TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Variable Bit Rate (VBR)
Flow merupakan cara yang digunakan untuk menggambarkan traffic dalam jaringan berdasarkan bentuk traffic, dimana network manager dapat memantau flow traffic secara berkala dengan klasifikasi source sebagai berikut:
Data – bursty, weakly periodic, strongly regular
Audio – continuous, strong periodic, strong regular
Video – continuous, bursty due to compression, strong periodic, weakly
regular (Awadhesh, 2015)
Gambar 2. 4 Ilustrasi CBR dan VBR
Source diklasifikasikan menjadi dua kelas yaitu CBR dan VBR. Constant Bit Rate (CBR) memembentuk definisi berdasarkan peak rate. CBR merupakan
metode penyimpanan frame dalam bentuk kompersi. Flow ini tidak mengubah
kebutuhan bandwith karena menerapkan jenis kompersi yang sama untuk setiap
frame. Variable Bit Rate (VBR) memembentuk definisi berdasarkan rata-rata dan peak rate. VBR yaitu data flow khusus yang menggunakan beberapa jenis frame,
dimana posisi frame memiliki peran penting dalam video play serta terdapat
18
konstan atau mengalami perubahan yang berkaitan dengan perbedaan frame. Flow ini terdiri dari beberapa jenis frame (Erik, 2011):
Information frame (key frame) : hanya memuat frame dari CBR. Prediction Frame.
Diferential Frame. 2.6 Quality of Service (Qos)
Quality of service mengacu pada pengertian yang berbeda di dalam network layer. Pada physical layer, QoS mengacu pada data rate dan packet loss rate pada wireless links, yang merupakan fungsi dari kualitas saluran. Mustahil untuk mempertahankan data rate konstan dan tingkat packet loss yang rendah dengan bergagai variasi saluran. Pada MAC layer, QoS terkait dengan sebagian kecil dari waktu node dapat berhasil mengakses dan mengirimkan paket. Pada routing layer, end-to-end QoS metrics tergantung pada metrik setiap hop dari rute multi-hop. Routing layer akan menghitung dan mempertahankan rutecyang memenuhi persyaratan QoS untuk masa sambungan. Transport layer dan upper layer dapat mendukung QoS jika lapisan routing tidak mampu memenuhi persyaratan QoS.
Secara umum terdapat tiga bagian yang dipelajari dalam metric QoS yaitu bandwith, delay dan jitter. Namun, masalah QoS pada jaringan ad-hoc adalah lebih sulit daripada wired networks. Akibatnya terdapat pekerjaan untuk mendukung delay dan jitter; dan sebagian besar fokus pada penyediaan jaminan bandwidth. Berbagai mekanisme telah diusulkan untuk memperkirakan jumlah bandwidth di CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access) jaringan dan jaringan TDMA Pada jaringan ad-hoc, sulit untuk memberikan jaminan QoS karena fluktuasi dalam saluran nirkabel dan gangguan dari node non-tetangga.
2.6.1 Media Delivery Index (MDI)
MDI (Media Delivery Index) adalah pengukuran berdasarkan indikasi kualitas video yang diharapkan. MDI merupakan pengukuran indeks pada transmisi
19
jaringan dan dapat diukur dari setiap titik antara sumber video dan tujuan/ set top box (STBs). MDI drepresentasikan dua index yang dipisakhan oleh tanda (:) yaitu Delay Factor (DF) dan Media Loss rate (MLR) (Agilent, 2008).
a. Media Delivery Index – Delay Factor (MDI-DF)
Delay Factor dalam MDI digunakan untuk meninjau kembali hubungan antara jitter dan buffering. Jitter adalah perubahan end-to-end delay terhadap waktu. Paket tiba di tujuan pada tingkat yang konstan menunjukan jitter nol. Paket dengan tingkat kedatangan yang tidak teratur menunjukkan jitter tidak bernilai 0. Dalam proses transmisi dari sumber ke tujuan, waktu kedatangan paket bervariasi hal tersebut terjadi karena kepadatan jaringan. Jika kedatangan paket tidak sesuai dengan rate dalam penerimaan data pada tujuan maka akan ada proses buffer pada saat kedatangan paket. Paket yang sampai bisa saja tidak sesuai dengan urutan, buffer dalam decoder digunakan untuk mengumpulkan paket yang tiba dengan waktu kedatangan yang berbeda-beda dan mentransmisikan kembali dengan laju yang konstan.
Semakin besar jitter, semakin bersar buffer yang diperlukan untuk
menangani jitter. Dengan ukuran buffer yang terbatas dan jitter yang berlebihan
menyebabkan paket loss. DF dari MDI adalah nilai waktu yang diperlukan dalam buffer data untuk mengatasi jitter. Hal ini dihitung sebagai paket yang tiba dan ditampilkan kepada pengguna secara berkala.
Pada setiap kedatangan paket, menghitung perbedaan antara byte yang diterima (bytes_receive) dan byte alirkan (bytes_drained) disebut dengan MDI virtual buffer depth (Δ).
Δ = bytes_received – bytes_drained ………. (6.1) Dalam suatu interval tertentu dihitung perbedaan antara nilai minimum dan
maksimum dari virtual buffer depth (Δ) dan dibagi dengan media rate.
20
DF yang digunkaan untuk video digunakan untuk menilai kualiat video dari
perspektif pengguna. Delay Factor yang dapat diterima adalah 9 – 50 ms (Agilent,
2008).
b. Media Delivery Index – Media Loss Rate (MDI-MLR)
Media Loss Rate (MLR) mendefinisikan jumlah paket yang hilang per detik. Paket loss yang direpersentasikan dengan nilai bukan 0 akan mempengaruhi kualitas video yang dan dapat terjadi distorsi visual atau tak beraturan dalam pemutaran
video. MLR adalah format yang mudah untuk menentukan Service Level
Agreements (SLA) dalam tingkat paket loss. Jadi jika diambil dalam konteks dengan komponen DF, misalkan MDI 4: 0.001 akan menunjukan bahwa perangkat memiliki delay factor 4 ms dengan media loss rate 0.001 paket per second. Berikut merupakan rekomendasi maksimum nilai yang dapat diterima pada MLR (Agilent, 2008).
Tabel 2. 1 Max Acceptable Average MLR (Agilent, 2008)
Service (All Codec) Max Acceptable Average MLR
SDTV 0.004
VOD 0.004
HDTV 0.0005
Berikut merupakan perhitungan MLR:
� = � _ �� � − � _� ��
� �� _ � _� _ ……….……….. (6.3) 2.7 Network Simulator 2 (NS-2)
Network Simulator (Version 2), dikenal sebagai NS2, merupakan sebuah alat simulasi event-driven yang berguna untuk mempelajari sifat dinamis dari komunikasi jaringan. Simulasi wired serta fungsi jaringan nirkabel dan protokol (misalnya, algoritma routing, TCP, UDP) dapat dilakukan dengan menggunakan
21
NS2. Secara umum, NS2 memberikan kebebasan untuk menentukan protokol jaringan tersebut dan simulasi perilaku yang sesuai.
Gambar 2. 5 Arsitektur NS-2 (Issariyakul, 2012)
NS2 menyediakan pengguna dengan perintah eksekusi "ns" yang
mengambil satu argumen input, nama dari Tcl simulasi scripting fi le. Dalam kebanyakan kasus, simulasi jejak file dibuat dan digunakan untuk plot grafik dan / atau untuk membuat animasi.
NS2 terdiri dari dua bahasa utama: C++ dan Object-oriented Tool Command Language (OTcl). Sementara C++ mendefinisikan mekanisme internal (yaitu, backend) dari simulasi, OTcl membentuk simulasi dengan membuat dan mengkonfigurasi object serta penjadwalan diskrit event yaitu antarmuka. C++ dan OTcl dihubungkan menggunakan TclCL. Dipetakan ke objek C++, variabel dalam domain OTcl kadang-kadang disebut sebagai handles. Secara konseptual, handle
hanya string (misalnya, "_o10") dalam domain OTcl dan tidak mengandung fungsi
apapun. Sebaliknya, fungsi untuk menerima paket yang didefinisikan di objek C++ yaitu “class Connector”. Dalam OTcl domain handle bertindak sebagai antarmuka yang berinteraksi dengan pengguna dan objek OTcl lainnya. Mungkin mendefinisikan prosedur dan variabel sendiri untuk memfasilitasi interaksi. Perhatikan bahwa prosedur anggota dan variabel dalam domain OTcl disebut prosedur misalnya (instprocs) dan contoh variabel (instvars).
Dalam NS-2 dapat membangun banyak class menggunakan C++. Class C++ ini digunakan untuk mengatur simulasi melalui script simulasi Tcl. Setelah simulasi output dari NS-2 berbasis teks. Untuk menginterpretasikan hasil grafis dan
22
interaktif, digunakan alat-alat seperti NAM (Jaringan animator) dan XGraph (Issariyakul, 2012).