JETri, Volume 2, Nomor
1, Agustus 2002, Halaman 41-52, ISSN 1412-0372
Analisis Unjuk Kerja Jaringan Pensinyalan No.7 Yuli Kurnia Ningsih Dosen Jurusan Teknik Elektro-FTI, Universitas Trisakti Abstract This paper analyses the performance of the signalling network No.7, based on its Grade Of Service (GOS). Computer software is designed and employed, based on Visual Basic 6.0 to simulate the Signalling Network System which is based on CCS No.7. The facilities of this simulation software is so designed as to enable the user to change inputs, using different values: number of nodes, average traffic, internode distance, routing, transmission medium, number of channel. This in turn would make it possible to analyse the efficiency of the network and, hence the optimum performance desired. Keywords: Grade of Service (GoS), Routing, Message Signal Unit (MSU)
1. Pendahuluan Sejalan dengan diterapkannya teknologi digital di semua sektor, termasuk pada jaringan telekomunikasi, pensinyalan yang berkecepatan tinggi dan kapasitas transfer yang besar sangat dibutuhkan. Kebutuhan ini terpenuhi oleh sistem Pensinyalan No.7 (SS No. 7). Sistem pensinyalan ini merupakan sistem pensinyalan kanal bersama yang direkomendasikan oleh CCITT dan diatur berdasarkan standar internasional. Keuntungan penerapan sistem pensinyalan ini adalah penggunaan jaringan pensinyalan yang terpisah dari jaringan pembicaraan. Agar diperoleh unjuk kerja yang optimum bagi jaringan telekomunikasi maka unjuk kerja jaringan pensinyalan harus senantiasa diketahui dan dilakukan analisis terhadap hasilnya. Jaringan pensinyalan beroperasi efisien pada atau di bawah suatu ambang beban maksimum tertentu yang diperkirakan. Bila suatu beban melampaui ambang beban maksimum maka unjuk kerja jaringan akan menuju ke situasi kemacetan (congestion) yaitu situasi dimana jaringan dalam keadaan sibuk namun trafik yang berhasil terus mengalami penurunan. Oleh karena itu agar jaringan tidak mengalami penurunan kinerja, maka senantiasa harus dilakukan analisis unjuk kerja jaringan. Unjuk kerja jaringan mencerminkan baik buruknya kualitas pelayanan yang dapat diberikan pengelola jaringan terhadap pemakainya. Tingkat pelayanan Grade Of Service (GOS) merupakan kriteria yang dapat digunakan sebagai tolok ukur kualitas palayanan. Tingkat pelayanan yang diberikan diukur berdasarkan tingkat kegagalan yang terjadi. Semakin besar tingkat pelayanan yang dihasilkan maka semakin besar tingkat kegagalan yang
JETri, Tahun Volume 2, Nomor 1, Agustus 2002, Halaman 41-52, ISSN 1412-0372
terjadi, berarti semakin buruk kualitas pelayanan yang dapat diberikan jaringan. Dengan demikian perlu dilakukan analisis terhadap tingkat pelayanan yang dihasilkan agar dapat diambil suatu tindakan untuk mencari penyebab dan mendapatkan solusinya. Pada simulasi ini, tingkat pelayanan yang dianalisis, berdasarkan proses pensinyalan pada basic bearer service. Sistem yang digunakan untuk menghitung tingkat pelayanan menggunakan sistem Loss. 2. Sistem Pensinyalan No.7 Pensinyalan merupakan sarana penting dalam jaringan telekomunikasi yang berfungsi meneruskan perintah dan informasi yang diperlukan bagi pembentukan, pemantauan dan pembubaran hubungan. Pada tahun 1980 berhasil dibuat suatu sistem pensinyalan yang direkomendasikan CCITT sebagai common channel signalling No.7 (SS No.7) dimana struktur protokolnya yang berlapis sesuai dengan model referensi OSI. Pensinyalan SS No. 7 sangat mendukung pelayananpelayanan (services) yang terdapat di dalam jaringan digital pelayanan terpadu (ISDN) dan jaringan komunikasi bergerak. Seluruh fungsi dalam protokol SS No. 7 dibagi atas 2 bagian utama, yaitu Bagian Transfer Pesan (Message Transfer Part/MTP) dan Bagian Pemakai (User Part/UP). Bagian Transfer Pesan (MTP) melakukan pemindahan dan pengiriman informasi signaling dan bertanggung jawab terhadap keandalan transfer informasi melalui jaringan pensinyalan karena memiliki kemampuan untuk bereaksi terhadap kegagalan pada jaringan. Gambar 1. pada halaman berikut menunjukkan prosedur–prosedur yang terjadi pada saat melakukan pembangunan hubungan sampai dengan pemutusan hubungan pada basic bearer service (Beni, 1991: 15). Jaringan telekomunikasi yang dilayani oleh sistem pensinyalan kanal bersama No. 7 terdiri dari sejumlah node-node penyambungan dan pemrosesan, yang dihubungkan oleh saluran-saluran transmisi. Dalam konteks pensinyalan, node-node tersebut dinamakan Signalling Point (SP) atau titik pensinyalan. Sedangkan saluran transmisi yang menghubungkan titik pensinyalan dengan titik pensinyalan lain disebut signalling link (saluran pensinyalan). Route yang ditentukan untuk menyampaikan pesan-pesan pensinyalan dari node asal ke node tujuan disebut signalling route atau route pensinyalan. Routing adalah proses pemilihan route yang akan digunakan dalam membangun suatu hubungan. Route yang ditempuh haruslah singkat, andal dan efisien dalam mencapai tujuan.
42
Yuli Kurnia Ningsih, Analisa Unjuk Kerja Jaringan Pensinyalan No. 7
Calling Party
Orig Lo Exch
Transit Exch
Transit Exch
Term Lo Exch
Calling Party
Set-up IAM IAM IAM Set-up Alerting ACM ACM ACM Alerting
Connect ANM
ANM ANM
Connect Data Transfer / Conversation Disconnect REL Release
REL RLC
REL RLC
Disconnect RLC REL
Gambar 1. Aliran pesan proses pambangunan dan pembubaran hubungan Sasaran-sasaran yang hendak dicapai dengan digunakannya sistem routing: (a). Perencanaan routing yang ekonomis untuk seluruh trafik informasi. (b). Grade of service yang baik (GOS). Pada umumnya semua jaringan memperhatikan proses routing didasarkan pada kriteria nilai cost yang paling sedikit (least cost). Salah satu metode routing yang dapat memenuhi kriteria tersebut adalah metode jalur terpendek (shortest path), yang menggunakan Algoritma Dijikstra (Tarek, 1994: 172). Routing sistem pensinyalan No. 7 adalah routing statik, dimana setiap node akan memelihara sebuah tabel (daftar) berisi route-route yang harus ditempuh oleh pesan untuk mencapai berbagai alamat tujuan. Untuk mengurangi ketidakandalan dalam menghadapi kegagalan pada node
43
JETri, Tahun Volume 2, Nomor 1, Agustus 2002, Halaman 41-52, ISSN 1412-0372
atau saluran, maka keputusan routing dibuat menjadi dua pilihan, yaitu pilihan utama dan pilihan alternatif (Jabbari, 1992: 155-168). Selain saat menghadapi kegagalan, pilihan alternatif juga dipilih bila beban saluran telah melebihi 0.2 Erlang pada satu saat (CCIT88, 1988: VI.8). Perhitungan tingkat pelayanan, diukur berdasarkan tingkat kegagalan yang terjadi. Semakin kecil GOS semakin baik tingkat pelayanan karena tingkat kegagalan yang terjadi kecil. Tindakan terhadap panggilan yang gagal tergantung pada sistem pelayanan yang digunakan. Pada sistem loss, permintaan pelayanan tersebut akan langsung diblock dan dinyatakan gagal, tanpa dapat mengakses sistem. Total waktu pengiriman dari node asal hingga node tujuan terdiri dari beberapa komponen waktu yaitu: waktu perambatan, waktu pemrosesan dan waktu pengiriman paket MSU (Message Signal unit) itu sendiri. Gambar 2. (pada halaman berikut) menjelaskan proses waktu pengiriman MSU IAM. Waktu perambatan tergantung pada jarak antar node, laju data, dan delay yang terjadi pada repeater. Laju data dan repeater delay tergantung dari medium yang digunakan untuk mentransmisikan pesan. Waktu pengiriman MSU tergantung dari jumlah bit yang dikirim dan kecepatan kanal/saluran. Sedangkan waktu pemrosesan MSU tergantung dari tipe atau konfigurasi perangkat keras yang digunakan padai setiap node. 3. Proses Simulasi Ada dua tahap masukan simulasi. Tahap pertama, masukan berupa data-data untuk keperluan pembentukan model jaringan, seperti penentuan jumlah node, penentuan jumlah kanal, penentuan media transmisi dan penentuan jarak antar link. Tahap kedua, data-data yang diperlukan untuk proses simulasi, seperti lamanya waktu pengamatan, besar mean dan varian yang diinginkan, penentuan jumlah pelanggan dan penentuan lamanya timeout untuk setiap paket pensinyalan dan penentuan keputusan route yang ditempuh dari suatu node asal ke node tujuan, apakah berdasarkan metode shortestpath atau secara manual sesuai kondisi tertentu. Proses simulasi dilakukan dengan menggunakan data-data masukkan yang diberikan melalui gambar jaringan, path, variabel untuk properti link dan node serta data yang dihasilkan secara acak. Jumlah panggilan tergantung nilai mean dan varian yang diberikan. Jika jumlah panggilan setiap node diketahui, maka akan diciptakan objek pemanggil sebanyak jumlah panggilan yang diketahui. Objek pemanggil memiliki data-data pokok, antara lain adalah asal node, nomor pemanggil, node tujuan, nomor yang dipanggil, route yang dipakai, status tiap user, lama pembicaraan dan lain-lain.
44
Yuli Kurnia Ningsih, Analisa Unjuk Kerja Jaringan Pensinyalan No. 7
MSU IAM
Org. Node
MSU IAM
Trans. Node TMSU
TP
MSU IAM
Trans. Node TMSU
TP
MSU IAM
Dest. Node TMSU
TP
Gambar 2. Proses waktu pengiriman MSU. Model jaringan pensinyalan pada penenelitian ini terdiri dari 15 buah node, masing-masing node selain sebagai Signalling Point (SP) juga berfungsi sebagai Signalling Transfer Point (STP). Kerahasian perusahaan maka, setiap node menggunakan alfabet sebagai pengganti nama sebenarnya (gambar 3). E
L
I H
D
A
K
B
G
J
C
N
M
D
O
Gambar 3. Model Jaringan Pensinyalan No.7
45
JETri, Tahun Volume 2, Nomor 1, Agustus 2002, Halaman 41-52, ISSN 1412-0372
Jumlah link penghubung antar node, sesuai dengan kondisi sebenarnya, [tabel 1.] Tabel 1. Jumlah Saluran Antar Link A B C D E F G H I J K 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A 1 1 0 0 1 0 0 0 0 B 1 0 1 0 0 0 0 0 0 C 0 1 1 0 0 0 0 0 0 D 0 1 0 0 1 1 0 0 0 E 0 0 1 1 1 0 0 0 0 F 0 0 1 0 0 1 1 2 0 G 0 1 0 0 1 1 0 1 0 H 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 I 1 J 0 0 0 0 0 0 2 1 0 K 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 L M 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 O 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 Sumber: data jaringan PT. X
L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
M 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1
N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
O 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 -
Terdapat 3 jenis media transmisi yang digunakan untuk menghubungkan antar node tersebut [tabel 2]. Tabel 2. Media Transmisi dan Jarak Link Antar Node Link Media transmisi Jarak (km) A–B Satelit 455.6 B–C Gelombang Mikro 572.3 B–D Gelombang Mikro 511.2 B–G Gelombang Mikro 1457 D–E Gelombang Mikro 338.9 C–F Gelombang Mikro 583.4 F–G Gelombang Mikro 524.1 E–G Gelombang Mikro 955.6 E–H Kabel Laut 955.6 G–I Satelit 770.4 G–J Kabel Laut 774.1 G–M Gelombang Mikro 524.1
46
Yuli Kurnia Ningsih, Analisa Unjuk Kerja Jaringan Pensinyalan No. 7
Link Media transmisi G–H Gelombang Mikro G–O Gelombang Mikro J–K Satelit K–L Gelombang Mikro J–N Gelombang Mikro O–J Gelombang Mikro O–N Gelombang Mikro H–J Kabel Laut M–J Gelombang Mikro Sumber: data jaringan PT. X
Jarak (km) 15 146.3 824.1 1013 387.1 633.4 942.7 774.1 292.6
Waktu perambatan untuk setiap link adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Waktu Perambatan Antar Link Link Media transmisi A–B Satelit B–C Gelombang Mikro B–D Gelombang Mikro B–G Gelombang Mikro D–E Gelombang Mikro C–F Gelombang Mikro F–G Gelombang Mikro E–G Gelombang Mikro E–H Kabel Laut G–I Satelit G–J Kabel Laut G–M Gelombang Mikro G–H Gelombang Mikro G–O Gelombang Mikro J–K Satelit K–L Gelombang Mikro J–N Gelombang Mikro O–J Gelombang Mikro O–N Gelombang Mikro H–J Kabel Laut M–J Gelombang Mikro Sumber: data jaringan PT.X
Delay Time (ms) 272 1.95 1.74 5.29 1.15 1.98 1.78 3.25 5 272 3.87 1.78 0.051 0.49 272 3.44 1.32 2.15 3.21 3.87 0.99
47
JETri, Tahun Volume 2, Nomor 1, Agustus 2002, Halaman 41-52, ISSN 1412-0372
Route pada simulasi ini sesuai dengan kondisi saat ini (tabel 4) Tabel 4.Keputusan Routing A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
A
-
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
A
-
D
D
G
G
G
G
G
G
G
G
G
G
G
C
B
B
-
B
B
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
D
B
B
B
-
E
B
B
E
B
B
B
B
B
B
B
E
D
D
D
D
-
G
G
H
G
G
G
G
G
G
G
F
C
C
C
C
G
-
G
G
G
G
G
G
G
G
G
G
B
B
F
E
E
F
-
H
I
J
J
J
M
J
O
H
G
G
G
E
E
G
G
-
G
J
G
G
G
G
G
I
G
G
G
G
G
G
G
G
-
G
G
G
G
G
G
J
G
G
G
G
G
G
G
H
G
-
K
K
M
N
O
K
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
-
L
J
J
J
L
K
K
K
K
K
K
K
K
K
K
K
-
K
K
K
M
G
G
G
G
G
G
G
G
G
J
J
J
-
J
J
N
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
-
O
O
G
G
G
G
G
G
G
G
G
J
J
J
J
N
-
Sumber: data jaringan PT.X 3. Hasil Simulasi dan Analisis Hasil simulasi dalam penelitian ini merupakan unjuk kerja sistem jaringan pensinyalan yaitu berupa tingkat pelayanan (GOS). Dengan mengubah-ubah masukan data, maka hasil dari simulasi dapat dilakukan analisis terhadap beberapa hal yang berkaitan dengan Grade of Service atau tingkat pelayanan yang diberikan oleh node atau titik pensinyalan.yaitu: 1. Berdasarkan penentuan besar mean sebagai variabel.
Karena pembangkitan data banyaknya panggilan yang datang untuk setiap waktu pengamatan pada simulasi ini dilakukan secara random dengan distribusi normal, maka harga mean sangat berpengaruh terhadap tingkat pelayanan yang diberikan oleh suatu node. Semakin besar harga mean, akan semakin benyak panggilan yang gagal terlayani, yang berarti terjadi penurunan tingkat pelayanan yang diberikan. Hal ini ditunjukkan pada Grafik 1. pada halaman berikut.
48
Yuli Kurnia Ningsih, Analisa Unjuk Kerja Jaringan Pensinyalan No. 7
Grafik 1. Besar Mean Sebagai Variabel 70
GOS (%)
60 50 40 30 20 10 0 A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
Node
m1
m2
m3
2. Berdasarkan penentuan besar varian sebagai variabel. Pembangkitan data secara random dengan distribusi normal, harga varian tidak berpengaruh terhadap tingkat pelayanan yang diberikan suatu node. Peningkatan harga varian belum tentu mempengaruhi harga GOS–nya seperti terlihat pada Grafik 2. pada halaman berikut.
Grafik 2. Besar Varian Sebagai Variabel 60
GOS (%)
50 40 30 20 10 0 A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
Node v1
v2
v3
3. Berdasarkan penentuan route sebagai variabel. Route yang berdasarkan algoritma Dijkstra menghasilkan tingkat pelayanan yang lebih baik. Akan tetapi perlu pula dilihat beban dari node yang akan dilewati, terlihat pada grafik 3 pada halaman berikut.
49
JETri, Tahun Volume 2, Nomor 1, Agustus 2002, Halaman 41-52, ISSN 1412-0372
Grafik 3. Penentuan Route Sebagai Variabel Untuk m1 70 60
GOS (%)
50 40 30 20 10 0 A
B
C
D
E
F
G
H
I J Node
K
L
M
Manual
N
O
Dijkstra
4. Berdasarkan penentuan jumlah kanal sebagai variabel. Penentuan jumlah kanal sangat mempengaruhi tingkat pelayanan yang dihasilkan. Dengan menambah satu kanal pada link-link yang cukup padat dalam simulasi ini link G-O, N-O, dan J-N dapat meningkatkan tingkat pelayanan, lihat grafik 4. Dengan adanya penambahan kanal tersebut, panggilan yang datang secara bersamaan, dapat dibagi (pelayanannya) melalui kanal yang berbeda. Grafik 4. Penentuan Jumlah Kanal Sebagai Variabel Pada Route Dijkstra 80 70 GOS (%)
60 50 40 30 20 10 0 A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
Node
Kanal 1
50
Kanal 2
N
O
Yuli Kurnia Ningsih, Analisa Unjuk Kerja Jaringan Pensinyalan No. 7
5. Beban suatu link sangat mempengaruhi tingkat pelayanan yang dihasilkan. Bila beban link terlalu berlebih, akan menyebabkan pengiriman pesan pensinyalan mengalami kegagalan dan akan berakibat kegagalan panggilan, sehingga tingkat pelayanan yang dihasilkan akan menurun. Hal tersebut terlihat pada Grafik 5.
GOS (%)
Grafik 5. Tingkat Pelayanan Setiap Node 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 A
B
C Awal
D
E
F
G
H I Node
J
K
Solusi I
L
M
N
O
Solusi II
6. Untuk mengatasi link-link yang overload paling mudah adalah dengan cara melakukan penambahan kanal pada seluruh ink-link yang sering terjadi overload. Hasilnya, secara langsung dapat menurunkan jumlah terjadinya overload dan dapat meningkatkan tingkat pelayanan yang diberikan. Dilain pihak cara kombinasi, relatif juga dapat menurunkan overload yang terjadi. Secara ekonomis, cara kombinasi lebih baik karena tidak semua link harus ditambah kanal, melainkan cukup dialihkan routenya. Hal tersebut dapat dilihat pada Grafik 6. pada halaman berikut ini. 4. Kesimpulan 1. Faktor yang mempengaruhi tingkat pelayanan: a. Besar mean trafik yang terdapat pada setiap node b. Jumlah kanal yang tersedia pada link c. Route yang ditempuh oleh paket pensinyalan d. Beban trafik pada link.
51
JETri, Tahun Volume 2, Nomor 1, Agustus 2002, Halaman 41-52, ISSN 1412-0372
Grafik 6. Tingkat Pelayanan Setiap Node 0.05 0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 1
2
3
4
Awal
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Link
Solusi I
Solusi II
2. Dengan melakukan penambahan kanal pada link yang sering mengalami overload dapat menurunkan besar GoS yang dihasilkan, dengan demikian tingkat pelayanan yang dihasilkan juga meningkat. 3. Dengan pengkombinasian antara penambahan kanal dengan pengubahan route dapat menurunkan besar GoS yang dihasilkan. 4. Node yang hanya mempunyai route langsung, akan memberikan tingkat pelayanan yang lebih buruk bila dibandingkan pada node yang mempunyai route altenatif.
Daftar Pustaka 1. Beninger, Tony. 1991. SS7 Basics. Chicago: Telephony Div. 2. CCITT Recommendation Q.721-Q.766 Blue Book. 1988. Specification of Signaling System No.7.Melbourne. 3. Jabbari, Bijan. April 1992.Routing Congestion control in Common Channel Signaling System No.7. Proceeding of the IEEE vol 80, no. 4. 4. Tarek, Sadawi N., Mostafa H.Ammar and Ahmed El Hakeem. 1994. Fundamental of Telecommunication Network. USA: John Wiley & Sons. Inc.
52
