Terdapat beberapa parameter dari Quality of Service yaitu sebagai berikut kecuali

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

1. Congestion, disebabkan terjadinya antrian yang berlebihan dalam jaringan
2. Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer
3. Memory yang terbatas pada node
4. 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

1. Nilai MOS 5, artinya opini sangat baik
2. Nilai MOS 4, artinya opini baik
3. Nilai MOS 3, artinya opini cukup baik
4. Nilai MOS 2, artinya opini tidak baik
5. Nilai MOS 1, artinya opini buruk

1. Tidak tedapatnya nilai yang pasti terhadap parameter yang mempengaruhi kualitas layanan suara dalam VoIP .
2. Setiap orang memiliki standar yang berbeda-beda terhadap suara yang mereka dengar dengan hanya melalui percakapan.
3. Dibutuhkan pendapat banyak orang untuk mengestimasi nilai MOS tersebut.

2. Estimasi MOS dengan Metode E-Model (ITU-T G.107)

1. Untuk R < 0 maka MOS = 1
2. 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
3. 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)

PLR : Packet loss Rate

Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency, jitter, packet loss, throughput, MOS, echo cancellation dan PDD. QoS sangat ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa factor yang dapat menurunkan nilai QoS, seperti : Redaman, Distorsi, dan Noise.

QoS (Quality of Service) : “the collective effect of service performance which determines the degree of satisfaction of a user of the service”. International Telecommunication Union (ITU).

Beberapa jenis trafik dalam telekomunikasi

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.

Ilustrasi antrian pengiriman informasi dalam telekomunikasi

Pentingnya QoS

Ada beberapa alasan mengapa kita memerlukan QoS, yaitu:

1. Untuk memberikan prioritas untuk aplikasi-aplikasi yang kritis pada jaringan.
2. Untuk memaksimalkan penggunaan investasi jaringan yang sudah ada.
3. Untuk meningkatkan performansi untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif terhadap delay, seperti Voice dan Video.
4. Untuk merespon terhadap adanya perubahan-perubahan pada aliran traffic di jaringan.

Best-Effort Service

Best-effort service digunakan untuk melakukan semua usaha agar dapat mengirimkan sebuah paket ke suatu tujuan. Penggunakan best-effort service tidak akan memberikan jaminan agar paket dapat sampai ke tujuan yang dikehendaki. Sebuah aplikasi dapat mengirimkan data dengan besar yang bebas kapan saja tanpa harus meminta ijin atau mengirimkan pemberitahuan ke jaringan. Beberapa aplikasi dapat menggunakan best-effort service, sebagai contohnya FTP dan HTTP yang dapat mendukung best-effort service tanpa mengalami permasalahan. Untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif terhadap network delay, fluktuasi bandwidth, dan perubahan kondisi jaringan, penerapan best-effort service bukanlah suatu tindakan yang bijaksana. Sebagai contohnya aplikasi telephony pada jaringan yang membutuhkan besar bandwidth yang tetap, 0agar dapat berfungsi dengan baik; dalam hal ini penerapan best-effort akan mengakibatkan panggilan telephone gagal atau terputus.

Integrated Service

Model integrated service menyediakan aplikasi dengan tingkat jaminan layanan melalui negosiasi parameter-parameter jaringan secara end-to-end. Aplikasi-aplikasi akan meminta tingkat layanan yang dibutuhkan untuk dapat beroperasi dan bergantung pada mekanisme QoS untuk menyediakan sumber daya jaringan yang dimulai sejak permulaan transmisi dari aplikasi-aplikasi tersebut. Aplikasi tidak akan mengirimkan trafik, sebelum menerima tanda bahwa jaringan mampu menerima beban yang akan dikirimkan aplikasi dan juga mampu menyediakan QoS yang diminta secara end-to-end. Untuk itulah suatu jaringan akan melakukan suatu proses yang disebut admission control. Admission control adalah suatu mekanisme yang mencegah jaringan mengalami over-loaded. Jika QoS yang diminta tidak dapat disediakan, maka jaringan tidak akan mengirimkan tanda ke aplikasi agar dapat memulai untuk mengirimkan data. Jika aplikasi telah memulai pengiriman data, maka sumber daya pada jaringan yang sudah dipesan aplikasi tersebut akan terus dikelola secara end-to-end sampai aplikasi tersebut selesai.

Differentiated Service

Model terakhir dari QoS adalah model differentiated service. Differentiated service menyediakan suatu set perangkat klasifikasi dan mekanisme antrian terhadap protokol-protokol atau aplikasi-aplikasi dengan prioritas tertentu di atas jaringan yang berbeda. Differentiated service bergantung pada kemampuan edge router untuk memberikan klasifikasi dari paket-paket yang berbeda tipenya yang melewati jaringan. Trafik jaringan dapat diklasifikasikan berdasarkan alamat jaringan, protocol dan port, ingress interface, atau klasifikasi lainnya selama masih didukung oleh standard access list atau extended access list.

Parameter QoS

1. 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.

2. 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.

Packet loss

3. 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:

Komponen delay

Ilustrasi Delay dalam telekomunikasi

One-Way Delay/Latensi

4. 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.

Jitter

5. MOS (Mean Opinion Score)

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.

6. Echo Cancelation

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.

7. Post Dial Delay

PDD (Post-Dial Delay) yang diijinkan kurang dari 10 detik dari saat digit terakhir yang dimasukkan sampai mendapatkan ringing back. 

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

• Noise
• 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.

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

Ilustrasi komunikasi dengan QoS dan tanpa QoS

Page 2