23/09/2012
Konsep Trafik
TES 3114 R Rekayasa k TTrafik fik Anhar Jurusan Teknik Elektro Univ Riau Univ.
1
TES 3114
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 digunakan untuk memodelkan trafik dan sistem pelayanan
2
TES 3114
1
23/09/2012
Incoming traffic
Sistem
Outgoing traffic
y Trafik dibangkitkan oleh pengguna sistem y Sistem melayani trafik yang masuk y Trafik dapat berupa panggilan yang harus disambungkan
p jjaringan pada g telepon, p paket p yang y g harus dirutekan pada p jaringan data, request untuk web server dsb.
3
TES 3114
y Tujuan teori teletraffic adalah sebagai berikut :
to make the traffic measurable in well defined units, through mathematical models derive the relationship between grade-ofy capacity p y in such a wayy that theoryy becomes service ((GoS)) and system a tool by which investments can be planned (Iversen, 2002)
4
TES 3114
2
23/09/2012
S
Ilustrasi diperlukannya rekayasa trafik di dalam penggelaran jaringan Agar komunikasi antar pelanggan dapat selalu dilakukan, sediakan di k 1000 saluran l antar t pelanggan l (dit (ditambah b h resource pada d sentral) t l) 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
5
Rekayasa trafik dapat digunakan untuk menentukan jumlah saluran yang ekonomis namun masih dapat memberikan tingkat layanan yang memuaskan TES 3114 pelanggan
Some interesting questions 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
Berapa beban trafik maksimum yang dapat dilayani sistem dengan baik?
Note : - Istilah GoS dan QoS sering digunakan untuk menyatakan satu sama lainnya (sering dipertukarkan) - Lebih jauh mengenai ini kita bahas pada slide selanjutnya
6
TES 3114
3
23/09/2012
Dengan kata lain, tujuan teletraffic adalah Menentukan hubungan antara - Quality of Service - Beban trafik - Kapasitas sistem
7
TES 3114
Hubungan Kualitatif
Dengan QoS tertentu
Dengan Kapasitas sistem tertentu
Dengan Beban trafik tertentu
Untuk menyatakan hubungan antara ketiga faktor secara kuantitatif, diperlukan model matematis 8
TES 3114
4
23/09/2012
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 sistem kelakukan i
4. Jika akurasi model kurang memadai, model
diperbaiki berdasarkan pengukuran yang baru
9
TES 3114
Model Sistem y Loss (blocking) systems y Jika trafik tidak dapat diolah, akses terhadap jaringan akan
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 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)
10
TES 3114
5
23/09/2012
Teori teletraffic dikembangkan seiring dengan perkembangan sistem sentral telepon oleh ..... Presenting
Agner Krarup Erlang Born: 1 Jan 1878 in Lonborg (near Tarm), Jutland, Denmark Died: 3 Feb 1929 in Copenhagen, Denmark 11
TES 3114
y Topologi jaringan
12
TES 3114
6
23/09/2012
Anda sudah tahu...
S Jenis informasi beragam dan memiliki karakteristik yang berbeda pula p
S Voice
S Delay sensitive S Harus dikirimkan secara real time
S Data
S Tidak delay sensitive
S Video
S Serupa dengan voice
13
TES 3114
S Teori trafik yang digunakan untuk menganalisa dan merencakan jaringan telekomunikasi yang digunakan untuk masingg-masingg informasi akan berbeda pula membawa masingp
S Kondisi jaringan masa lalu S Information specific
S Contoh: PSTN untuk voice, LAN untuk data etc.
S Jaringan masa sekarang
S Beragam informasi diangkut pada jaringan yang sama
S (Voice+web access (misalnya)+video streaming) on IPIP-based network (Internet)
14
TES 3114
7
23/09/2012
Model Trafik
y Memodelkan trafik yang dibangkitkan user y Memodelkan trafik tertentu
y Circuit switched traffic y Komunikasi selalu connection oriented y Kapasitas apas tas digunakan gu a a se selama a a koneksi o e s berlangsung 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 ppaket y Cell switched y Ukuran paket tetap (Used in ATM network)
15
TES 3114
Parameter dasar sumber trafik
16
TES 3114
8
23/09/2012
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 Streamingg flows 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 Traffic T ffi is i bursty b t y Delay paket dapat bervariasi y Panjang flow didefinisikan dalam jumlah data
17
TES 3114
18
TES 3114
9
23/09/2012
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.
19
TES 3114
Besaran trafik y Volume trafik (V) y Jumlah lamanya y waktu ppendudukan perangkat p g telekomunikasi 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 JJumlah lamanya y waktu ppendudukan pper satuan waktu y Volume trafik dibagi perioda waktu tertentu
20
TES 3114
10
23/09/2012
y Diketahui ada n
saluran
y Diketahui ada
sejumlah p saluran (dari n saluran yang ada) diduduki pada saat bersamaan y Bila tp menyatakan jumlah waktu pendudukan p saluran dalam perioda T, maka : n
Σt
21 p=0
p
=T
TES 3114
y Total holding time semua saluran n
Σ p.t
V
p
p=1
y Maka intensitas trafik n
A=
Σ p.t /T = Σ p(t /T) p
p=1
22
n
p
p=1
TES 3114
11
23/09/2012
23
TES 3114
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 n
Expected value
24
Σ p(t /T) p
p=11
TES 3114
12
23/09/2012
Pendekatan lain perhitungan intensitas trafik y Jumlah waktu dari seluruh pendudukan per satuan waktu
(perioda pengamatan) g
N
A =1/T
Σt
n
n=1
y Contoh : Suatu berkas saluran terdiri dari 4 saluran. Di
dalam satu jam (jam sibuk) misalnya diketahui
Saluran 1 diduduki selama total 0,25 jam Saluran 2 diduduki selama total 0, 5 jam Sl Saluran 3 diduduki did d ki selama l totall 00,25 25 jjam 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 y y y
25
TES 3114
y Hasil-hasil lain y Waktu pendudukan rata-rata : y y
y
Jumlah pendudukan per satuan waktu
N
tr =1/N
Σt
n
n=1
C = A/tr = N/T
A = C.t C tr
y C = jumlah panggilan (pendudukan) per satuan waktu (1 jam sibuk) y tr = lamanya waktu pendudukan rata-rata dinyatakan dalam satuan
waktu yang sama dengan C
Contoh : C = 3600 panggilan/jam = 60 panggilan/menit = 1 panggilan/detik y tr = 1/60 jam/panggilan = 1 menit/panggilan = 60 detik/panggilan y Maka : A = 3600 x 1/60 = 60 jam/jam = 60 x 1 = 60 menit/menit y
26
TES 3114
13
23/09/2012
y Harap diingat bahwa intensitas trafik tidak bersatuan
(dimensionless) y Tetapi, untuk menghormati jasa ilmuwan Denmark Agner Krarupp Erlangg (1878-1929), maka intensitas trafik diberi satuan Erlang (erl) y Sebuah saluran atau sever dapat menangani trafik sampai 1 E
27
TES 3114
• Tiga jenis trafik : – Trafik yang ditawarkan (offered traffic) : A – Trafik yang dimuat (carried traffic) : Y – Trafik 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 [Erlang-jam] jam] – V = Jumlah pendudukan kali waktu pendudukan rata-rata = n.h [Erlang-jam] – Sehingga diperoleh relasi dasar : AT = nh
28
TES 3114
14
23/09/2012
Contoh-contoh y Misalkan ada suatu sentral. Asumsikan bahwa y Rata-rata terdapat p 1800 panggilan p gg baru dalam 1 jam, dan 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 a = 1800 x 10/60 = 300 Erlang
29
TES 3114
Karakteristik trafik z
Karakteristik tipikal untuk beberapa katagori pelanggan telepon – – – –
z
0,01 – 0,04 erlang 0,03 – 0,06 erlang 0.10 – 0,60 erlang 0,07 erlang
Hal ini berarti, misalnya : –
–
30
Private subscriber : Business subscriber : Private branch exhange : Pay phone :
Seorang pelanggan rumahan (private subscriber) biasanya menggunakan k 1% s.d. d 4% waktunya k untuk kb berbicara bi melalui l l i telepon (pada suatu selang waktu yang disebut “jam sibuk”) Diperlukan 2250 – 9000 pelanggan rumahan untuk menghasilkan trafik 90 erlang
TES 3114
15
23/09/2012
erl TU VE 1 erl = 1TU = 1 VE = 1 CCS = 1 HCS = 1 UC = 1 ARHC = 1 EBHC = 31
CCS HCS UC
ARHC EBHC
1
36
30
1/36
1
5/6
1/30
6/5
1
TES 3114
Variasi Trafik y Variasi yang dapat diperkirakan (predictable variations) y Long term trend (years) y Pertumbuhan trafik y y y
y y y y
Existingg services: ggrowth of user ppopulation, p , changes in habits, economics New services
Variasi selama setahun (months) Variasi selama seminggu (days) Variasi harian selama 24 jam (hours) Variasi predictable lainnya y Regular: Lebaran, Natal etc. y Irregular: televoting
y Bermacam kelompok user memiliki profil
tahunan/mingguan/harian yang berbeda
32
TES 3114
16
23/09/2012
y Variasi yang acak y Short term random variations (seconds, minutes) y Disebabkan oleh tindakan antar user yang independent y y
Random call arrivals Random holding times
y Long term random variations (hours) y Random variations caused by external sources
33
TES 3114
34
TES 3114
17
23/09/2012
y pengertian jam sibuk dan jam tersibuk y Jam tersibuk : satu jam tiap hari dimana trafik tertinggi
(tersibuk) y Jam J sibuk ib k : selang l satu t jjam (d (dengan akurasi k i 15 menit) it) 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
35
TES 3114
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 daripada nilai trafik yang diukur dalam jam sibuk
36
TES 3114
18
23/09/2012
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 to access the service y Security: Confidentiality, integrity etc. of the service
37
TES 3114
Grade of Service (GoS) y Definisi GOS :
y y y y
38
A number of traffic engineering variables to provide measure of adequacy of a group of resources under specified conditions. (ITU-T recommendation E.600) Nilai-nilai parameter GoS disebut standard GoS Nilai parameter GoS yang doiperoleh dalam kondisi sebenarnya disebut GoS results Standard GoS harus menunjukkan j (should ( reflect)) persyaratan p y QoS Istilah QoS dan GoS sering saling dipertukarkan
TES 3114
19
23/09/2012
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 Traffic T ffi congestion: ti The Th fraction f ti off th the offered ff d traffic t ffi that th t is i nott carried, i d 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 y Jitter: variance in packet delay
39
TES 3114
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 traffic y Utilization rate: Fraction of capacity used by the network
40
TES 3114
20
23/09/2012
y Konfigurasi jaringan dibuat agar memenuhi persyaratan end-
to-end QoS y Parameter GoS dipilih agar memenuhi persyaratan QoS y Service Level Agreement g ((SLA)) adalah perjanjian p j j antara pelanggan dan jaringan atas QoS dan GoS dari layanan jaringan yang dijual
41
TES 3114
Beberapa pengertian teknis y Titik gandeng y Semua kontak yang dikerjakan bersamaan secara paralel yang
digunakan g untuk meneruskan sambungan-sambungan g g ppada tempat gandeng y Dalam instalasi penyambungan dilakukan oleh elemen gandeng g
Inlet
42
g
Outlet
TES 3114
21
23/09/2012
y Berkas (saluran) masuk dan berkas (saluran) keluar
Inlet
g
Berkas saluran masuk
43
Outlet
Berkas saluran keluar
TES 3114
y Berkas sempurna (full availability bundle) dan berkas tak sempurna
(limited availability bundle)
Inlet Berkas masuk m saluran y y
44
g
Outlet
Berkas keluar n saluran
Bila setiap saluran pada berkas keluar dapat dicapai oleh setiap saluran pada berkas masuk, maka berkas tersebut disebut berkas sempurna Bila hanya sebagian dari berkas keluar yang dapat dicapai oleh saluran-saluran masuk, maka berkas tersebut dinamakan berkas tak sempurna atau berkas terbatas
TES 3114
22
23/09/2012
1 2
Berkas masuk
3 4 5
m 45
Setiap saluran keluar 1,2,3,4,5 dapat dicapai oleh setiap saluran masuk
TES 3114
Saluran1 &2 tak dapat dicapai oleh 1 saluran dari subberkas II
2
I
3 (½)m Berkas masuk
4 5 6 7
II (½)m 46
TES 3114
Saluran 6 &7 tak dapat dicapai oleh saluran dari subberkas I
23
23/09/2012
Latihan 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 sentral tersebut. 1.
47
TES 3114
Latihan Suatu perusahaan rata-rata melakukan panggilan keluar sebanyak 120 kali pada 1 jam sibuk. Masing-masing panggilan il rata-rata berdurasi b d i 2 menit. i Pada P d arahh ke k dalam dl (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. sibuk Masing Masingmasing panggilan rata-rata berdurasi 2 menit. Bila sentral hanya memiliki kapasitas trafik sebesar A. Berapa besar trafik yang ditolak? 3.
48
TES 3114
24
