600
sebagai berikut. 1.
Setiap panggilan memerlukan 3 MSU (Message
Signal
Unit).
Panjang
MSU
adalah 16 bit. 2.
Alokasi trafik yaitu 95 % untuk trafik voice dan 5 % untuk trafik signaling. Adapun perhitungan kapasitas Signaling
Gateway dapat dinyatakan sebagai berikut.
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
60
1.
Menentukan kebutuhan SDL link ke SS7.
balancing yaitu apabila salah satu Trunk Gateway
Menentukan call/jam
bebannya berlebih maka masih dapat dilayani oleh Trunk Gateway yang lain. Trunk Gateway (3.1) dengan sentral menggunakan
60 x 0 , 95 x A MHTS
dihubungkan
Menentukan kapasitas SDL dalam 1 jam
interface E1.
Call / jam =
Dengan menggunakan tabel dan software
Call oktet = call / jam x ∑ oktet
Erlang B serta GOS yang diisyaratkan sebesar 1
Maka kapasitas SDL:
% dapat diperoleh jumlah kanal (N). Dari jumlah kanal tersebut dapat diketahui kebutuhan E1 (3.2) yang digunakan untuk menghubungkan Trunk
SDL = 60 x 64000 x 0 , 05 x A ( bps )
∑
2.
MSU
Gateway dengan sentral, dimana 1 E1 terdiri dari
Menentukan kapasitas IP ke Softswitch 1 SDL
32 kanal.
= 64 Kbps Table 5. Hasil Perhitungan Kanal dan E1
kapasitas IP ke Softswitch :
=
No
∑ SDL x 64 Kbps
Besarnya kebutuhan SDL masing-masing sentral ke SS7 dapat disusun menjadi Tabel berikut. Tabel 3. Kebutuhan SDL ke SS7 No 1
Sentral Johar
Kanal signaling 52
2
Majapahit
47
3
Pugeran
47
4
Kota Baru
47
5
Gladak
47
6
Kerten
47
Sentral
kanal
E1
1
Johar
417,8
444
14
2
Majapahit
412,5
438
14
3
Pugeran
1.311,6
1.341
42
4
Kota Baru
1.318,2
1.348
43
5
Gladak
1.284,6
1.314
42
6
Kerten
1.211,3
1.241
39
5956
6.126
194
Total d.
Trafik
Kapasitas
Link
Trunk
Gateway
ke
Jaringan IP Perhitungan kapasitas ke jaringan IP dilakukan dengan menggunakan codec G.729
Besarnya
kapasitas
link
IP
masing-
masing sentral ke Softswitch dapat disusun menjadi Tabel berikut. Tabel 4. Kapasitas Link IP ke Softswitch
c.
No 1
Sentral Johar
Kapasitas (kbps) 3.328
2 3
Majapahit Pugeran
3.008 3.008
4
Kota Baru
3.008
5
Gladak
3.008
6
Kerten
3.008
= jumlah kanal x 26,4 kbps
b.
cRTP
= jumlah kanal x 11,2 kbps
c.
VAD
= jumlah kanal x 21,6 kbps
cRTP + VAD = Jumlah kanal x 6,4 kbps
Tabel 6. Kapasitas dengan Full Rate No
adalah link dari TDM ke Trunk Gateway dan dari Trunk Gateway ke jaringan IP. Trunk Gateway untuk
Full rate
jaringan IP dapat disusun menjadi Tabel berikut.
yang berhubungan dengan perangkat tersebut
kemampuan
a.
Kapasitas link Trunk Gateway dengan
Untuk perangkat Trunk Gateway, link
mempunyai
total jaringan adalah sebagai berikut.
d.
Kapasitas Link Sentral ke Trunk Gateway
juga
dengan payload sebesar 20 byte. Besar kapasitas
load
Sentral
Johar 1 Majapahit 2 Pugeran 3 Kota Baru 4 Gladak 5 Kerten 6 Bandwidth Total
Kapasitas Full Rate (kbps) 11.721,6 11.563,2 35.402,4 35.587,2 34.689,6 32.762,4 161.726,4
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
61
Bandwidth Total
39.206,4
Tabel 7. Kapasitas dengan cRTP 3.3 DESAIN JARINGAN SOFTSWITCH No
Sentral
Johar 1 Majapahit 2 Pugeran 3 Kota Baru 4 Gladak 5 Kerten 6 Bandwidth Total
Kapasitas cRTP (kbps) 4.972,8 4.905,6 15.019,2 15.097,6 14.716,8 13.899,2 68.611,2
Tabel 8. Kapasitas dengan VAD
Secara Softswitch
Sentral
1 Johar 2 Majapahit 3 Pugeran 4 Kota Baru Gladak 5 6 Kerten Bandwidth Total
terdiri
dari
konfigurasi
jaringan
perangkat-perangkat
utama. Perangkat-perangkat tersebut berada di layer 3 yaitu layer network. Softswitch
akan
bekerja
di
tataran
pengaturan panggilannya (call control) serta call processing. Softswitch akan mengontrol panggilan yang
masuk
panggilan No
logical
untuk
dan
mengetahui
tujuannya.
jenis
media
Softswitch
akan
Kapasitas cRTP (kbps)
berhubungan dengan Softswitch yang lain, baik
9.590,4 9.460,8 28.965,6 29.116,8 28.382,4 26.805,6 132.321,6
itu yang berada di jaringan maupun berbeda jaringan, dengan mengirimkan protokol sinyal SIP-T. Untuk jaringan sirkit, Softswitch akan mengirimkan SS7, sementara jika berhubungan dengan jaringan paket, maka Softswitch akan menggunakan H.323 atau SIP.
Tabel 9. Kapasitas dengan cRTP dan VAD No 1 2 3 4 5 6
Sentral Johar Majapahit Pugeran Kota Baru Gladak Kerten
Kapasitas cRTP+VAD 2.841,6 2.803,2 8.582,4 8.627,2 8.409,6 7.942,4
Konfigurasi
fisik
jaringan
Softswitch
menunjukkan ketentuan pemakaian kapasitas masing-masing
perangkat dan kapasitas
link
antar perangkat serta kapasitas cloud backbone IP.
Gambar 6. Konfigurasi Logical Jaringan Softswitch
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
62
Gambar 7. Konfigurasi fisik Jaringan Softswitch
3.4 JENIS DAN JUMLAH PERANGKAT Berdasarkan
konfigurasi
fisik
Transeiver + receiver Interface a.E1 Interface
6 jaringan
7
Softswitch pada Gambar 7 dapat ditentukan jenis dan
jumlah
digunakan
perangkat-perangkat untuk
membangun
yang
jaringan
Tabel 10. Daftar Kebutuhan Perangkat-Perangkat Jaringan Softswitch
1 2 3 4
5
Device Softswitch Master Softswitch Slave Trunk Gateway Application Server a. NMS Server b. OSS Server Layer 3 switch
Required 1 unit 1 unit 3 unit
b.Ethernet Interface SDH
8
3 unit
3.5 ANALISIS HASIL PEMBAHASAN Remarks Softswitch + Signaling Gateway
Hasil perencanaan jaringan Softswitch pada Gambar 6 dan Gambar 7 dapat dijelaskan sebagai berikut. 1.
Softswitch
yang
digunakan
adalah
Softswitch class 4, Signaling Gateway yang
1 unit 1 unit 4 unit
Interface to Local Exchange Interface to Data Network
akan
Softswitch.
No
4 unit
terintegrasi
dengan
Softswitch,
Application Server, dan (OSS) Operating Support System dipasang di Semarang
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
63
karena dekat dengan pusat pemeliharaan jaringan telekomunikasi Divre IV. 2.
3.6 KESIMPULAN
Redundant Softswitch dipasang untuk mencapai reliability sebesar 99,999 %. Redundant
Softswitch
atau
Softswitch
slave berfungsi sebagai back up jika Softswitch
master
mengalami
(jatuh).
Peletakan
berbeda
tempat dan sebisa
lokasi
Redundant
Dari
Softswitch
Perencanaan
a.
b.
Johar,
dihubungkan
Trunk
ke
d.
cRTP dan VAD. Kapasitas full rate sebesar
Solo
Gladak
161.726,4 kbps, kapasitas cRTP sebesar
dan
68.611,2 kbps, kapasitas VAD sebesar 132.321,6
dihubungkan sentral Pugeran dan sentral Baru.
Pemasangan
tiga
kapasitas bahwa
bertujuan untuk optimalisasi jaringan
cRTP+VAD
tersebut
cRTP
dapat
dinyatakan
VAD
mempunyai
dan
paling besar.
yang boros yang menyebabkan
semakin besarnya kebutuhan E1. Adanya
3.7 DAFTAR PUSTAKA
Trunk Gateway membuat pelanggan yang
Franklin
berbasiskan
jaringan
IP
dapat
berhubungan dengan pelanggan PSTN yang
berbasiskan
TDM
demikian
Interface Trunk Gateway yang terhubung ke sentral-sentral menggunakan E1, ke jaringan Softswitch
D.
Orthman,
Architecture
for
IP
dengan
dengan
SDH
Ethernet.
JR.,
2003,
Softswitch
Mc
Graw-Hill
VoIP,
Networking, New York. Sutedjo,
Budi Dharma
Perancangan
sebaliknya.
5.
kapasitas
kapasitas paling kecil sedangkan full rate
yaitu untuk menghindari penggunaan
4.
kbps,
sebesar 39.206,4 kbps. Dari kapasitas-
Trunk
Gateway di tiga wilayah yang berbeda
link
Kapasitas Trunk Gateway ke jaringan IP dilakukan dengan full rate, cRTP, VAD,
sentral Kerten, Trunk Gateway Jogya
Kota
mempunyai
sentral lain yaitu 1.318,2 Erlang.
Semarang
Gateway
sentral
IP
senral Kota Baru lebih besar daripada
dihubungkan ke sentral Majapahit dan sentral
jaringan
sentral Kota Baru. Hal ini karena trafik
masing Trunk Gateway dihubungkan dua Gateway
Penggunaan
Kebutuhan E1 paling besar ada pada
c.
perencanaan ada tiga dimana masing-
Trunk
ini
kapasitas yang lebih hemat.
Trunk Gateway yang dibutuhkan dalam
sentral.
Softswitch
dengan kapasitas 1 million BHCA.
memudahkan untuk memonitoring. 3.
jaringan
hanya memerlukan 1 buah Softswitch
dan
Softswitch tidak terlalu jauh sehingga
jaringan
disimpulkan sebagai berikut.
harus
mungkin
perencanaan
Softswitch untuk level trunk di Semarang dapat
kendala
redundant
hasil
Oetomo, Konsep dan Jaringan
Komputer,
Yogyakarta, Andi. Sutanta,
Edhy,
2005,
Komunikasi
Data
dan
ke
Jaringan Komputer, Yogyakarta, Graha Ilmu.
Interface-
Tharom, Tabratas dan Onno W Purbo, 2001, Buku
dan
interface itu harus berbasis IP.
Pintar Internet: Teknologi VoIP (Voice over
OSS, dan Application server ke Softswitch
Internet Protokol), Jakarta, PT. Elex Media
dengan Ethernet yang berbasis IP.
Komputindo. http://www.google.com/ Softswitch http://www.google.com/ next generation network http://www.isc.com/
64
www.cisco.com/go/cim www.metaswitch.com/
BIOGRAFI Nur Iksan lahir di Grobogan, 07 Maret 1983. lulus Sarjana Teknik Elektro UNNES Semarang tahun 2005. Pernah melaksanakan riset Perencanaan Jaringan Softswitch di Telkom Divre IV Semarang. Bidang yang diminati adalah Telecommunication Network, Network Planning, Data communication, dan Komputer. Email :
[email protected] Telepon : +6281326003768
Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 Januari - Juni 2011
