Parameter Quality of Service (QoS) di Jaringan IP
Quality of Service (QoS) didefinisikan sebagai suatu pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari suatu layanan. Pada jaringan berbasis IP, IP QoS mengacu pada performansi dari paket -paket IP yang lewat melalui satu atau lebih jaringan. QoS didesain untuk membantu end user menjadi lebih produktif dengan memastikan bahwa end user mendapatkan performansi yang handal dari aplikasiaplikasi berbasis jaringan. QoS mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. Parameter-parameter performansi dari jaringan IP adalah:
1. Delay, didefinisikan sebagai total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut delay processing, delay packetization, delay serialization, delay jitter buffer dan delay network
2. Jitter, didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang dapat menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga dapat menyebabkan jitter.
3. Packet loss, adalah perbandingan seluruh paket IP yang hilang dengan seluruh paket IP yang dikirimkan antara pada source dan destination. Salah satu penyebab paket loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node. Beberapa penyebab terjadinya paket loss yaitu:
1. Delay, didefinisikan sebagai total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut delay processing, delay packetization, delay serialization, delay jitter buffer dan delay network
2. Jitter, didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang dapat menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga dapat menyebabkan jitter.
3. Packet loss, adalah perbandingan seluruh paket IP yang hilang dengan seluruh paket IP yang dikirimkan antara pada source dan destination. Salah satu penyebab paket loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node. Beberapa penyebab terjadinya paket loss yaitu:
- Congestion, disebabkan terjadinya antrian yang berlebihan dalam jaringan
- Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer
- Memory yang terbatas pada node
- Policing atau kontrol terhadap jaringan untuk memastikan bahwa jumlah trafik yang mengalir sesuai dengan besarnya bandwidth. Jika besarnya trafik yang mengalir didalam jaringan melebihi dari kapasitas bandwidth yang ada maka policing control akan membuang kelebihan trafik yang ada.
4. Throughput, adalah jumlah total kedatangan paket IP sukses yang diamati di tempat pengukuran pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut (sama dengan, jumlah pengiriman paket IP sukses per service-second). Berikut adalah perhitungan rumus dalam mencari nilai throughput:
Metode Pengukuran Kualitas Layanan (QoS) dalam Jaringan dengan Mean Opinion Score (MOS)
1. Estimasi MOS standart
Metode ini merupakan metode yang digunakan untuk menentukan kualitas audio dan video dalam jaringan IP berdasar pada standart ITU-T P.800. Metode ini bersifat subjektif, karena berdasarkan pendapat orang-perorangan. Untuk menentukan nilai MOS terdapat dua cara pengetesan yaitu, conversation opinion test dan listening test. Rekomendasi nilai ITU-T P.800 untuk nilai MOS adalah sebagai berikut :
Metode MOS dirasakan kurang efektif untuk mengestimasi kualitas layanan suara untuk VoIP, hal ini dikarenakan :
2. Estimasi MOS dengan Metode E-Model (ITU-T G.107)
E-Model adalah pendekatan matematis yang digunakan untuk mementukan kualitas suara berdasarkan penyebab menurunnya kualitas suara diantaranya delay dan packet loss, dalam jaringan VoIP. Nilai akhir estimasi E-Model ini disebut dengan R faktor. R faktor didefinisikan sebagai faktor kualitas transmisi yang dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti signal to noise ratio, codec dan decodec, packet loss, dan delay. R faktor didefinisikan sebagai berikut:
Keterangan:
Id : Faktor penurunan kualitas yang disebabkan oleh
pengaruh delay
If : Faktor penurunan kualitas yang disebabkan oleh
teknik kompresi dan packet loss yang terjadi
Untuk mencari nilai Id ditentukan oleh persamaan berikut:
Sedangkan untuk mencari nilai If ditentukan oleh persamaan dibawah ini:
Maka secara umum persamaan nilai estimasi R faktor menjadi:
Keterangan:
R = faktor kualitas transmisi
d = delay (milli second)
H = fungsi tangga; dengan ketentuan
H(x) = 0 , jika x < 0 H(x) = 1 , jika x = 0
e = presentasi besarnya paket loss yang terjadi
(dalam bentuk desimal)
Untuk mengubah estimasi dari nilai R faktor kedalam MOS (ITU-T P.800) terdapat ketentuan sebagai berikut: :
Estimasi Pengukuran MOS Berdasar Pengujian Jaringan
Estimasi Pengukuran Packet loss terhadap Kualitas Video (Gambar)
Untuk menentukan nilai kualitas menggunakan MPQM (Moving PictureQuality Metric) ini erdasarkan riset yang dilakukan di Universitas California LosAngeles (UCLA). Dimana dengan perhitungan antara 5 (sangat bagus) sampai 1 (jelek) untuk mengekspresikan kualitas dari gambra video yang dibroadcast. Metode ini sama dengan R-model yang biasa digunakan untuk mengukur estimasi kualitas VOIP. Rumusan dari MPQM sebagai berikut :
Dimana:
Qr : Nilai kualitas image video ,
range 0(unusable) s/d 5(best)
Qe : Kualitas dari codec yang digunakan,
harga berkisar antara 3-5
R : Parameter kalibrasi yang digunakan
sebagai expresi kompleksitas dari codec untuk video & bitrate,
berkisar R(high)=3 R(low)=2
PLR : Packet loss Rate
Metode Pengukuran Kualitas Layanan (QoS) dalam Jaringan dengan Mean Opinion Score (MOS)
1. Estimasi MOS standart
Metode ini merupakan metode yang digunakan untuk menentukan kualitas audio dan video dalam jaringan IP berdasar pada standart ITU-T P.800. Metode ini bersifat subjektif, karena berdasarkan pendapat orang-perorangan. Untuk menentukan nilai MOS terdapat dua cara pengetesan yaitu, conversation opinion test dan listening test. Rekomendasi nilai ITU-T P.800 untuk nilai MOS adalah sebagai berikut :
- Nilai MOS 5, artinya opini sangat baik
- Nilai MOS 4, artinya opini baik
- Nilai MOS 3, artinya opini cukup baik
- Nilai MOS 2, artinya opini tidak baik
- Nilai MOS 1, artinya opini buruk
Metode MOS dirasakan kurang efektif untuk mengestimasi kualitas layanan suara untuk VoIP, hal ini dikarenakan :
- Tidak tedapatnya nilai yang pasti terhadap parameter yang mempengaruhi kualitas layanan suara dalam VoIP .
- Setiap orang memiliki standar yang berbeda-beda terhadap suara yang mereka dengar dengan hanya melalui percakapan.
- Dibutuhkan pendapat banyak orang untuk mengestimasi nilai MOS tersebut.
2. Estimasi MOS dengan Metode E-Model (ITU-T G.107)
E-Model adalah pendekatan matematis yang digunakan untuk mementukan kualitas suara berdasarkan penyebab menurunnya kualitas suara diantaranya delay dan packet loss, dalam jaringan VoIP. Nilai akhir estimasi E-Model ini disebut dengan R faktor. R faktor didefinisikan sebagai faktor kualitas transmisi yang dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti signal to noise ratio, codec dan decodec, packet loss, dan delay. R faktor didefinisikan sebagai berikut:
Keterangan:
Id : Faktor penurunan kualitas yang disebabkan oleh
pengaruh delay
If : Faktor penurunan kualitas yang disebabkan oleh
teknik kompresi dan packet loss yang terjadi
Untuk mencari nilai Id ditentukan oleh persamaan berikut:
Keterangan:
R = faktor kualitas transmisi
d = delay (milli second)
H = fungsi tangga; dengan ketentuan
H(x) = 0 , jika x < 0 H(x) = 1 , jika x = 0
e = presentasi besarnya paket loss yang terjadi
(dalam bentuk desimal)
Untuk mengubah estimasi dari nilai R faktor kedalam MOS (ITU-T P.800) terdapat ketentuan sebagai berikut: :
- Untuk R < 0 maka MOS = 1
- Kondisi ini menerangkan apabila delay total yang dihasilakan sangat besar dan hal tersebut membuat buruk pada kualitas VoIP dan tidak diperkenankan untuk diaplikasikan bahkan mulai R < 50 Untuk R > 100 maka MOS = 4.5
- Persamaan ini untuk menerangkan kualitas yang paling bagus dari VoIP itu sendiri karena prinsipnya nilai R maksimum hanya 94.2. Untuk realitasnya yang dipakai adalah untuk persamaan seperti di bawah ini. Untuk 0 < R < 100 maka MOS = 1 + 0.035R + 7x10-6 R(R-60)(100-R)
Estimasi Pengukuran MOS Berdasar Pengujian Jaringan
Estimasi Pengukuran Packet loss terhadap Kualitas Video (Gambar)
Untuk menentukan nilai kualitas menggunakan MPQM (Moving PictureQuality Metric) ini erdasarkan riset yang dilakukan di Universitas California LosAngeles (UCLA). Dimana dengan perhitungan antara 5 (sangat bagus) sampai 1 (jelek) untuk mengekspresikan kualitas dari gambra video yang dibroadcast. Metode ini sama dengan R-model yang biasa digunakan untuk mengukur estimasi kualitas VOIP. Rumusan dari MPQM sebagai berikut :
Qr : Nilai kualitas image video ,
range 0(unusable) s/d 5(best)
Qe : Kualitas dari codec yang digunakan,
harga berkisar antara 3-5
R : Parameter kalibrasi yang digunakan
sebagai expresi kompleksitas dari codec untuk video & bitrate,
berkisar R(high)=3 R(low)=2
PLR : Packet loss Rate
