Dokumen ini merupakan penelitian yang mengevaluasi performansi alat ukur ketersediaan bandwidth (available bandwidth estimation tools/ABETs) pada jaringan Fiber-To-The-Home (FTTH). Penelitian ini membangun testbed realistis berdasarkan karakteristik jaringan FTTH komersial untuk menguji lima ABETs berdasarkan tiga metrik kinerja: akurasi, latensi, dan overhead traffic. Hasilnya menunjukkan bahwa empat dari lima ABETs mas

1. Performance Evaluation of Available Bandwidth
Estimation Tools in FTTH Networks
Chan Mun Leong, Tan Su Wei
Faculty of Engineering
Multimedia University
63100 Cyberjaya, Selangor, Malaysia
mlchan@mmu.edu.my,
swtan@mmu.edu.my
Ahmad Tajuddin Samsudin,Ahmad Fuad
Mohamed Bandi
Enabling Sciences Lab
Telekom Research & Development Sdn. Bhd.
63000 Cyberjaya, Selangor, Malaysia
tajuddin@tmrnd.com.my,
fuad@tmrnd.com.my
Reviewed by :
Adisty
COMNETSAT 2012
978-1-4673-0887-8/12/$31.00 ©2012 IEEE

2. Keywords :
available bandwidth; active network measurement; fiber-to-the-home;
performance evaluation

3. Latar Belakang
• Kemampuan untuk dapat memperkirakan bandwidth
yang tersedia pada jaringan komunikasi end-to-end
merupakan bagian yang sangat penting untuk dapat
mengukur kinerja / performansi yang mendasari
infrastruktur sebuah jaringan.
• Dalam beberapa tahun, bermacam-macam alat bantu
(tools) untuk meng-estimasi bandwidth telah
dikembangkan.
• Beberapa studi juga dilakukan untuk mengevaluasi dan
membandingkan performansi dari alat bantu tersebut.

4. Tujuan
• Mengetahui kelemahan-kelemahan dari penelitian
yang terdahulu dengan cara mengevaluasi beberapa
alat bantu estimasi bandwidth dengan menggunakan
testbed yang dibangun secara realistis pada jaringan
komersial yang menyerupai jaringan kecepatan tinggi
Fiber-To-The-Home (FTTH).
• memverifikasi apakah ABETs yang diuji masih berlaku
dalam memproduksi hasil yang dapat dipercaya dalam
skenario ini
• menentukan ABETs yang memiliki kinerja/performa
yang paling baik pada skenario ini.

5. Availibility Bandwidth
• Merupakan tolok ukur yang digunakan untuk mengukur kinerja dari suatu
jaringan
• Dalam pengelolaan sumber daya jaringan, availability bandwidth dapat
digunakan untuk mengendalikan tingkat transmisi dalam kaitannya
dengan transmisi yang sedang tidak terpakai di saluran yang berbeda
sehingga dapat mencapai load balancing (keseimbangan) dan menghindari
kemacetan dalam komunikasi data.
• Kenyataannya, penelitian yang didasarkan atas kebutuhan untuk
melakukan estimasi bandwidth yang tersedia disepanjang jalur jaringan
komunikasi end-to-end selalu menarik minat dari peneliti selama
bertahun-tahun.
• Langkah yang dirasa paling tepat untuk melakukan pengukuran terhadap
tingkat ketersediaan bandwidth adalah dengan cara melakukan
pengukuran pasif pada lalu lintas data.
• Beberapa alat bantu untuk estimasi available bandwidth ( Available
Bandwidth Estimation Tools; ABETs) dikembangkan atas dasar prinsip dan
algoritma yang berbeda.

6. Tinjauan Literatur
Klasifikasi teknik dan alat bantu estimasi
ketersediaan bandwidth dibedakan menjadi 2
yaitu :
1. Probe Gap Model (PGM)
2. Probe Rate Model (PRM)

7. Probe Gap Model (PGM)
memanfaatkan korelasi / hubungan antara traffic
dan pola penyebaran kesenjangan diantara 2 paket
probing yang diterima di terminal penerima secara
berturut-turut. Sehingga, volume dari traffic dapat
diperkirakan, yang kemudian kapasitasnya akan
dikurangi dari tingkat yang telah ditentukan untuk
dapat memperoleh estimasi bandwidth yang
tersedia.
Dua ABETs yang terkenal dikembangkan dengan
prinsip ini adalah IGI [2] dan Abing [3].

8. Probe Rate Model (PRM)
mengandalkan pada ide tentang self-induced congestion.
Pada teknik ini, serangkaian paket probing dengan
peningkatan rate transmisi akan dikirimkan oleh terminal
pengirim ke terminal penerima. Pola dari delay yang
dihasilkan antara kedua paket yang diterima secara berturutturut oleh penerima diperiksa hingga mendapatkan titik
indikasi dari peningkatan trendnya ditemukan. Rate dimana
paket yang diterima sesuai dengan yang dikirim akan dianggap
sebagai estimasi dari bandwidth yang tersedia untuk seluruh
jalur komunikasi
3 ABETs yang diketahui dikembangkan dengan teknik PRM ini
adalah Pathload [4], Pathchirp [5] dan ASSOLO [6].

9. Fiber To The Home (FTTH)
• FTTH merupakan layanan jasa berupa jaringan fiber optik
yang ditujukan untuk menjangkau rumah para konsumen,
dimana para konsumen dapat mengakses layanan internet
dan dapat mentransfer data dengan kecepatan tinggi
melalui rumah konsumen tersebut.
• Fiber To The Home (FTTH) merupakan sepenuhnya jaringan
optik dari provider ke pemakai.
• FTTH memberikan pelayanan yang memuaskan bagi
konsumen rumah tangga, hal ini dikarenakan FTTH
menghadirkan layanan internet dengan akses yang sangat
tinggi dengan jalur pita lebar yang mencapai kecepatan
1.000 Mbps atau 1 Gbps, FTTH juga dapat menampilkan
video, kualitas suara yang jelas.

10. Penelitian terkait
1.
2.
3.
4.
Angrisani et al. [10] membandingkan IGI, Pathload dan Iperf [11] dalam
testbed yang menyerupai jaringan packet-switched.
hasil : akan agak susah untuk menentukan alat yang mana yang memiliki
performansi paling baik meskipun alat-alat tersebut menunjukkan level
yang tinggi terhadap repeatabilitas dan konsistensinya dalam pengujian
tersebut.
Ali et al. [7] melakukan evaluasi komparatif dari 4 probing ABETs yang
aktif dalam hal akurasi, campur tangan / intrusiveness dan waktu
responnya.
Guerro et al. [8] menyajikan testbed yang hemat biaya dan fleksibel
untuk mengevaluasi Pathload, Pathchirp, IGI dan Abing
Goldoni et al. [9] ,melakukan penelitian terbesar dengan membuat suatu
studi perbandingan yang mengevaluasi hingga 9 ABETs.
hasil : ASSOLO dan Pathload memiliki tingkat akurasi yang paling tinggi
dan skala yang baik dengan beban traffic yang meningkat

11. Pengaturan Testbed
testbed yang dibangun dengan peralatan
internetworking sesuai dengan karakteristik dari
jaringan sebenarnya yaitu jaringan HSBB FTTH.
Gambar 1. Settingan dari Testbed FTTH HSBB

12. Metric Performansi
Untuk evaluasi dan perbandingan dari 5 ABETs yang dipilih untuk
penelitian ini, digunakan 3 metrik performansi yaitu akurasi, latensi
dan overhead. Ketiga metric ini dipilih untuk menjaga relevansi
penelitian dengan penelitian sebelumnya, yang mana ketiga metric ini
paling sering digunakan pada penelitian sebelumnya.
a.
b.
c.
Akurasi yang dimaksud dalam hal ini adalah pengukuran terhadap eror
yang terjadi pada saat estimasi dan diekspresikan sebagai persentase
deviasi pada proses estimasi yang diperoleh dalam kaitannya dengan
nilai yang diharapkan
Latency didefinisikan sebagai durasi rata-rata yang diperlukan oleh ABET
dalam menghasilkan estimasi dari available bandwidth yag direkam
dalam satuan detik.
Metrik overhead mencerminkan pengaruh ABET untuk menjaga jumlah
dari traffic probing yang diinjekan ABET ke dalam jaringan selama proses
estimasi

13. Hasil & Pembahasan
Seperti yang telah diketahui sebelumnya bahwa untuk
setiap ABETs memiliki set masing-masing untuk
parameter inputnya, maka keseluruhan kinerja dari tiaptiap
ABET
sebaiknya
dievaluasi
dengan
mempertimbangkan nilai yang berbeda untuk tiap
parameternya. Percobaan akan diulangi hingga 20 kali
untuk setiap kombinasi yang berbeda dari nilai
parameternya untuk setiap alat dengan tingkat
bandwidth yang berbeda yaitu 5, 10,20 dan 100 Mbps.
Hasil yang terbaik diperoleh untuk masing-masing
parameter ABET kemudian dirata-ratakan untuk
memberikan nilai kinerja secara keseluruhan untuk ABET
pada evaluasi dalam metric performansi yang berbeda.

14. Hasil & Pembahasan
Gambar 2. Hasil Pengujian Akurasi pada ABETs

15. Hasil & Pembahasan
Gambar 3. Hasil Pengujian Latency pada ABETs

16. Hasil & Pembahasan
Gambar 4. Pengujian Overhead pada ABETs

17. Kesimpulan
• Hasil yang diperoleh dari pengujian ini menunjukkan
bahwa empat dari lima ABETs yang diuji masih
dianggap memberikan hasil yang relevan di bawah
pengaturan HSBB FTTH.
• Ditemukan ABET yang memiliki performa paling buruk
dalam penelitian ini, yaitu IGI.
• ABETs yang berbasis PRM memiliki performa yang lebih
baik dibandingkan ABETs yang berbasis PGM.
• Diantara tiga ABETs berbasis PRM yang diuji, ASSOLO
mengalahkan performa dari Pathload untuk ketiga
metric yang diujikan.

18. Future Works
• menyelidiki pengaruh dari berbagai aturan
operasional yang berbeda dari komponen
jaringan testbed HSBB FTTH terhadap
performansi ABETs.
• mengidentifikasi nilai-nilai optimal dari setiap
parameter input dari masing-masing ABETs
dalam memproduksi nilai estimasi available
bandwidth yang optimal dalam kondisi
jaringan yang berbeda

19. TERIMA KASIH