BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Dalam bab ini dilakukan pengujian dan analisis/verifikasi kesesuaian simulator dibanding dengan sistem nyatanya. Ada dua aspek yang dibandingkan, yaitu kesesuaian urutan proses dan kesesuan karakteristik masukan/keluaran simulator simulator
IV.1 Skenario Pengujian Untuk melakukan verifikasi kedua aspek di atas, skenario yang dilakukan adalah seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.1
MASUKAN
KELUARAN
SKENARIO PERCOBAAN
(inisiasi simulator) Buffer (q) : tak terbatas
Laju kedatangan (λ) =1
Komponen-komponen delay : - Call-admission delay (tadm) - Call-setup delay (tsup) - Call clearing delay (tclr) - Call Occupancy (tocc)
- Jumlah panggilan (c) c/t =λ - Perioda (t) Laju kedatangan (λ) =36
PENGUJIAN & ANALISIS PENGUJIAN KARAKTERISTIK MASUKAN
PENGUJIAN KARAKTERISTIK KELUARAN : - Call admission delay (tadm) - Call setup delay (tsup) - Call clearing delay (tclr) - Call occupancy (tocc)
(TRAFFIC GENERATOR) à Kesesuaian dg Model Poisson • Waktu antar kedatangan
f (t ) = λe − λt
•
Kesesuaian dengan model antrian M/G/1 2 λM D=M + 2(1 − ρ )
Gambar 4.1 Skenario pengujian
IV.2 Pengujian Dalam pengujian berikut, dilakukan percobaan dengan menjalankan program simulasi sebanyak 36 kali seperti skenario yang ditunjukkan pada Gambar 4.1. Setiap percobaan diberikan inisiasi (masukan) harga C (jumlah panggilan) dan T (perioda waktu) untuk setiap skenario (I, II dan III). Dalam tiap percobaan harga C dan T masing-masing skenario dipilih sedemikian rupa, sehingga memberikan harga laju kedatangan total λ = (λ 1 + λ 2 + λ 3 ) = 1 pada percobaan 1, λ = 2 pada percobaan 2 dan seterusnya hingga λ = 36 pada percobaan ke 36. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan kenaikan beban (intensitas trafik/laju kedatangan) pada Softswitch secara bertahap agar dapat diteliti respon/performansi dari Softswitch (yang direpresentasikan oleh parameter delay atau lama waktu proses yang dialami sebuah panggilan dalam Softswitch). Adapun tahaptahap percobaan tersebut adalah sebagai berikut :
1. Setelah program simulator dibuka, akan tampil menu inisiasi untuk memasukkan data jumlah panggilan dan perioda pengamatan, kapasitas buffer seperti diperlihatkan pada Gambar 4.2
Gambar 4.2 Tampilan GUI simulator saat inisiasi
75
2. Sebelum simulator dijalankan, dilakukan verifikasi karakteristik sumber trafik secara visual dengan menekan button View pada masing-masing skenario seperti nampak pada Gambar 4.3
Gambar 4.3 Pengecekan karakteristik sumber trafik 3. Simulator kemudian dijalankan dengan menekan button Start Simulation dan akan nampak seperti Gambar 4.4
76
Inisiasi/masukan (N, T)
Tampilan progress Tampilan (animasi) Informasi progress pemakaian bandwidth, pesan protokol panggilan (dinamika rekap jml panggilan yang proses tiap File-file hasil pencatatan detail proses sedang berlangsung : panggilan) panggilan, (1 file per-panggilan), lihat contoh Gambar 4.3
Gambar 4.4 Tampilan saat simulator sedang berjalan 4. Jika simulator telah selesai memproses seluruh panggilan, baik untuk sesi signaling maupun sesi bicara, maka akan didapat sjumlah file txt (Wordpad) sebanyak jumlah yang telah diproses. Sebagai contoh dapat dilihat pada Gambar 4.5 (merupakan sebagian dari sebuah file txt) hasil pencatatan data panggilan Skenario I
77
Waktu terjadinya permintaan panggilan (tanggal dan jam) Panggilan SKENARIO I (dari pelanggan Access Gateway-a ke pelanggan Access Gateway B)
[2008-7-26 2:46:6:513][SKENARIO1 ] MEGACO Nama protokol (MEGACO) dan pesan yang dikirim (Notify) Notify 172.16.0.2 Alamat IP (source/destination) 172.16.0.1 yaitu dari AG ke Softswitch [2104077] No tlp pemanggil (saat pemanggil baru mengangkat handset) untuk duverifikasi oleh Softswitch [2008-7-26 2:46:6:513][SKENARIO1 ] MEGACO Pesan baasan (acknowledgement) dari Softswitch Reply bahwa pesan Notify telah diterima dengan bai Notify 172.16.0.1 172.16.0.2 [PROCESSING]Notify Reply => 733 [CALLADMISSION]Notify Reply => 733
[2008-7-26 2:46:6:700][SKENARIO1 ] MEGACO Pesan/perintah dari Softswitch ke Access Gateway-A untuk menyiapkan port RTP Modify setelah Softswitch menganalisis nomor tujuan dan memeriksa otoritas pemanggil 172.16.0.1 (pelanggan A) 172.16.0.2
[2008-7-26 2:46:6:700][SKENARIO1 ] MEGACO Acknowledgement dari Access Gateway-A atas pesan/perintah Reply sebelumnya (pesan Modify dari Softswitch) Modify 172.16.0.2 172.16.0.1 dan seterusnya seperti telah dibahas pada Bab III [2008-7-26 2:46:7:886][SKENARIO1 ] MEGACO Notify 172.16.0.2 172.16.0.1 2212633
Gambar 4.5 Contoh (sebagian) data hasil pencatatan dari sebuah panggilan Skenario I (hasil capture oleh simulator)
78
Tahapan di atas diulang untuk setiap inisiasi percobaan dengan laju kedatangan tertentu yang dinaikkan secara bertahap sebanyak 36 kali percobaan sesuai skenario pada Gambar 4.1. Dari 36 kali percobaan tersebut, total jumlah panggilan sebanyak 677 panggilan (677 buah file txt/wordpad). Sebagai sampel/contoh, pada Lampiran C diperlihatkan hasil record file wordpad dari proses panggilan, masing-masing dari Skenario I, II dan III untuk kondisi pelanggan tujuan bebas maupun sibuk. Data sebanyak 677 file tersebut kemudian diproses (direkap dalam sebuah Tabel seperti contoh sampel pada Lampiran-D)
IV.3 Analisis dan Verifikasi Setelah diperoleh hasil seperti pada Lampiran D, selanjutnya dilakukan uji verifikasi simulator dari dua aspek, pertama dari segi kesesuaian urutan proses panggilan, kedua, dari segi akurasi karakteristik masukan (generator trafik) dan karakteristik keluaran (delay) meliputi call admission delay, call set-up delay, call clearing delay dan call occupancy.
IV.3.1 Analisis Urutan Proses Panggilan Metoda yang digunakan adalah membandingkan hasil pencatatan proses komunikasi simulator dengan urutan proses komunikasi berdasarkan urutan mekanisme protokol komunikasi. Yaitu dengan pemetaan (maping) antara data hasil pencatata proses panggilan simulator dengan gambar standar proses komunikasi standar (call flow). seperti Gambar 4.6, yang meupakan hasil call record sebagian (sampel) proses pada Skenario I.
79
[2008-7-27 23:28:17:247][SKENARIO1 ] MEGACO Notify 172.16.0.2 172.16.0.1 [2111035]
[2008-7-27 23:28:17:247][SKENARIO1 ] MEGACO Reply Notify 172.16.0.1 172.16.0.2 [PROCESSING]Notify Reply => 375 [CALLADMISSION]Notify Reply => 375
[2008-7-27 23:28:17:278][SKENARIO1 ] MEGACO Modify 172.16.0.1 172.16.0.2
[2008-7-27 23:28:17:278][SKENARIO1 ] MEGACO Reply Modify 172.16.0.2 172.16.0.1
[2008-7-27 23:28:18:557][SKENARIO1 ] MEGACO Notify 172.16.0.2 172.16.0.1 2250810
[2008-7-27 23:28:18:557][SKENARIO1 ] MEGACO Reply Notify 172.16.0.1 172.16.0.2 [PROCESSING]Notify Add => 94
User (A) 0222100000
Access Gateway (A) 172.16.0.2 Off hook 1. Notify 2. Reply 3. Modify 4. Reply Dial Tone Digits 5. Notify 6. Reply 7. Add 8. Reply
[2008-7-27 23:28:18:635][SKENARIO1 ] MEGACO Add 172.16.0.1 172.16.0.2
[2008-7-27 23:28:18:635][SKENARIO1 ] MEGACO Reply Add 172.16.0.2 172.16.0.1
11. Modify 12. Reply Ringing Tone
Gambar 4.6 Pemetaan data hasil capture simulator ke dalam
IV.3.2 Analisis Karakteristik Masukan (Traffic Generator) Pengujian dilakukan terhadap pola distribusi waktu antar kedatangan[25] dimana data waktu antar kedatangan tersebut harus berdistribusi eksponensial negatif. Dari data percobaan senbanyak 677 panggilan atau data waktu antar kedatangan sebanyak 641 data (Lampiran-E, setelah dilakukan pengelompokan data berdasarkan rentang (kelas), diperoleh gambar Grafik seperti Gambar 4.7 berikut
80
Gambar 4.5 Verifikasi distribusi waktu antar kedatangan generator trafik Berdasarkan gambar tersebut, dapat disimpulkan, bahwa generator trafik memiliki karakteristik berdistribusi eksponensial negatif.
IV.3.3 Analisis Karakteristik Keluaran (delay) pada Softswitch Validasi ini dimaksudkan unuk menguji, sejuah mana akurasi keluaran simulator (Softswitch) dibanding sistem nyatanya. Metoda yang digunakan adalah metoda analitik dimana Softswitch dipandang sebagai sistem antrian yang akan diverifikasi dengan model antrian M/G/1. Yang diverifikasi adalah hasil keluaran simulator (komponen delay t adm , t csu , t clr dan t occ ) sebagai fungsi dari laju kedatangan (λ) dengan hasil perhitungan delay pada formula model antrian M/G/1 (persamaan (1) pada Bab II). Adapun tujuannya adalah untuk menentukan komponen delay manakah yang karakteristiknya mendekati model antrian M/G/1 dengan kriteria akurasi : deviasi (penyimpangan) < 5%. Sebagai gambaran, proses pengujian ini dapat dilihat pada Gambar 4.6
81
Gambar 4.6 Proses validasi akurasi simulator Komponen delay (lama waktu proses) pada Softswitch seperti diperlihatkan pada Gambar 4.6.b terdiri dari : a. b. c. d.
Call admission delay Call setup delay Call clearing delay Call occupancy
Pendefinisian komponen-komponen delay tsb dipetakan pada gambar flow diagram Lampiran F dimana dalam simulator dilakukan pencatatan waktunya pada file txt (contoh sampel pada Lampiran-C. Sebagai penjelasan metoda penentuan tiap komponen delay berikut diambil contoh sampel seperti diperlihatkan pada Gambar 4.6 yang merupakan sampel dari bagian Skenario I. -
Dari Gambar 4.6 (b), call admission delay merupakan selisih waktu antara message Notify (no 1) dengan message Modify (no 3). Menurut hasil pencatatan simulator (Gambar 4.6 (a)) = selisih waktu (baris 21 – baris 3) = (23:12:18:278) – (23:12:17:247) = 69 ms.
82
-
Contoh lainnya adalah call setup delay = selisish waktu (baris 100 – baris 38) = (23:28:18:869) - (23:28:18:557) = 312 ms jam
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
menit
detik
mili detik
[2008-7-27 23:28:17:247][SKENARIO1 ] MEGACO Notify 172.16.0.2 172.16.0.1 [2111035]
[2008-7-27 23:28:17:247][SKENARIO1 ] MEGACO Reply Notify 172.16.0.1 172.16.0.2 [PROCESSING]Notify Reply => 375 [CALLADMISSION]Notify Reply => 375
User (A) 0222100000
Access Gateway (A) 172.16.0.2 Off hook
[2008-7-27 23:28:17:278][SKENARIO1 ] MEGACO Modify 172.16.0.1 172.16.0.2
[2008-7-27 23:28:17:278][SKENARIO1 ] MEGACO Reply Modify 172.16.0.2 172.16.0.1
1. Notify 2. Reply 3. Modify 4. Reply Dial Tone Digits
[2008-7-27 23:28:18:557][SKENARIO1 ] MEGACO Notify 172.16.0.2 172.16.0.1 2250810
5. Notify 6. Reply 7. Add 8. Reply
100 [2008-7-27 23:28:18:869][SKENARIO1 ] 101 MEGACO 102 Reply 103 Modify 104 172.16.0.3 105 172.16.0.1
(a)
11. Modify 12. Reply Ringing Tone
(b)
Gambar 4.6 Analisis delay pada Softswitch simulator (a). File txt keluaran hasil simulasi (b). Diagram call flow Demikian seterusnya, kelima komponen delay tersebut (termasuk lama bicara dan waktu antar kedatangan) diperoleh dengan cara yang sama untuk setiap panggilan, dimana jumlah panggilan dari 36 percobaan sebanyak 677 panggilan. Tiap panggilan datanya dicatat dan disimpan dalam sebuah file txt. Selanjutnya file txt tersebut diolah dengan menggunakan pemrograman php dan basis data MySQL. Hasilnya direkap dalam Tabel dengan format seperti pada Gambar 4.7. Sampel hasil rekap dapat dilihat pada Lampiran-D
83
SIBUK S2
SIBUK
BEBAS
2
BEBAS
S3
SIBUK
3
JML PANGG : PERIODA :
1 Notify 2 Reply
30 Reply 1 Notify 2 Reply
8 Reply 1 IAM 2 IAM
32 RLC 1 IAM 2 IAM
20 RLC 1 INVITE 2 INVITE
12 200 OK 1 INVITE 2 INVITE
8 ACK
Gambar 4.7 Format tabel rekap hasil pengolahan data
84
Inter arr time (ms)
Call duration (ms)
CALL (USER)
Softsw-occ (ms)
Call-clearing (ms)
Call-setup (ms)
Call-admis (ms)
Message (ms)
DELAY (SOFTSWITCH)
Waktu <j-m-d-md>
Nama pesan
PESAN
No
1
STAUS USER (B)
SKENARIO
1
BEBAS
PANGGILAN KE
BUFFER : PERCOBAAN KE :
IV.3.4 Analisis Perbandingan Delay Hasil Simulasi dan Model Antrian M/G/1 Dari percobaan yang dilakukan sebanyak 36 kali percobaan (dari λ=1 sampai λ=36), selanjutnya dilakukan analisis perbandingan komponen-komponen delay hasil percobaan (simulasi) dengan delay menurut hasil kalkulasi menggunakan formula model antrian M/G/1 persamaan (1) pada Bab II
D=M +
λM
2
2(1 − ρ )
Dalam tesis ini menggunakan notasi : 2
t sys
λ 1 µ 1 = + µ 2(1 − ρ )
Dengan menggunakan Tabel Delay hasil simulasi pada Lampiran G1, akan dihitung harga t sys berdasarkan model M/G1 dengan mengambil contoh untuk call setup delay (t sys_csu ) untuk λ=5, sebagai berikut : Harga
1
µ
diambil harga terkecil diantara seluruh harga t sys. dengan alasan saat beban
rendah t sys.→
1
µ
. dalam hal ini untuk call setup delay dari tabel Lamiran G, didapat
1
µ
=
104 ms, maka
t sys_csu
λ 1 µ µ = + 2(1 − ρ ) µ 1
5 )(104) ( = 104 + 40 2(1 − 5 ) 40 = 105 ms
Dengan cara yang sama didapat Tabel seperti pada Lampiran G2 dan G3, Selanjutnya dari Tabel tersebut diplot Grafik ke empat komponen delay hasilnya seperti pada Gambar 4.8 (a), (b), (c) dan (d)
85
AVARAGE : 108 ms DEVIATION : 24%
CALL ADMISSION DELAY 1800
a d m issio n d e la y (ms)
1600 1400 1200 Simulator
Teoritik (M/G/1)
1000 800 600 400 200 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
c a llin g ra t e (c a ll/ min)
Gambar 4.8 (a) Perbandingan kurva call admission delay simulasi dengan model M/G/1
AVARAGE : 184 ms DEVIATION : 4%
CALL SET UP DELAY 2500
C a ll se t u p d ela y (ms)
2000
Teoritik (M/G/1)
Simulator
1500
1000
500
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
C a llin g ra t e (c a ll/ min)
Gambar 4.8 (b) Perbandingan kurva call setup delay simulasi dengan model M/G/1
86
CALL CLEARING DELAY
AVARAGE : 176 ms DEVIATION : 89%
C a ll c le a rin g d e la y (ms)
1200
1000
Simulator
800
Teoritik (M/G/1)
600
400
200
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
c a llin g ra t e (c a ll/ min)
Gambar 4.8 (c) Perbandingan kurva call clearing delay simulasi dengan model M/G/1
OCCUPATION PER CALL
AVARAGE : 467 ms DEVIATION : 22%
4500
O c c u p a t io n (ms)
4000 3500
Simulator
Teoritik (M/G/1)
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
c a llin g ra t e (c a ll/ min)
Gambar 4.8 (d) Perbandingan kurva call occupation simulasi dengan model M/G/1
87
Dari gambar tersebut diantara keempat komponen delay yang sesuai dengan model M/G/1 adalah call setup delay dimana deviasi hasil simulasi terhadap hasil perhitungan dibawah 5%. Untuk komponen call admission dan call occupancy deviasi masingmasing 24% dan 22%. tetapi trend kenaikan masih prorortsional. Sedangkan untuk call clearing, trend masih mengikuti namun deviasi cukup besar, yakni 89%. Hal ini disebabkan karena distribusi kedatangan call clearing tidak mengikuti eksponensial negatif seperti Gambar 4.9 sebagai berikut : DISTRIBUSI WAKTU ANTAR PEMBUBARAN (detik) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1
4
7
10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61
Gambar 4.9 Distribusi waktu antar pembubaran panggilan
88
