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?