BAB III SINKRONISASI PTP (Precision Time Protocol) IEEE 1588 v2

BAB III
SINKRONISASI PTP (Precision Time Protocol) IEEE 1588 v2
PADA JARINGAN INDOSAT DI WILAYAH KAYOON, JAWA
TIMUR
Ethernet merupakan salah satu teknologi yang paling banyak diminati
untuk beberapa tahun terakhir. Biaya operasional yang cukup rendah, hirarki yang
tidak terlalu rumit, dan pemakaian teknologi tersebut yang sudah menyeluruh oleh
berbagai perusahaan telekomunikasi menjadi pertimbangan mengapa ethernet
mengalami perkembangan yang sangat pesat.
Jaringan berbasis paket yang menggunakan transmisi secara asinkronus
membuat banyak aplikasi layanan terdahulu seperti circuit switched dan Wireless
Backhaul tidak dapat didukung. Hal ini dikarenakan karena beberapa layanan
tersebut masih tergantung oleh adanya sinkronisasi.
Untuk itu, muncul solusi untuk mengatasi masalah tersebut,
dengan
diperkenalkannya Synchronous Ethernet (SyncE) dan IEEE 1588 v2 atau yang
lebih dikenal dengan Precision Time Protocol) untuk menjamin adanya
sinkronisasi melalui jaringan paket. Metode Synchronous Ethernet (SyncE)
26
http://digilib.mercubuana.ac.id/
27
mengandalkan physical layer dalam pengiriman sinkronisasi yang menjamin atas
kualitas frekuensi. Sedangkan IEEE 1588 v2 mengandalkan Time Stamp dalam
sinkronisasi clock dengan menggunakan konsep hirarki Master-Slave. Pada Tugas
Akhir ini penulis akan membahas tentang penerapan PTP IEEE 1588 v2 pada
jaringan telekomunikasi PT. Indosat di wilayah Kayoon, Jawa Timur.
3.1
Perencanaan Topologi Jaringan
Dalam sebuah jaringan, diperlukan perencanaan untuk menempatkan jaringan
tersebut di wilayah wilayah yang mempunyai lumbung pelanggan. Dan agar tidak
tumpang tindih dalam pengadaan coverage jaringan, sehingga tepat sasaran bagi
perusahaan telekomunikasi dan juga bagi pelanggan.
Penempatan perangkat juga disesuaikan dengan ketersediaan link yang sudah
ada (existing) dan juga pada link yang akan dibangun (new site). Koordinasi antara
team lapangan yang melakukan survey dan team perencanaa yang harus disusun
secara rapi.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
28
Gambar 3.1 Topologi Hub Surabaya
Pada gambar 3.1 kita akan menganalisa topologi hub yang ada pada jaringan
di wilayah Kayoon, Jawa Timur. Dimana pada Tugas Akhir ini kita akan mengatur
arah sinkronisasi agar berjalan sesuai arah sync-nya dan tidak ada sinkronisasi
yang mengalami loop back.
Ada beberapa hal yang akan terjadi bila sinkronisasi mengalami Timing Loop
diantaranya:
1. Sinkronisasi akan kembali ke arah Grand Master dan tidak akan bisa
diteruskan ke arah node yang membutuhkan sinkronisasi.
2. Slip rate diantara service dan subnetwork akan mengalami slip yang tinggi.
3. Di sisi Grand Master tidak akan terdeteksi alarm, yang menyebabkan
susah dan lamanya proses troubleshoot
4. Impact ke pelanggan/customer akan mengalami sleeping call dimana
ketika melakukan komunikasi tidak akan terdengar suara.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
29
5. Di sisi perangkat juga akan bermasalah pada sistem billing.
3.2 Perencanaan Sinkronisasi (Synchronization Planning)
Di dalam struktur jaringan telekomunikasi, ada tahapan untuk membuat
perencanaan tentang sinkronisasi. Dimulai dari penentuan PTP Master, penentuan
penggunaan Bandwidth, threshold hop yang akan dilalui oleh jaringan sinkronisasi
tersebut.
Dalam sebuah perencaan sinkronisasi untuk jaringan telekomunikasi,
diperlukan idealnya 2 sumber sinkronisasi yang mempunyai kapsitas client yang
sama dengan membedakan prioritas pada tiap site. Fungsi dari PTP Master adalah
sebagai sumber/tujuan utama dalam pengolahan transport atau referensi
sinkronisasi jaringan. Diperlukan kapasitas client yang sama adalah agar ketika
PTP Master prioritas 1 mengalami gagal sync maka bisa dibackup oleh PTP
Master yang sudah di setting sebagai prioritas 2. Jika kapasitas antara PTP Master
1 berbeda dengan PTP Master 2 terdapat perbedaan, maka akan ada node yang
mengalami gagal sync dan itu akan berdampak pada link neighbour yang berada
satu link dengan node yang gagal sync tersebut.
3.2.1
Network Element.
Dalam jaringan sinkronisasi tersebut, kita membutuhkan perangkat
pendukung yang berfungsi sebagai sumber dari sinkronisai tersebut. Pada tugas
akhir ini kita menggunakan perangkat yang sudah mendukung sinkronisasi TDM
(Time Division Multiplexing), NTP (Network Time Protocol) dan juga PTP
(Precision Time Protocol).
http://digilib.mercubuana.ac.id/
30
Gambar 3.2 OSA 5548c E-200
3.2.2
Syncview Plus
Dalam sebuah struktur jaringan, dibutuhkan sebuah control pusat untuk
mengoperasikan semua perangkat secara terpusat. Pada umumnya semua Network
Element dihubungkan melalui link DCN ( Data Carrier yang berfungsi untuk akses
control ke Network Management System (NMS) di server. Network Management
System (NMS) merupakan software yang berfungsi sebagai system administrasi
jaringan. NMS yang digunakan pada perancangan jaringan sinkronisasi tersebut
adalah Syncview Plus.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
31
Gambar 3.3 NMS Syncview Plus
Di dalam NMS, kita bisa mengoperasikan, perangkat sinkronisasi yang ada
pada semua jaringan. Dalam kasus ini kita akan mengoperasikan perangkat yang
ada di wilayah Jawa Timur, tepatnya di wilayah Kayoon.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
32
Gambar 3.4 Topologi PTP Master Wilayah Kayoon, Jawa Timur
Untuk Penggunaan Bandwidth yang akan digunakan pada jaringan
sinkronisasi digunakan konfigurasi port FastEthernet pada semua jaringan, agar
tidak terjadi perbedaan antara satu NE dan NE yang lainnya. Dan untuk distribusi
IP PTP ke masing masing node, digunakan IP static yang fixed agar tidak tertukar
dengan IP perangkat lainnya.
3.3 Perancangan Implementasi Sinkronisasi di wilayah Kayoon, Jawa Timur
Dalam penggunaan teknologi PTP IEEE 1588 v2 mempunyai kelebihan
dibandingkan dengan teknologi terdahulu yaitu NTP (Network Time Protocol).
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
Adapun alasan penggunaan sinkronisasi NTP kini tidak terlalu menguntungkan
dikarenakan beberapa hal, diantaranya jumlah client yang bisa ditampung memiliki
maksimal 128 client. Dan juga untuk kemampuan transport hop nya yang hanya
memiliki maksimal 5 hop. Sehingga untuk meminimalisir budget yang dikeluarkan
dalam pembentukan sebuah jaringan sinkronisasi digunakanlah PTP sebagai
solusinya.
Untuk membuat rancangan implementasi sinkronisasi untuk jaringan di wilayah
Kayoon, Jawa Timur, kita harus menentukan jalur link transport yang akan dilalui
oleh PTP Master ke masing masing node-B. Dikarenakan adanya jumlah batas hop
yang direkomendasikan dari IEEE bisa dilalui oleh PTP Master hingga sampai ke
arah node-B tersebut yaitu maksimal 10 hop. Tetapi dalam praktik di lapangan,
dikarenakan topologi Indonesia yang berbeda dengan wilayah di negara lain dan
struktur link transport yang belum merata di semua wilayah, maka jumlah hop yang
bisa dilalui bervariasi.
Terkait kebutuhan sinkronisai antar jaringan merupakan dasar yang sangat
penting dalam sebuah jaringan, maka dibuatlah PTP Master lain yang bertujuan
untuk menjadi link backup dan juga sebagai prioritas kedua setelah prioritas
pertama yang diberikan oleh PTP Master prioritas pertama.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
Gambar 3.5 Slot PTP Master 1 dan 2 Kayoon
Pada jaringan sinkronisasi di wilayah Kayoon, PTP Master prioritas 1 dan 2
diletakkan pada 1 site dan perangkat yang sama, dikarenakan pada perangkat
Oscilloquartz 5548c support akan 2 slot PTP.
Gambar 3.6 PTP Master Prioritas 1 Kayoon
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Gambar 3.7 PTP Master Prioritas 2 Kayoon
Dari perancangan tersebut, node-B yang ada di wilayah Kayoon akan mendapat
sinkronisasi prioritas 1 dari PTP Master 1 dengan IP 10.149.223.108 terdapat pada
gambar 3.6. Kemudian untuk prioritas 2 dari PTP Master 2 demgan IP
10.149.223.109 dilihat pada gambar 3.7. Diletakkannya 2 PTP Master dalam 1 NE
juga dikarenakan dari sisi budget dari penyedia jaringan dimana coverage yang
dicakup hanya untuk wilayah Surabaya inner city, Dalam parameter bandwith untuk
link transport nya digunakan yang sama yaitu 100Mbps. Sehingga jalur sinkronisasi
akan langsung didistribusikan ke arah node-B seperti pada gambar 3.8
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
Gambar 3.8 Routing PTP Master prioritas 1 dan 2 Kayoon
3.4 Flowchart penanganan gangguan sinkronisasi
Pada flowchart berikut menjelaskan ketika node-B mengalami kehilangan
sinkronisasi (unsynchronized), maka dilakukan pengechekan awal dengan mencari
titik permasalahannya. Dimulai dari melakukan pengechekan pada link transport
apakah mengalami gangguan seperti fiber cut dengan cara melakukan ping dan
traceroute ke hop di depannya. Kemudian dilanjutkan dengan pengecekan di sisi
PTP Master prioritas 1 dan 2. Pengecekan tersebut meliputi pengechekan fisik
berupa visual card PTP apakah mengalami error, kemudian pengecekan konektor
Ethernet dari arah PTP card ke arah switch. Juga dilakukan pengechekan secara
software yaitu dengan pengecekan parameter parameter yang berkaitan dengan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
hilangnya sinkronisasi pada network tersebut, diantaranya MTIE ( Maximum Time
Interval Error), PDV (Packet Delay Variation), Jitter, TDEV (Time Deviation).
Gambar 3.9 Flowchart penanganan gangguan sinkronisasi
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
3.5 Implementasi sinkronisasi PTP IEEE 1588 v2 wilayah Kayoon Jawa
Timur
Tahap awal yang dilakukan untuk implementasi sinkronisasi di jaringan
Indosat wilayah Kayoon adalah melihat jumlah slave yang akan ditampung oleh
PTP Master tersebut. Untuk coverage wilayah Kayoon, memiliki 519 client/nodeB. Sementara untuk kemampuan PTP Master baik prioritas 1 dan 2 masing masing
bisa menampung 1024 client. Jika dipersentasikan antara kemampuan PTP Master
dan jumlah client yang akan ditampung, sisa user di PTP Master ada 505 client
(49 % available). Jadi bisa dismpulkan bahwa tidak aka nada case overload slave
pada PTP Master dikarenakan jika PTP Master prioritas 1 mengalami fail maka
secara otomatis PTP Master prioritas 2 akan membackup client yang ada.
Gambar 3.10 Jumlah Slave PTP Master prioritas 1
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
Gambar 3.11 Jumlah Slave PTP Master prioritas 2
Pada wilayah Kayoon, saat ini menggunakan link existing yang memiliki
masksimal hop pada setiap site nya adalah 7 hop dihitung dari hop pertama yaitu
dari link PTP Master ke arah cloud MPLS dan berakhir pada end site di Site
Kayoon_06.
Gambar 3.12 Topologi Hop dari PTP Master ke end site Kayoon
Untuk sinkronisasi antara Kayoon_05 dan Kayoon_06 mengalami alarm sync
quality level degreded ON. Ini disebabkan karena sync dari PTP Master tidak
sampai ke node tersebut. Sehingga kualitas sinkronisasinya menurun
menggunakan tributary clock dari node tersebut. Tributary clock tersebut
sebenarnya juga bisa menjadi patokan untuk sinkronisasi node tersebut. Tetapi
kualitas dari node Kayoon_06 bisa dikategorikan dengan not good dikarenakan
memiliki slip rate yang tinggi, yaitu level 1.10-7 / 2,9 slips per hour. Bila dihitung
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
dalam sehari dengan menggunakan tributary clock node, maka slip yang diperoleh
adalah 69,6 slips per day. Sementara untuk jumlah slip yang direkomendasikan
oleh ITU-T hanya 8 slips per day. Dimana seharusnya untuk pengelolaan
sinkronisasi yang baik dan disarankan oleh ITU-T adalah 1. 10-10 / 1 slip per 14,5
days.
Gambar 3.13 alarm sync quality level degraded on
http://digilib.mercubuana.ac.id/