Quality of Service Enhancement Internet Telephony Using Codec G.729 and G.723 Based Differentiated...

Irvan Dalfirtano Tambunan13204071

Pendahuluan Telepon Internet Codec Differentiated Services Perancangan Pengukuran Hasil Pengukuran dan Pengujian Penutup

Presentasi Tugas Akhir - Irvan D. Tambunan (13204071)

• Membandingkan kualitas layanan telepon internetpada kapasitas link yang terbatas

• Meningkatkan kualitas layanan telepon internetdengan metoda Differentiated Services

Tujuan

• Adanya trade-off antara kualitas layanan terhadappenggunaan

• Bagaimana cara meningkatkan kualitas layanantelepon internet

Masalah

• Menggunakan codec G.729 dan G.723

• Metoda Differentitated ServicesBatasan


VoIP atau Telepon Internet adalah teknologiyang menggunakan Internet Protocol (IP) sebagai kendaraan dalam transmisi data melaluisuatu gateway VoIP

Gateway VoIP menggunakan jalur internet, bukan SLJJ/SLI biasa

Suatu sistem VoIP mendijitalisasi suaramenggunakan sebuah audio codec, membagisuara terdijitalisasi ke dalam paket, danmengirim paket melalui jaringan IP ke suatutujuan



Signalling (SIP)

• Protokol signaling memiliki tanggung jawab dalam pembentukan, modifikasi, dan penghentian sesi antara peserta-peserta panggilan

Real Time Transport (RTP)

• Protokol media transport untuk mengirim paket suara secara real time di dalam telepon internet


Codec adalah metode untuk mengkompressinyal dijital agar ukurannya lebih kompak(padat)

Codec bertujuan untuk mengurangipenggunaan bandwidth di dalam transmisisinyal

Codec suara yang digunakan adalah G.729 dan G.723


Codec AlgoritmaBit rate

(Kb/s)

Panjang

Frame (ms)

Look-ahead

(ms)

Delay

Algoritmik

(ms)

G.729 CS-ACELP 8 10 5 15

G.723.1MP-

MLQ/ACELP5,3/6,3 30 7,5 37,5

AMR MR-ACELP 4,75-12,2 20 0 20

Tabel Perbandingan Beberapa Codec Suara


Diffserv adalah pendekatan yang bersifat modular, performa tinggi, mudah diinstalasi, dan dapat diukur di dalam membuat kualitas layanan end-to-end internet

Diffserv mengikuti filosofi pemetaan aliran ganda ke dalam beberapa level layanan, kadang-kadang mengacu sebagai Class of Service (CoS)


Arsitektur dan Komponen Domain Diffserv


Edge router berfungsimenyediakan Service Level Agreement (SLA) dengan pelanggan

Selain itu, edge router mengimplementasikan shaping, routing, policing, paket classification, marking, monitoring, dan fungsi-fungsi lainnya

Interior core router hanya perlu mengetahui bagaimana menangani beberapa kelas-kelas trafik yang sudah didefinisikan di edge router


Sistem dibangun antar 2 jaringan di dalamkampus ITB, yaitu PAU dan DSP

Sistem ini mengacu kepada jaringan test bed milik ITB, yaitu (CRB) Community Reserved Basestation

Pengguna (di PAU) mengirimkan paket suaramenuju server (di DSP)

Trafik generator yang digunakan adalah SIPp


Community Reserved Basestation (CRB)

Jaringan Uji Coba


Diffserv dijalankan di dalam 2 domain jaringan, yaitu PAU dan DSP

Karena IP public yang tersedia terbatas, makadigunakan Network Address Translation (NAT) di dalam jaringan

Jumlah total router yang dipakai adalah 6 buah dengan fungsi sebagai edge dan core router


Edge router

• Menggunakan disiplinantrean Priority First In Fisrt Out (PFIFO)

• Melakukan marking paketdengan cara mengubahnilai DSCP paket

• Marking ditentukan olehalamat sumber (source) paket

Core router

• Menggunakan disiplinantrean Token Bucket Filter (TBF)

• Memberlakukan reservasibandwidth sesuai dengankelas paket dari edge router

• Revervasi ditentukan olehprotokol dan nomor port


Gambar Jaringan Uji Coba Lengkap


Pengukuran yang dilakukan dibedakan atas 3 skenario, yaitu kapasitas link 64, 128, dan 256 Kbps

Jumlah panggilan tiap kapasitas link jugaberbeda 64 Kbps 1 dan 2 panggilan 128 Kbps 3 dan 4 panggilan 256 Kbps 6 dan 7 panggilan

Selain itu, dilakukan perbandingan nilai kualitaslayanan antara ketika tanpa menggunakandiffserv dan menggunakan diffserv


File .raw

Wireshark

File .wav

Guru Audio Convert

Nilai PESQ

SPDemo


Grafik perbandingan (64 Kbps, packet loss berubah) Grafik perbandingan (64 Kbps, jitter dan delay

berubah) Grafik perbandingan antara codec G.729 dan G.723

PESQ MOS

y=1+4/(1+exp(-1.7244*x+5.0187))

US Patent 7327985

PresentasiTugas Akhir - Irvan D. Tambunan (13204071)

Grafik perbandingan G.729 (64 Kbps, packet loss berubah)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Grafik PESQ terhadap Paket Hilang(1 Panggilan)

PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Grafik PESQ terhadap Paket Hilang(2 Panggilan)

PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 5 10 15 20

PE

SQ

Paket Hilang (%)

Nilai PESQ terhadap Paket Hilang

(DS, 64 Kbps, 1 panggilan)

Nilai PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 5 10 15 20

PE

SQ

Paket Hilang (%)



Nilai PESQ


Grafik perbandingan G.723 (64 Kbps, packet loss berubah)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 5 10 15 20

PE

SQ

Paket Hilang (%)



Nilai PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 5 10 15 20

PES

Q

Paket Hilang (%)



Nilai PESQ

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

PE

SQ

Paket Hilang (%)

1 call

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

PE

SQ

Paket Hilang (%)

2 call


Grafik perbandingan G.729 (64 Kbps, jitter dan delay berubah)

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

Nilai PESQ terhadap Jitter dan Delay(2 Panggilan)

nilai PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

PES

Q

Variasi waktu tunda dan waktu tunda (ms)

Nilai PESQ terhadap Jitter dan Delay


Nilai PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

PES

Q


Nilai PESQ terhadap Jitter dan Delay (DS, 64 Kbps, 2 panggilan)

Nilai PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

Nilai PESQ terhadap Jitter dan Delay(1 Panggilan)

nilai PESQ


Grafik perbandingan G.723 (64 Kbps, jitter dan delay berubah)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

PES

Q




Nilai PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

PES

Q


Nilai PESQ terhadap Jitter dan Delay(DS, 64 Kbps, 2 panggilan)

Nilai PESQ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

1 call

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

2 call


Grafik perbandingan antara codec G.729 dan G.723

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 5 10 15 20

PE

SQ

Paket Hilang (%)



G.723

G.729

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0/70 10/80 20/90 30/100 40/110 50/120 60/130 70/140

PES

Q




G.723

G.729


Gambar Perubahan Nilai DSCP

Tanpa Diffserv Dengan Diffserv


Gambar Pemberlakuan Kebijakan Router

Tanpa Diffserv Dengan Diffserv


Kesimpulan Metoda Differentiated Services (diffserv)

merupakan salah satu metoda yang dapatdigunakan untuk meningkatkan kualitas suara.

Kualitas suara telepon internet dapat meningkatsekitar 0,5 poin ketika menggunakan metodadiffserv ketika diukur dengan nilai PESQ.

Jangkauan kualitas suara yang masih dapat diterima menggunakan codec G.729 lebih luas daripada codec G.723.


Saran Pengukuran dilakukan lebih dari 1 kali sehingga

data lebih mencerminkan kondisi yang sebenarnya.

Untuk mendapatkan hasil yang lebihbaik, penelitian dilakukan di domain jaringandengan lebih banyak router dan menggunakanIP public.

Mencoba mekanisme disiplin antrean selain TBF dan PFIFO yang sudah dilakukan di dalam tugas akhir ini, seperti Hierarchical Token Bucket (HTB) dan Extended Stochastic Fair Queuing (ESFQ).

TERIMA KASIH


Quality of Service Enhancement Internet Telephony Using Codec G.729 and G.723 Based Differentiated...

Technology

Transcript of Quality of Service Enhancement Internet Telephony Using Codec G.729 and G.723 Based Differentiated...