1.
Definisi QoS ( Quality Of Service )
Beberapa jenis trafik
dalam telekomunikasi
Kualitas pelayanan adalah kemampuan untuk
memberikan prioritas yang berbeda untuk aplikasi yang berbeda, pengguna, atau
data yang mengalir. , atau untuk menjamin tingkat kinerja tertentu ke aliran
data. Misalnya, dibutuhkan bit rate , delay , jitter , paket probabilitas
dropping atau kesalahan bit rate dapat dijamin. Kualitas layanan jaminan
penting jika kapasitas jaringan tidak cukup, terutama untuk real-time
multimedia streaming aplikasi seperti voice over IP , game online dan IP-TV ,
karena ini tetap memerlukan bit rate sering dan sensitif terhadap delay, dan
dalam jaringan di mana kapasitas adalah sumber daya terbatas, misalnya dalam
komunikasi data selular.
Suatu usaha terbaik sebuah jaringan atau layanan tidak mendukung adanya
kualitas layanan (QoS). Sebuah alternatif untuk mekanisme kontrol QoS kompleks
adalah dengan menyediakan komunikasi data atau suara atau gambar berkualitas
tinggi melalui jaringan terbaik-upaya oleh over-provisioning kapasitas sehingga
cukup untuk bekerja pada beban puncak lalu lintas yang diharapkan. Tidak adanya
hasil dari kepadatan jaringan menghilangkan kebutuhan untuk mekanisme QoS.
Di bidang telepon , kualitas pelayanan didefinisikan dalam ITU X.902 standar
sebagai “Satu set persyaratan mutu pada perilaku kolektif dari satu atau lebih
objek”. Kualitas Layanan meliputi persyaratan pada semua aspek sambungan,
seperti waktu pelayanan respon, kehilangan, sinyal-to-noise ratio, cross talk,
echo, mengganggu, respon frekuensi, tingkat kenyaringan, dan sebagainya. Sebuah
subset dari QoS telepon adalah Grade of Service (GOS) persyaratan, yang
meliputi aspek-aspek dari koneksi yang berkaitan dengan kapasitas dan jangkauan
jaringan, misalnya dijamin maksimum probabilitas blocking dan probabilitas
outage. [1]
QoS kadang-kadang digunakan sebagai ukuran kualitas, dengan definisi banyak
alternatif, daripada mengacu pada kemampuan sumber daya cadangan. Kualitas
layanan kadang-kadang mengacu pada tingkat kualitas pelayanan, yaitu kualitas
pelayanan terjamin. QoS tinggi sering bingung dengan tingkat kinerja yang
tinggi atau mencapai kualitas pelayanan, misalnya tinggi bit rate , rendah
latensi dan rendah probabilitas kesalahan bit .
Sebuah alternatif dan definisi diperdebatkan QoS, yang digunakan terutama di
lapisan layanan aplikasi seperti telephony dan video streaming ,membutuhkan
persyaratan pada metrik yang mencerminkan atau memprediksi mengalami kualitas
subjektif. Dalam konteks ini, QoS adalah efek kumulatif dari suatu
koneknsi diterima pada kepuasan pelanggan dari semua ketidaksempurnaan yang
mempengaruhi layanan.
QoS didesain untuk membantu end user (client) menjadi
lebih produktif dengan memastikan bahwa user mendapatkan performansi yang handal dari aplikasi-aplikasi
berbasis jaringan. QoS mengacu pada
kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik
jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. QoS merupakan suatu tantangan yang besar dalam jaringan berbasis IP
dan internet secara keseluruhan. Tujuan dari QoS adalah untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan layanan yang berbeda,
yang menggunakan infrastruktur yang sama. QoS
menawarkan kemampuan untuk mendefinisikan atribut-atribut layanan yang
disediakan, baik secara kualitatif
maupun kuantitatif.
Gambaran antrian
pengiriman informasi dalam telekomunikasi
2. Parameter
QoS
Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan
keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi.
Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis, yaitu :
- Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput
merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu
tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut.
- Packet Loss, merupakan suatu parameter yang
menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang
hilang, dapat terjadi karena collision
dan congestion pada jaringan dan
hal ini berpengaruh pada semua aplikasi karena retransmisi akan mengurangi efisiensi jaringan secara
keseluruhan meskipun jumlah bandwidth
cukup tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut. Umumnya perangkat
jaringan memiliki buffer untuk
menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru
tidak akan diterima.
Tabel 2.4 Packet loss
KATEGORI DEGREDASI
|
PACKET LOSS
|
Sangat bagus
|
0
|
Bagus
|
3 %
|
Sedang
|
15 %
|
Jelek
|
25 %
|
- Delay (latency), adalah waktu yang
dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak,
media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama. Adapun komponen delay adalah sebagai berikut:
Tabel 4.1 Komponen delay
Jenis Delay
|
Keterangan
|
Algorithmic delay
|
Delay ini disebabkan oleh standar codec yang digunakan. Contohnya, Algorithmic delay untuk G.711 adalah 0 ms
|
Packetization delay
|
Delay yang disebabkan oleh peng-akumulasian bit voice sample ke frame.
Seperti contohnya, standar G.711 untuk payload
160 bytes memakan waktu 20 ms.
|
Serialization delay
|
Delay ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk
pentransmisian paket IP dari sisi originating
(pengirim).
|
Propagation delay
|
Delay ini terjadi karena
perambatan atau perjalanan. Paket IP di media transmisi ke alamat tujuan.
Seperti contohnya delay propagasi di dalam kabel akan memakan waktu 4
sampai 6 ms
per kilometernya.
|
Coder (Processing) Delay
|
Waktu yang diperlukan oleh
Digital Signal Processing (DSP) untuk mengkompres sebuah block PCM, nilainya bervariasi
bergantung dari codec dan kecepatan prosessor
|
Ilustrasi Delay dalam telekomunikasi
Tabel 4.2 One-Way Delay/Latensi
KATEGORI LATENSI
|
BESAR DELAY
|
Excellent
|
< 150 ms
|
Good
|
150 s/d 300 ms
|
Poor
|
300 s/d 450 ms
|
Unacceptable
|
> 450 ms
|
- Jitter, atau variasi kedatangan
paket, hal ini diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian,
dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang
paket-paket di akhir perjalanan jitter.
Jitter lazimnya disebut variasi delay ,berhubungan eart dengan
latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada taransmisi data
di jaringan. Delay
antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter.
Tabel 2.3 Jitter
KATEGORI DEGRADASI
|
PEAK JITTER
|
Sangat bagus
|
0 ms
|
Bagus
|
0 s/d 75 ms
|
Sedang
|
76 s/d 125 ms
|
Jelek
|
125 s/d 225 ms
|
Kualitas
sinyal yang diterima biasanya diukur secara subjektif dan objektif. Metoda
pengukuran subyektif yang umum dipergunakan dalam pengukuran kualitas speech
coder adalah ACR (Absolute Category Rating) yang akan menghasilkan
nilai MOS (Mean Opinion Score). Tes subyektif ACR meminta pengamat untuk
menentukan kualitas suatu speech coder tanpa membandingkannya dengan
sebuah referensi. Skala rating umumnya mempergunakan penilaian yaitu beruturut
– turut: Exellent, Good, Fair, Poor dan Bad dengan nilai MOS (Mean
Opinion Score) berturut – turut: 5, 4, 3, 2 dan 1. Kualitas suara minimum
mempunyai nilai setara MOS 4.0.
Untuk menjamin
kualitas layanan voice over packet
terutama disebabkan oleh echo karena delay yang terjadi pada jaringan paket
maka perangkat harus menggunakan teknik echo
cancelation. Persyaratan performansi yang diperlukan untuk echo canceller harus mengacu standar
internasional ITU G.165 atau G.168.
PDD (Post-Dial
Delay) yang diijinkan kurang dari 10 detik dari saat digit terakhir yang
dimasukkan sampai mendapatkan ringing back.
3. Penyebab QoS
yang Buruk
Terdapat beberapa faktor pengganggu dalam jaringan yang menyebabkan turunya
nilai QoS, yaitu :
- Redaman,
yaitu jatuhnya kuat sinyal karena pertambahan jarak pada media transmisi.
Setiap media transmisi memiliki redaman yang berbeda-beda, tergantung dari
bahan yang digunakan. Untuk mengatasi hal ini, perlu digunakan repeater
sebagai penguat sinyal. Pada daerah frekuensi tinggi biasanya mengalami
redaman lebih tinggi dibandingkan pada daerah frekuensi rendah.
- Distorsi,
yaitu fenomena yang disebabkan bervariasinya kecepatan propagasi karena perbedaan
bandwidth. Untuk itu, dalam komunikasi
dibutuhkan bandwidth
transmisi yang memadai dalam mengakomodasi adanya spektrum sinyal. Dianjurkan digunakan
pemakaian bandwidth yang seragam, sehingga distorsi dapat dikurangi.
Ilustrasi
pengaruh bandwith terhadap distorsi
Analogi
Bandwidth
è
Noise
ini sangat berbahaya, karena jika terlalu besar akan dapat mengubah data asli
yang dikirimkan.
Jenis-jenis noise dalam jaringan :
a. Thermal
noise
ü Terjadi
pada media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak (0ºK)
ü Akibat
pergerakan elektron secara random dan memiliki karakteristik energi
terdistribusi seragam
ü Menjadi
faktor yang menentukan batas bawah sensitifitas sistem penerima
b. Intermodulation
noise
ü Terjadi
karena ketidak-linieran komponen transmitter dan receiver
ü Sinyal
output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal input
ü Sistem
diharapkan linear sehingga sinyal output = sinyal input
c. Impulse
noise
ü Pulsa-pulsa
iregular atau spikes
ü Durasi
pendek
ü Amplituda
tinggi
ü Pengaruh
kecil pada komunikasi telepon analog
ü Pengaruh
besar pada komunikasi data
d. Crosstalk
ü Gandengan
yang tidak diinginkan antar lintasan sinyal → media metal (twisted pair &
koaksial)
ü Penyebab:
4 Gandengan
elektris
4 Pengendalian
respon frekuensi yang buruk
ü
Contoh : ketika bertelepon, kita mendengarkan
percakapan lain
e. Echo
ü
Terjadi ketika sinyal yang dikirim oleh
transmitter kembali (feedback) kepadanya.
4. Perbaikan
QoS
Dalam usaha menjaga dan meningkatkan nilai QoS,
dibutuhkan teknik untuk menyediakan utilitas jaringan, yaitu dengan
mengklasifikasikan dan memprioritaskan setiap informasi sesuai dengan
karakteristiknya masing-masing. Contohnya, terdapat paket data yang bersifat
sensitif terhadap delay tetapi tidak sensitif terhadap packet loss seperti
VoIP, ada juga paket yang bersifat sensitif terhadap packet loss tetapi tidak
sensitif terhadap delay seperti transfer data. Untuk itu perlu dilakukan
pengklasifikasian paket dan pengurutan prioritas paket dari yang paling tinggi
sampai terendah.
Klasifikasi dan Prioritas Paket
Sumber referensi:
