Prediksi Kualitas VoIP E-model

E-model atau European Telecommunications Standards Institute (ETSI) Computation Model didefinisikan di dalam ETSI Technical Report ETR 250 (1996) dan kemudian direkomendasikan di dalam dokumen ITU-T G.107 (03/2005). E-model pada awalnya dikembangkan sebagai piranti untuk perencanaan jaringan, namun saat ini telah digunakan secara luas untuk memprediksikan kualitas suara secara non-intrusif di dalam aplikasi telepon Internet atau Voice over Internet Protocol (VoIP).

Seperti dijelaskan di dalam Sun (2004), prinsip E-model didasarkan kepada konsep yang dikembangkan oleh J. Allnatt pada tahun 1975 yaitu ”Psychological factors on the psychological scale are additive”. Konsep ini digunakan untuk mendeskripsikan efek-efek dari berbagai gangguan (impairment) yang terjadi secara simultan di dalam suatu sambungan komunikasi.

Hasil pengukuran menggunakan teknik E-model selanjutnya direprentasikan sebagai transmission rating scale, R, yang dirumuskan sebagai berikut (ITU-T G.107, 2005):

R = Ro – Is – Id – Ie + A

Ro merupakan representasi dasar dari Signal to Noise (SNR) yang diperoleh dari nilai kerasnya suara pembicara dan penerima, gangguan sirkit, dan gangguan ruangan.Is merupakan gangguan yang berhubungan dengan sinyal suara seperti level keras sinyal yang tidak sesuai, gangguan kuantisasi, dan level bunyi suara samping yang tidak sesuai. Id merupakan gangguan yang berhubungan dengan waktu tunda. Ie merupakan gangguan yang diakibatkan oleh teknik kompresi dan level paket hilang. A adalah faktor keuntungan.

Faktor Gangguan Waktu Tunda Id

Faktor Id dapat dihitung berdasarkan persamaan Id = Idte + Idle + Idd yang dijelaskan di dalam ITU-T G.107 E-model (2005). Namun kompleknya perhitungan Id yang melibatkan 10 persamaan, Cole dan Rosenburg (2000) mengemukakan formula yang lebih sederhana sebagai berikut:

Id = 0.024d + 0.11(d-177.3)H(d-177.3)

di mana d adalah keseluruhan waktu tunda satu arah dan H(x) adalah fungsi Heavyside atau fungsi step dengan H(x) = 0 jika x < 0 dan H(x) = 1 untuk nilai x lainnya.

Pendekatan lebih akurat terhadap bentuk kurva Id dari ITU-T G.107 (2005) dikemukakan oleh sun (2004) dengan fungsi polynomial fitting orde-6.

Faktor Gangguan Paket Hilang Ie

ITU-T G.107 E-model (2005) merekomendasikan nilai Ie dalam bentuk tabel, namun masih sangat terbatas. Alternatif lain adalah usulan Ding dan Goubran (2003) sebagai berikut:

Ie = Ie_opt + C1.ln(1 + C2.loss_rate)

di mana Ie_opt adalah Ie optimum (tanpa hilang paket) yang diperoleh dari standar ITU-T G.107 (2005), C1 dan C2 adalah konstanta (lihat Ding dan Goubran, 2003), dan loss_rate adalah laju paket hilang dalam persen (1 berarti laju paket hilang sebesar 1%).

Referensi

1. Ding, L. dan Goubran, R.A., (2003) : Speech Quality Prediction in VoIP Using the Extended E-Model, Proc. IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM), San Fransisco, CA, USA, hal. 3974–3978.
2. ITU-T G.107 (2005) : The E-model, a computational model for use in transmission planning, ITU-T Recommendation G.107.
3. ITU-T G.113 (2001) : Transmission impairments due to speech processing, ITU-T Recommendation G.113.
4. ITU-T G.114 (2003) : One way transmission time, ITU-T Recommendation G.114.
5. ITU-T P.800.1 (2006) : Mean Opinion Score (MOS) terminology, ITU-T Recommendation P.800.1.
6. ITU-T P.830.1 (1996) : Subjective performance assessment of telephone-band and wideband digital codecs, ITU-T Recommendation P.800.1.
7. Sun, L., (2004) : Speech Quality Prediction for Voice over Internet Protocol Networks, Disertasi Program Doktor, University of Plymouth.