Konsep Trafik TES 3114 Rk Tfik Rekayasa Trafik · 2016-07-26 · 23/09/2012 1 Konsep Trafik TES 3114 Rk Tfik Anhar Jurusan Teknik Elektro Univ Riau Rekayasa Trafik Univ. Riau 1 TES

23/09/2012

1

Konsep Trafik

TES 3114 R k T fik

Anhar

Jurusan Teknik Elektro

Univ Riau

TES 3114 Rekayasa Trafik

Univ. Riau

TES 31141

Teletraffic theory :

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

Istilah teletraffic berhubungan dengan seluruh trafik pada jaringan telekomunikasi (termasuk jaringan data)

Memanfaatkan teori antrian (queuing theory), yang dapat digunakan untuk memodelkan trafik dan sistem pelayanan

TES 31142

23/09/2012

2

SistemIncoming traffic Outgoing traffic

Trafik dibangkitkan oleh pengguna sistemSistem melayani trafik yang masukTrafik dapat berupa panggilan yang harus disambungkan pada jaringan telepon, paket yang harus dirutekan pada

TES 31143

p j g p p y g pjaringan data, request untuk web server dsb.

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 ya tool by which investments can be planned (Iversen, 2002)

TES 31144

23/09/2012

3

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 31145

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 bersamaanDi sisi lain, bila kita misalnya hanya menyediakan 1 saluran maka layanantidak dapat diberikan secara memadai

Rekayasa trafik dapat digunakan untuk menentukan jumlah saluranyang ekonomis namun masih dapat memberikan tingkat layanan yang memuaskanpelanggan

Bila diketahui kondisi sistem tertentu dan trafik yang masukBagaimana Quality of Service (QoS) yang dialami pengguna?

Bila diketahui trafik yang masuk dengan QoS yang dipersyaratkanBagaimana suatu sistem di-dimensioning ?

Bila diketahui kondisi sistem dan QoS tertentu

Some interesting questions

Berapa beban trafik maksimum yang dapat dilayani sistem denganbaik?

Note : - Istilah GoS dan QoS sering digunakan untuk menyatakan satu sama

lainnya (sering dipertukarkan)- Lebih jauh mengenai ini kita bahas pada slide selanjutnya

TES 31146

23/09/2012

4

Dengan kata lain, tujuan teletraffic adalah Menentukan hubungan antara- Quality of Service- Beban trafik- Kapasitas sistem

TES 31147

Hubungan Kualitatif

Dengan QoS tertentu Dengan Kapasitas sistem

tertentu

Dengan Beban trafik tertentu

TES 31148

Untuk menyatakan hubungan antara ketiga faktor secara kuantitatif,diperlukan model matematis

23/09/2012

5

Sifat model yang dikehendaki :- Model harus dapat disesuaikan dengan proses

pengukuran- Model harus cukup sederhana agar dapat

digunakan untuk men-dimensi sistem

Pemodelan adalah proses yang iteratif :1. Sistem diamati dan trafik diukur2. Berdasarkan data yang diukur, sebuah model

teletraffic dibuat3. Model digunakan untuk memprediksi

k l k k i

TES 31149

kelakukan sistem4. Jika akurasi model kurang memadai, model

diperbaiki berdasarkan pengukuran yang baru

Model SistemLoss (blocking) systems

Jika trafik tidak dapat diolah, akses terhadap jaringan akan ditolak (blocked) dan trafik akan hilangditolak (blocked) dan trafik akan hilang

Queuing systemsBila trafik tidak dapat diolah langsung, trafik akan menunggu di buffer sampai tersedianya kapasitas yang mencukupi (tidak pernah ada trafik yang hilang)

Mixed systemGabungan antara loss dan queuing system

TES 311410

Gabungan antara loss dan queuing systemBila trafik tidak dapat diolah langsung, trafik akan menunggu di bufferBila kapasitas buffer sudah penuh tetapi masih ada trafik yang datang, maka trafik tersebut akan di-blok (lost traffic)

23/09/2012

6

Teori teletraffic dikembangkan seiring dengan perkembangansistem sentral telepon oleh .....

Presenting

TES 311411

Agner Krarup ErlangBorn: 1 Jan 1878 in Lonborg (near Tarm), Jutland, Denmark

Died: 3 Feb 1929 in Copenhagen, Denmark

Topologi jaringan

TES 311412

23/09/2012

7

Anda sudah tahu...Anda sudah tahu...Jenis informasi beragam dan memiliki karakteristik yang Jenis informasi beragam dan memiliki karakteristik yang berbeda pulaberbeda pulapp

VoiceVoice

Delay sensitiveDelay sensitive

Harus dikirimkan secara real timeHarus dikirimkan secara real time

DataData

Tidak delay sensitiveTidak delay sensitive

TES 311413

Tidak delay sensitiveTidak delay sensitive

VideoVideo

Serupa dengan voiceSerupa dengan voice

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 masingmembawa masing--masing informasi akan berbeda pulamasing informasi akan berbeda pulagg g pg p

Kondisi jaringan masa laluKondisi jaringan masa lalu

Information specificInformation specific

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

Jaringan masa sekarangJaringan masa sekarang

TES 311414

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

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

23/09/2012

8

Model TrafikMemodelkan trafik yang dibangkitkan userMemodelkan trafik tertentu

Circuit switched trafficKomunikasi selalu connection orientedKapasitas digunakan selama koneksi berlangsungapas tas gu a a se a a o e s e a gsu gKoneksi bisa analog atau digital

Packet switched trafficKomunikasi dapat connectionlessAliran data berbentuk paket Ukuran paket dapat bervariasi

Message switchedMessages tidak dibagi-bagi ke dalam beberapa paket melainkan dikirimkan dalam satu buah paket

TES 311415

pCell switched

Ukuran paket tetap (Used in ATM network)

Parameter dasar sumber trafik

TES 311416

23/09/2012

9

Flow adalah sederetan paket yang berasal dari sumber yang sama dan diperuntukkan bagi tujuan yang sama pulaFlow dapat dikatagorikan berdasarkan trafik yang dibawanya :

Streaming flowsgAudio/video transmissionSmall inter-arrival times between packetsBatasan delay yang ketat (strict delay bounds)Panjang flow didefinisikan dalam waktu

Elastic flowsData transmission (HTTP, FTP etc.)Inter-arrival times can have large variationsT ffi i b t

TES 311417

Traffic is burstyDelay paket dapat bervariasiPanjang flow didefinisikan dalam jumlah data

TES 311418

23/09/2012

10

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)Contoh resource pool : jumlah saluran trunk dalam suatu konsentrator, jumlah kanal, jumlah timeselot dsb.

TES 311419

Besaran trafikVolume trafik (V)

Jumlah lamanya waktu pendudukan perangkat telekomunikasiy p p gTotal holding time

Holding time = durasi panggilanPangggilan (call) = koneksi dalam sistem teletraffic

Holding time = service time

Intensitas trafik (A)Jumlah lamanya waktu pendudukan per satuan waktu

TES 311420

J y p pVolume trafik dibagi perioda waktu tertentu

23/09/2012

11

Diketahui ada n saluranDiketahui ada sejumlah p saluran (dari n saluran yang ada) diduduki ada) diduduki pada saat bersamaanBila tpmenyatakan jumlah waktu pendudukan p saluran dalam

TES 3114

21

perioda T, maka :

Σ tp = Tp=0

n

Total holding time semua saluran

Σ p.tp

n

V

Maka intensitas trafikp=1

Σ p.tp/T =p=1

n

Σp=1

n

p(tp/T)A =

TES 311422

23/09/2012

12

TES 311423

Pengertian lain dari intensitas trafikIntensitas trafik yang diolah oleh satu saluran sama dengan peluang (bagian dari waktu) saluran tersebut diuduki (busy)

Intensitas trafik menyatakan pula jumlah rata-rata saluran yang diduduki secara bersamaan dalam perioda waktu tertentu

Σ1

n

p(tp/T)Expected value

TES 311424

p=1

23/09/2012

13

Pendekatan lain perhitungan intensitas trafik

Jumlah waktu dari seluruh pendudukan per satuan waktu(perioda pengamatan)

Ng

Contoh : Suatu berkas saluran terdiri dari 4 saluran. Di dalam satu jam (jam sibuk) misalnya diketahui

Saluran 1 diduduki selama total 0,25 jamSaluran 2 diduduki selama total 0, 5 jamS l 3 did d ki l l 0 25 j

Σn=1

N

tnA =1/T

TES 311425

Saluran 3 diduduki selama total 0,25 jamSaluran 4 diduduki selama total 0, 5 jam

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

Hasil-hasil lainWaktu pendudukan rata-rata :

Jumlah pendudukan per satuan waktuC = A/tr = N/T

A = C t

Σn=1

N

tntr =1/N

A = C.trC = jumlah panggilan (pendudukan) per satuan waktu (1 jam sibuk)tr = lamanya waktu pendudukan rata-rata dinyatakan dalam satuanwaktu yang sama dengan C

Contoh : C = 3600 panggilan/jam = 60 panggilan/menit = 1 panggilan/detiktr = 1/60 jam/panggilan = 1 menit/panggilan = 60 detik/panggilanMaka : A = 3600 x 1/60 = 60 jam/jam = 60 x 1 = 60 menit/menit

TES 311426

23/09/2012

14

Harap diingat bahwa intensitas trafik tidak bersatuan (dimensionless)

Tetapi, untuk menghormati jasa ilmuwan Denmark Agner Krarup Erlang (1878-1929), maka intensitas trafik diberi p gsatuan Erlang (erl)

Sebuah saluran atau sever dapat menangani trafik sampai 1 E

TES 311427

• 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]

TES 311428

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

[Erlang-jam]– Sehingga diperoleh relasi dasar : AT = nh

23/09/2012

15

Contoh-contohMisalkan ada suatu sentral. Asumsikan bahwa

Rata-rata terdapat 1800 panggilan baru dalam 1 jam, danp p ggRata-rata waktu pendudukan adalah 3 menit

Maka intensitas trafik adalah

a = 1800x3/60 = 90 Erlang

Jika rata-rata waktu pendudukan naik dari 3 menit menjadi 10 menit, maka

TES 311429

a = 1800 x 10/60 = 300 Erlang

Karakteristik trafik

Karakteristik tipikal untuk beberapa katagori pelanggan telepontelepon

– 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

Hal ini berarti, misalnya :– Seorang pelanggan rumahan (private subscriber) biasanya

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

TES 311430

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

– Diperlukan 2250 – 9000 pelanggan rumahan untuk menghasilkan trafik 90 erlang

23/09/2012

16

erlTUVE

CCSHCSUC

ARHCEBHC

VE UC1 erl =1TU =1 VE =

1 36 30

1 CCS =1 HCS = 1/36 1 5/6

TES 311431

1 HCS 1 UC =

1/36 1 5/6

1 ARHC =1 EBHC =

1/30 6/5 1

Variasi TrafikVariasi yang dapat diperkirakan (predictable variations)

Long term trend (years)Pertumbuhan trafikExisting services: growth of user population,g g p p ,changes in habits, economicsNew services

Variasi selama setahun (months)Variasi selama seminggu (days)Variasi harian selama 24 jam (hours)Variasi predictable lainnya

Regular: Lebaran, Natal etc.

TES 311432

Irregular: televoting

Bermacam kelompok user memiliki profil tahunan/mingguan/harian yang berbeda

23/09/2012

17

Variasi yang acakShort term random variations (seconds, minutes)

Disebabkan oleh tindakan antar user yang independentRandom call arrivals

Random holding times

Long term random variations (hours)Random variations caused by external sources

TES 311433

TES 311434

23/09/2012

18

pengertian jam sibuk dan jam tersibuk

Jam tersibuk : satu jam tiap hari dimana trafik tertinggi (tersibuk)

J ib k l t j (d k i 15 it) Jam sibuk : selang satu jam (dengan akurasi 15 menit) yang memiliki rata-rata trafik tertinggi dalam periode yang lama →Time Consistent Busy Hour (TCBH)

TCBH diambil dari hasil pengukuran beberapa hari, kemudian dibuat kurva rata-ratanya

TES 311435

TCBH digunakan sebagai dasar bagi perhitungan trafik

Secara statistik, kondisi trafik pada jam sibuk/jam tersibuk dianggap sudah stasioner (setimbang/stabil)

Nila trafik yang diukur di luar jam sibuk dapat lebih besar daripada nilai trafik yang diukur dalam jam sibuk

TES 311436

23/09/2012

19

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

Serveability: Technical QoS; Service availability and maintenance of qualitySupport services: Availability, maintenance and quality of the corresponding support servicesOperability: Operability and usability of the application used

TES 311437

Operability: Operability and usability of the application used to access the serviceSecurity: Confidentiality, integrity etc. of the service

Grade of Service (GoS)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)Nilai-nilai parameter GoS disebut standard GoSNilai parameter GoS yang doiperoleh dalam kondisi sebenarnya disebut GoS resultsStandard GoS harus menunjukkan (should reflect) persyaratan

TES 311438

j ( ) p yQoSIstilah QoS dan GoS sering saling dipertukarkan

23/09/2012

20

Parameter GoS berdasarkan perspektif userLoss systems

Call congestion: The fraction of all call attempts which observes all servers busy (the nuisance the subscriber feels).

Time congestion: The fraction of time when all servers are busy.

T ffi ti Th f ti f th ff d t ffi th t i t i d Traffic congestion: The fraction of the offered traffic that is not carried, possibly despite several attempts.

Blocking probability = Call congestion

Packet loss probability: Probability that traffic is lost due to congestion or transmission errors

Queuing systemsPacket delay, latency

TES 311439

Jitter: variance in packet delay

Paramater GoS berdasarkan perspektif jaringanThroughput: Amount of traffic delivered by the network in a time unitCapacity: Theoretical upper bound for the carried trafficCapacity: Theoretical upper bound for the carried trafficUtilization rate: Fraction of capacity used by the network

TES 311440

23/09/2012

21

Konfigurasi jaringan dibuat agar memenuhi persyaratan end-to-end QoS

Parameter GoS dipilih agar memenuhi persyaratan QoS

Service Level Agreement (SLA) adalah perjanjian antara g ( ) p j jpelanggan dan jaringan atas QoS dan GoS dari layanan jaringan yang dijual

TES 311441

Beberapa pengertian teknisTitik gandeng

Semua kontak yang dikerjakan bersamaan secara paralel yang digunakan untuk meneruskan sambungan-sambungan pada g g g ptempat gandengDalam instalasi penyambungan dilakukan oleh elemen gandeng g

TES 311442

gInlet Outlet

23/09/2012

22

Berkas (saluran) masuk dan berkas (saluran) keluar

gInlet Outlet

TES 311443

Berkas saluran masuk Berkas saluran keluar

Berkas sempurna (full availability bundle) dan berkas tak sempurna (limited availability bundle)

gInlet Outlet

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

Berkas masuk m saluran Berkas keluar n saluran

TES 311444

23/09/2012

23

Berkas masuk 12

Setiap saluran

2

3

45

TES 311445

m

keluar 1,2,3,4,5dapat dicapaioleh setiapsaluran masuk

Saluran1 &2 takdapat dicapai olehsaluran dari sub-berkas II

12

Berkas masuk

2

3

45

(½)m

I

6

TES 311446

(½)mII

7Saluran 6 &7 takdapat dicapai olehsaluran dari sub-berkas I

23/09/2012

24

Latihan1. Sebuah berkas komunikasi terdiri atas 4 saluran, dimana

saluran pertama diduduki selama 20 menit, saluran keduadiduduki 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 311447

Berapakah intensitas trafik maksimun dan minimum pada sentral tersebut.

Latihan3. Suatu perusahaan rata-rata melakukan panggilan keluar

sebanyak 120 kali pada 1 jam sibuk. Masing-masingil b d i 2 i P d h k d lpanggilan rata-rata berdurasi 2 menit. Pada arah ke dalam

(menerima), perusahaan tersebut menerima 200 panggilanyang durasi setiap panggilannya rata-rata 3 menit.Hitungtrafik 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

TES 311448

dilakukan pelanggan perorangan pada 1 jam sibuk. Masing-masing panggilan rata-rata berdurasi 2 menit. Bila sentral hanya memiliki kapasitas trafik sebesar A. Berapa besar trafik yang ditolak?