Analisis Kualitas Layanan Video Call Menggunakan Codec H.263 Dan H.264 Terhadap Lebar Pita Jaringan Yang Tersedia (Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU)

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Umum

Teknologi komunikasi berbasis IP (Internet Protocol) berkembang pesat seiring dengan berkembangnya teknologi. Saat ini jaringan internet tidak hanya terfokus pada layanan paket data dan aplikasi standar seperti www (world wide web) atau http (hypertext transfer protocol) yang bersifat non real-time dan tidak memilik QoS (Quality of Service). Kebutuhan akan layanan berbasis multimedia dilewatkan melalui jaringan IP telah menjadi sesuatu yang mungkin. Pada dasarnya jaringan IP dibuat untuk tidak melewati data yang bersifat real-time. Tetapi dengan ditemukannya teknologi penunjang QoS jaringan seperti RTP (Real Time Protocol) membuat jaringan IP menjadi handal untuk mengirim data yang bersifat real time seperti voice dan video.

Ide awal untuk melakukan komunikasi jarak jauh dengan menggabungkan suara dan video pertama kali dilakukan oleh perusahaan telepon AT&T (American Telephone & Telegraph Company) pada tahun 1956, perusahaan telepon yang didirikan oleh penemu telepon Alexander Graham Bell. Pertama kali video phone diperkenalkan tidak ada orang yang menduga bahwa teknologi ini akan berkembang pesat hingga dapat menggantikan telepon standar [1].

Pada tahun 1990-an, teknologi video phone berkembang pesat dan tersedia untuk masyarakat umum dengan harga yang terjangkau. Akhirnya, teknologi kompresi muncul dan terus dikembangkan sehingga komputer pribadi juga dapat menggunakan layanan video phone ini.

Seiring dengan perkembangannya, nama video phone sudah tidak digunakan lagi, sekarang ini nama video call menjadi lebih populer digunakan masyarakat umum [2].

2.2 Pengertian Video Call

Video Call merupakan suatu layanan yang dapat digunakan untuk mentransmisikan gambar serta suara dalam bentuk video sehingga terlihat seperti nyata (real-time). Hal ini bisa sama sederhananya dengan percakapan yang dilakukan oleh dua orang di tempat yang sama. Saat ini video call sangat berguna bagi orang tuli dan bisu karena mereka tetap dapat melakukan komunikasi dengan menggunakan bahasa isyarat.

Pada awalnya, informasi ataupun data yang dilewatkan melalui piranti teknologi informasi, internet, masih sebatas karakter teks yang direpresentasikan melalui ASCI code dan gambar yang terdiri dari bit-bit gambar . Sedangkan suara atau voice mulanya dilewatkan melalui jaringan kabel telepon ataupun sinyal seluler. Hal ini membuat data yang berupa suara dan karakter masih terpisah. Oleh karena itu, muncul sebuah konsep agar gambar dan suara dapat dikirimkan sekaligus sehingga merepresentasikan sumber suara yang dapat dilihat secara jarak jauh bersifat lebih dinamis dan real-time saat digunakan. Konsep inilah yang merupakan cikal bakal lahirnya video phone yang kemudian dikenal di masyarakat sebagai video call. Gambar 2.1 memperlihatkan hubungan teknologi komunikasi video call sederhana [3].

Gambar 2.1 Hubungan Teknologi komunikasi video call sederhana

2.3

Berdasarkan perkembangannya video call dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu video call melalui jaringan internet dan video call melalui telepon selular. Berikut ini akan dibahas mengenai perkembangan video call.

2.3.1

Pada mulanya, video call berbentuk fisik seperti monitor komputer yang diintegrasikan dengan telepon kabel, sehingga panggilan maupun komunikasi jarak jauh yang akan dilakukan membutuhkan perangkat yang cukup banyak dan tidak fleksibel.

Seiring dengan perkembangan teknologi, terutama teknologi internet, suara dan gambar yang sering disebut video dapat ditransmisikan melalui jaringan internet, sehingga biaya menjadi lebih murah. Hal inilah yang menjadi konsep, internet dapat dimanfaatkan untuk berkomunikasi secara real-time, dua arah dan menyajikan gambar dan suara secara bersamaan. Perangkat yang dibutuhkan pun menjadi semakin lebih praktis. Sekarang, orang tinggal menyambungkan komputer yang memiliki fasilitas video input seperti webcam, video output (monitor), audio input (mikrofon) dan audio output (loudspeaker) dengan jaringan internet atau WAN untuk bisa berkomunikasi secara langsung dan bertatap muka meskipun jarak jauh.

Biasanya komunikasi video call yang dibangun melalui jaringan internet memanfaatkan protokol internet atau IP. Selain itu, video call dapat pula diatur agar komunikasi hanya terjadi pada jaringan lokal tanpa menghubungkannya dengan internet.

Komponen yang diperlukan untuk membangun komunikasi melalui video call terdiri dari lapisan internet dan aplikasi. Pada lapisan aplikasi terdapat kamera dan mikrofon sebagai perangkat input gambar dan suara. Input ini akan ditransmisikan melalui jaringan internet dengan sebelumnya dikodekan menjadi bit-bit biner yang dapat dilewatkan di jaringan dan diatur dengan standar protokol yang digunakan. Gambar 2.2 memperlihatkan komponen yang membangun komunikasi dengan video call [2].

Gambar 2.2 Arsitektur Jaringan video call

2.3.2

Saat ini manusia cenderung mobile dan dinamis. Hal ini menyebabkan segala bentuk komunikasi sudah beralih pada komunikasi mobile yang menyebabkan komunikasi maupun akses informasi dapat dilakukan kapanpun dan dimanapun. Hal ini diikuti dengan perkembangan teknologi wireless atau nirkabel yang lebih fleksibel serta mudah dibangun dan dikonfigurasikan. Teknologi

seluler yang merupakan bagian dari teknologi nirkabel telah berubah dari pengiriman suara, data dan akhirnya sampai pada gambar bergerak (video).

Banyak orang yang salah mengartikan video call melalui telepon seluler sebagai 3G (third-generation technology). Sebenarnya 3G difasilitasi oleh penyelenggara telepon genggam (celluler provider) sedangkan Video Call adalah panggilan video yang dapat dilakukan dengan memanfaatkan jaringan 3G [2].

2.4 Faktor Pendukung Aplikasi Video Call

Faktor-faktor pendukung keberhasilan jaringan aplikasi video call antara lain Video, Audio, Resolusi dan Bandwidth. Berikut ini akan dijelaskan faktor-faktor pendukung aplikasi video call.

2.4.1 Video

Video merupakan suatu teknologi untuk menangkap, memproses, dan mentransmisikan dalam bentuk sinyal elektronik dari suatu gambar bergerak. Untuk melakukan video call, webcam digunakan sebagai input. Webcam memiliki resolusi pengambilan gambar yang berbeda-beda. Dahulu, webcam masih memiliki resolusi yang kecil, misalnya 160x120. Namun sekarang sudah ada webcam yang memiliki resolusi beberapa megapixel. Semakin besar ukuran resolusi semakin besar pula jumlah data yang dikirimkan, sehingga bandwidth yang digunakan juga semakin besar [4].

2.4.2 Audio

Untuk melakukan video call, sebuah microphone digunakan untuk input audio. Sama halnya dengan data video terdapat faktor yang dapat mempengaruhi ukuran data yang dikirimkan, misalnya sampling rate (dalam satuan kHz) dan jumlah channel. Pada umumnya ukuran data audio yang dikirimkan lebih kecil

dibandingkan dengan data video. Gambar 2.3 memperlihatkan proses konversi gelombang analog ke digital [4].

Gambar 2.3 Konversi analog ke digital

2.4.3 Resolusi

Resolusi adalah ukuran yang digunakan untuk memperlihatkan banyaknya jumlah pixel yang terdapat pada suatu layar. Resolusi sering digunakan sebagai jumlah pixel dalam pencitraan gambar digital [5].

Semakin besar resolusi yang dipakai maka semakin besar bandwidth yang dipakai, hal ini diperlihatkan Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Diagram Bandwidth dengan Resolusi

2.4.4 Bandwidth

Bandwidth adalah lebar atau jarak rentang frekuensi dari frekuensi yang rendah sampai frekuensi yang tinggi dalam sebuah transmisi atau pengiriman data. Jika sebuah jaringan memiliki bandwidth sebesar 10 Mbps, hal ini berarti jaringan

tersebut mampu mengirimkan 10 juta bit setiap detiknya. Dalam kasus video call, semakin kecil bandwidth yang disediakan untuk komunikasi, semakin rendah pula kecepatan transfer data dan kualitas gambar video yang sedang berlangsung juga buruk.

Bila digambarkan aliran telpon itu sebagai pipa air, bandwidth adalah ukuran dari pipa itu sendiri sedangkan isi yang mengalir di dalamnya adalah informasi, isinya dalam bentuk Kbps (Kilo bits persecond). Untuk video call, bandwidth yang direkomendasikan 384 Kbps untuk bisa menghasilkan kualitas video yang cukup baik [6].

2.5 Prinsip Kerja Video Call

Sinyal suara yang masuk melalui microphone dan sinyal gambar yang direkam melalui kamera/webcam dikonversikan menjadi sinyal digital. Kemudian kedua sinyal tersebut dikompresi menggunakan perangkat yang disebut codec. Sinyal yang sudah dikompresi tersebut ditransmisikan melalui jaringan internet dalam hal ini menggunakan IP. Setelah informasi yang berbentuk video dan audio tersebut sampai pada alamat yang dituju, sinyal dari internet dapat didekompresikan kembali menjadi sinyal suara dan gambar. Setelah itu pada receiver, video dapat ditampilkan di layar monitor dan audio dapat diputar pada speaker. Proses konversi sinyal analog menjadi digital dari pengirim ke penerima dapat dilihat pada gambar 2.5 [7].

Gambar 2.5 Proses konversi sinyal dari pengirim ke penerima

Sample Quantizing Encoding

Transmissio n Channel Decoder

Sinyal Analog

Sinyal Analog

Sinyal Digital

2.6 Codec

Codec (Coder-Decoder atau Compressor-Decompressor) adalah suatu metode yang digunakan untuk melakukan sampling terhadap sinyal analog kemudian sebelum ditransmisikan sinyal analog tersebut dikonversi ke dalam bit-bit digital, lalu mengubahnya kembali agar dapat digunakan. Selain itu, Codec juga mempunyai fungsi untuk mengecilkan (compress) file berupa video dan audio ke dalam ukuran data yang lebih kecil kemudian mengembalikannya keukuran semula (decompress) [8]. Format kompresi dalam codec ditunjukkan pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 Format kompresi di dalam Codec

Codec digunakan untuk menghemat bandwidth. Namun, resikonya suara dan gambar yang dihasilkan menjadi kurang jernih. Terdapat 2 jenis codec, yaitu lossy codec dan lossless codec. Berikut ini akan dibahas jenis codec tersebut.

2.6.1 Lossy Codec

Lossy Codec merupakan jenis kompresi di mana ukuran data yang dihasilkan akan berkurang dari ukuran data yang sebenarnya. Banyak codec yang popular termasuk dalam katagori ini. Codec ini akan mengurangi kualitas data. Biasanya codec ini digunakan untuk menyimpan data pada media penyimpanan yang berukuran terbatas seperti CD-ROM dan DVD. [4].

Input

Output Reforma t

Format Compres s

Tx Network

Decompres s

2.6.2 Lossless Codec

Lossless codec merupakan jenis kompresi di mana ukuran data hasil dekompres sama persis dengan ukuran data yang sebenarnya atau tidak terjadi pengurangan data seperti halnya Lossy Codec. Konsekuensinya ukuran data Lossless Codec lebih besar dari Lossy Codec. Biasanya Lossless Codec ini digunakan pada video yang masih memerlukan editing, karena dalam proses editing dilakukan encode-decode berulang kali, sehingga jika menggunakan lossy codec kualitas video akan jauh menurun dibandingkan video aslinya [4].

2.7 Kompresi Video

ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication Sector) membuat beberapa standar yang direkomendasikan untuk video call. Beberapa standar yang dikenal antara lain [8]:

2.7.1 H.261

Standar video coding ini diresmikan pada tahun 1990. Pada awalnya didesain untuk transmisi di atas ISDN (Integrated Service Digital Network). Algoritma video coding ini didesain untuk dapat beroperasi pada bitrate antara 40 kbit/s sampai 2 Mbit/s. Standar ini mendukung dua ukuran video frame: CIF (Common Intermediate Format 352 x 288) dan QCIF (Quarter Common Intermediate Format 176 x 144) [8].

2.7.2 H.263

H.263 merupakan standar yang didesain oleh ITU-T pada tahun 1995/1996 sebagai format kompresi dengan bitrate rendah untuk video phone (biasanya 20-30 Kbps dan tentu di atasnya). H.263 merupakan hasil perkembangan dari H.261, MPEG-1 dan MPEG-2. Standar ini mendukung lima ukuran video frame, yaitu

sub-QCIF (82x72), QCIF (176x144), CIF (352x288), 4CIF (704x576), dan 16CIF (1408x1152).

Secara umum prinsip kerja H.263 adalah video frame yang akan ditransmisikan di sumber / pengirim dienkode (dikompresi) terlebih dahulu dengan video enkoder. Kemudian aliran video yang terkompres ditransmisikan melalui jaringan atau saluran telekomunikasi dan di ujungnya di dekode (dekompresi) menggunakan video dekoder. Frame yang didekode ini kemudian akan ditampilkan. Draft awalnya bahkan menspesifikasikan kecepatan komunikasi data kurang dari 64 Kbps, akan tetapi batasan ini telah dibuang. Oleh karena itu, diharapkan standar H.263 dapat digunakan untuk berbagai kecepatan, tidak hanya aplikasi dengan kecepatan rendah. Bukan mustahil, standar H.263 akan menggantikan standar H.261 pada banyak aplikasi [8].

2.7.3 H.264

H.264 merupakan standar terbaru codec yang dikembangkan oleh ITU-T dan MPEG (Moving Picture Group) yang merupakan upaya kemitraan yang dikenal sebagai JVT (Joint Video Team). H.264 menyediakan perkembangan yang signifikan melebihi H.263.

Tujuan dari standar H.264 adalah memberikan kualitas video yang bagus dengan harga yang sedikit lebih rendah daripada standar sebelumnya tanpa meningkatkan kompleksitas desain yang banyak sehingga akan menjadi tidak praktis dan terlalu mahal untuk diterapkan. H.264 digunakan dalam aplikasi seperti Blu-ray Disc, video dari YouTube, Real-Time video conference dan lain-lain.

Selain itu codec ini bertujuan untuk memberikan fleksibilitas untuk diterapkan pada berbagai aplikasi diberbagai jaringan dan sistem. Sebagian besar produk video conferencing mengikutsertakan standar video H.264, H.263 dan H.261 [9].

Pada Tugas Akhir ini codec yang digunakan adalah codec H.263 dan codec H.264.

2.8 Metode Transmisi

Setiap sistem trasmisi mempunyai metode transmisi sendiri. Metode transmisi dibedakan menjadi tiga, yaitu [10]:

2.8.1 Simplex

Simplex merupakan metode transmisi dimana informasi dapat ditransmisikan dalam satu arah. Dengan kata lain, kita hanya dapat menerima informasi yang disampaikan. Contoh metode transmisi ini adalah televisi, radio, dan telegraph.

2.8.2 Half Duplex

Sistem komunikasi dapat dikatakan memiliki metode transmisi half-duplex, jika sistem komunikasi tersebut mampu mengirimkan informasi bolak-balik atau dua arah tetapi ditransmisikan secara bergantian. Pada sistem komunikasi ini dikenal istilah turn around time yaitu waktu tambahan untuk proses perubahan arah. Dengan kata lain, kita dapat menerima dan mengirimkan infomasi tetapi secara bergantian. Contoh metode transmisi ini adalah walkie talkie.

2.8.3 Full Duplex

Sistem komunikasi dapat dikatakan memiliki metode transmisi full-duplex, jika pada sistem komunikasi tersebut dapat mengirimkan informasi dalam dua arah dan pada waktu yang sama. Biasanya sistem komunikasi ini memiliki dua kanal yang terpisah untuk setiap arahnya. Hal ini sama sederhananya seperti saat melakukan percakapan seperti biasa. Contoh metode transmisi ini adalah telepon.

2.9 Protokol Penunjang Video Call

Pada dasarnya jika dua buah perangkat akan melakukan pertukaran informasi memerlukan sebuah protokol yang bertugas mengatur komunikasi antar perangkat tersebut. Protokol merupakan sekumpulan aturan yang mendefinisikan beberapa fungsi seperti pembuatan hubungan, pengiriman pesan atau file, serta pemecahan berbagai masalah khusus yang berhubungan dengan komunikasi data agar komunikasi dapat berjalan dan dilakukan dengan benar.

Terdapat 2 standar penting dalam komunikasi data, yaitu OSI (Open System Interconnection) yang dikembangkan oleh ISO (International Organization for Standardization) dan TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) yang dikembangkan oleh DARPA (Defense Advanced Reseacrh Project Agency). Standar TCP/IP merupakan standar yang digunakan saat ini [11].

Ada beberapa protokol yang menjadi penunjang jaringan Video Call, antara lain:

2.9.1 Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)

Pada TCP/IP tidak ada model protokol yang resmi sebagaimana yang ada dalam OSI. Pada saat ini, TCP/IP memiliki keunggulan sehubungan dengan

kompatibilitasnya pada berbagai perangkat keras dan sistem operasi. Sekumpulan protokol TCP/IP dimodelkan dalam empat lapis/ layer, keempat layer itu bisa dilihat pada tabel 2.1 [11].

Tabel 2.1 Lapisan TCP/IP

2.9.2 Lapisan Aplikasi (Application Layer)

Fungsi utama lapisan ini adalah untuk mendefinisikan aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada jaringan. Terdapat banyak protokol pada lapisan ini, sesuai dengan banyaknya aplikasi TCP/IP yang dijalankan. Beberapa contoh aplikasi yang telah dikenal misalnya HTTP (Hypertext Transfer Protocol) untuk web, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) untuk pengiriman e-mail, FTP (File Transfer Protocol) untuk transfer file, dan lain-lain [12].

2.9.3 Lapisan Transport (Transport Layer)

Pada layer ini menyediakan layanan transfer data dari asal sampai ke tujuan. Lapisan ini meliputi mekanisme keandalan. Pada lapisan ini terdapat dua protokol yaitu TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol) [11].

TCP merupakan protokol yang berorientasi sambungan (connection-oriented) yang artinya menjaga reliabilitas hubungan komunikasi end – to – end. Konsep dasar cara kerja TCP adalah mengirim dan menerima segmen– segmen informasi dengan panjang data bervariasi pada suatu datagram internet. TCP

Application Layer Transport Layer

Internet Layer Network Access Layer

membangun koneksi yang kuat antara host pengirim dan host penerima. TCP menjamin realibilitas hubungan komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang rusak, hilang atau kesalahan kirim [13].

Dalam UDP pesan akan dikirimkan dalam bentuk datagram. UDP merupakan protokol connectionless. Pada UDP tidak ada mekanisme untuk pemeriksaan data, sehingga UDP disebut juga sebagai unreliable protocol atau protokol yang tidak andal. Koneksi yang andal selalu memberikan keterangan apabila paket yang dikirimkan mengalami kegagalan, sedangkan koneksi yang tidak andal tidak akan mengirimkan keterangan meskipun pengiriman data gagal. UDP lebih tepat digunakan untuk pengiriman data-data kecil dengan jumlah yang banyak. Aplikasi-aplikasi yang bersifat real-time seringkali menggunakan UDP sebagai protokolnya.

2.9.4 Lapisan Internet (Internet Layer)

Pada protocol TCP/IP, setiap komputer diidentifikasi dengan alamat IP. Tiap-tiap komputer memiliki alamat IP yang unik, masing-masing berbeda satu sama lainnya. Hal ini dilakukan untuk mencegah kesalahan alamat pada transfer data. Tugas internet layer adalah untuk mengirimkan paket-paket IP ke tempat tujuan yang seharusnya [11].

Untuk komunikasi datanya, Internet Protokol mengimplementasikan dua fungsi dasar yaitu addressing dan routing. Addressing digunakan untuk melengkapi setiap datagram dengan alamat internet dari tujuan. Alamat pada protokol inilah yang dikenal sebagai IP Address. Routing digunakan untuk menentukan ke mana datagram akan dikirim agar mencapai tujuan. Fungsi ini merupakan fungsi terpenting dari internet protokol [12].

2.9.5 Lapisan Akses Jaringan (Network Access Layer)

Lapisan ini bertanggung jawab untuk mengirimkan dan menerima data dari dan ke media fisik. Lapisan ini biasanya memberikan servis untuk deteksi dan koreksi kesalahan dari data yang ditransmisikan [12].

2.9.6 Real-time Transport Protocol (RTP)

RTP merupakan standar utama untuk keperluan transport audio dan video dalam jaringan IP. RTP (Real Time Transport Protocol) adalah sebuah protokol yang dapat memperlihatkan masalah waktu dan merupakan standar internet untuk melakukan pengiriman data secara Real-Time yang meliputi audio dan video yang bergantung pada protokol transport. Aplikasi tipikal yang menjalankan RTP berada diatas protokol UDP. RTP tidak menyediakan mekanisme apapun untuk memastikan pengiriman yang tepat waktu. RTP menggunakan protokol kendali yang disebut RTCP (Real-Time Trasnport Control Protocol) yang mengendalikan QoS dan sinkronisasi media stream yang berbeda. RTP berhasil diimplementasikan untuk aplikasi-aplikasi multimedia real-time seperti videophone, webcasting, video broadcast dan lain-lain [7]. Letak protokol RTP pada TCP/IP ditunjukkan oleh gambar 2.7

Gambar 2.7 Protokol RTP pada TCP/IP

Quality of Service (QoS) merupakan metode pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari suatu layanan. QoS digunakan untuk mengukur sekumpulan atribut jaringan.

QoS didesain untuk membatu user menjadi lebih produktif dengan memastikan bahwa user mendapatkan kinerja 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 [14].

Ketika paket dikirimkan dari asal ke tujuan banyak hal yang bisa terjadi, yang mengakibatkan berbagai masalah dan disebut sebagai parameter-parameter QoS. Parameter-parameter tersebut, yaitu waktu tunda (delay), variasi waktu tunda (jitter), paket hilang (packet loss), dan throughput. Berikut akan dijelaskan parameter-parameter tersebut.

2.10.1 Delay

Delay merupakan akumulasi berbagai waktu tunda pada jaringan internet. Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay mempengaruhi kualitas layanan (QoS) karena waktu tunda menyebabkan suatu paket lebih lama mencapai tujuan. ITU-T G.1010 merekomendasikan Delay tidak lebih besar dari 150 ms untuk berbagai aplikasi, dengan batasan 400 ms untuk komunikasi multimedia yang masih dapat diterima.

����� = ��������

Keterangan:

Duration = total waktu pengiriman paket Total packet = total paket yang dikirim

Total waktu tunda merupakan penjumlahan dari waktu tunda pemrosesan, waktu tunda paketisasi, waktu tunda antrian, waktu tunda propagasi, dan waktu tunda akibat jitter buffer di sisi penerima. Waktu tunda merupakan salah satu permasalahan yang harus diperhitungkan karena kualitas suara dan gambar menjadi baik sangat tergantung dari delay yang terjadi. ITU G.1010 membagi karakteristik waktu tunda berdasarkan tingkat kenyamanan user, seperti pada Tabel 2.2 [15].

Tabel 2.2 Pengelompokan Waktu Tunda

Waktu Tunda Kualitas

0 – 150 ms Baik

150 – 300 ms Cukup, masih dapat diterima

> 300 ms Buruk

Ada beberapa komponen waktu tunda yang terjadi di jaringan. Berikut ini penjelasan mengenai beberapa jenis waktu tunda yang dapat mempengaruhi kualitas layanan telepon internet:

1. Processing delay

Waktu tunda yang terjadi akibat proses coding, compression, decompression, dan decoding.

2. Packetization delay

Waktu tunda ini terjadi akibat proses paketisasi sinyal suara menjadi paket-paket yang siap ditransmisikan ke dalam jaringan.

3. Queueing delay

Waktu tunda yang disebabkan oleh antrian paket data akibat terjadinya kongesti jaringan.

4. Propagation delay

Waktu tunda ini disebabkan oleh medium fisik jaringan dan jarak yang harus dilalui oleh sinyal suara pada media transmisi data antara pengirim dan penerima.

5. Serialization delay

Waktu tunda ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk pentransmisisan paket IP dari sisi pengirim.

6. Jitter Buffer

Waktu tunda ini disebabkan oleh adanya buffer untuk mengatasi jitter.

2.10.2 Throughput

Throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran waktu tertentu. Throughput lebih menggambarkan bandwidth yang sebenarnya (aktual) pada suatu waktu tertentu yang digunakan untuk mendownload suatu file dengan ukuran tertentu. Throughput merupakan jumlah bit yang berhasil dikirim pada suatu jaringan. Rumus yang digunakan untuk mencari nilai throughput adalah [15]:

�ℎ����ℎ��� =����� ℎ������� �������

����� ���������� ����� …………... (2.2) Beberapa faktor yang menentukan nilai throughput adalah :

1. Piranti jaringan

2. Tipe data yang ditransfer 3. Topologi jaringan

4. Banyaknya pengguna jaringan 5. Spesifikasi komputer client/user 6. Spesifikasi komputer server 7. Induksi listrik dan cuaca

2.10.3 Packet Loss

Packet Loss merupakan penyebab utama dalam pelemahan audio dan video streaming, VoIP, dan Conference Call. Packet Loss dapat disebabkan oleh pembuangan paket di jaringan (Network Loss) atau pembuangan paket di gateway atau terminal sampai kedatangan terakhir (Late Loss). Network Loss secara normal disebabkan oleh kemacetan, perubahan rute secara seketika, kegagalan link dan lossy link seperti saluran nirkabel. Selain itu packet loss dapat disebabkan oleh penurunan sinyal dalam media jaringan. Kemacetan atau kongesti dalam jaringan merupakan penyebab utama dari packet loss. Tabel 2.3 memperlihatkan standar tingkat paket hilang pada jaringan [15].

Tabel 2.3 Standar Tingkat Paket Hilang

Tingkat Paket Hilang Kualitas

0 – 5 % Baik

5 – 10 % Cukup

> 10 % Buruk

Rumus yang digunakan untuk menghitung packet loss adalah:

����������=������ �������� −������ ��������

2.10.4 Jitter

Jitter merupakan perbedaan selang waktu kedatangan antar paket di terminal tujuan. Jitter dapat disebabkan oleh terjadinya kongesti, kurangnya kapasitas jaringan, variasi ukuran paket, serta ketidakurutan paket.

Untuk meminimalisasi atau mengatasi jitter dalam jaringan maka paket data yang datang dikumpukan dulu dalam jitter buffer selama waktu yang telah ditentukan sampai paket dapat diterima pada sisi penerima dengan urutan yang benar. Namun adanya buffer tersebut akan memepengaruhi waktu tunda total sistem akibat adanya tambahan proses untuk mengompensasi jitter. Tabel 2.4 menjelaskan mengenai standar nilai jitter yang mempengaruhi kualitas layanan video call [15].

Tabel 2.4 Standar Jitter

Jitter Kualitas

0 – 20 ms Baik

20 – 50 ms Cukup

>50 ms Buruk

Semakin besar nilai jitter maka akan semakin menurunkan performansi dari jaringan, karena itu nilai jitter harus seminimum mungkin. Rumus yang digunakan untuk menghitung jitter adalah:

���� − ���������� = �����������

��������������� ����� ……….. (2.4)

Dengan adanya teknologi video call yang menyebabkan setiap orang dapat berkomunikasi dan seperti bertatap muka langsung. Saat ini pemanfaatan video

call tidak hanya untuk kepentingan pribadi saja. Berbagai hal dapat didukung oleh video call sebagai sarana komunikasi real-time yang sangat membantu [2].

1. Bisnis : Dengan adanya Video Call, individu-individu di tempat yang jauh yang akan mengadakan rapat dapat dilakukan dengan menggunakan video conference, semacam video call tetapi dalam skala lebih besar.

2. Kesehatan dan obat-obatan : Dengan adanya Video Call, penanganan medis secara jarak jauh pun dapat dilakukan. Ini biasa dilakukan di daerah terpencil yang sarana pengobatannya tidak begitu baik, sehingga dibutuhkan yang lebih canggih dan professional untuk kasus tertentu. Dengan melakukan komunikasi dan tatap muka, pasien dapat dilihat secara langsung mengenai gejala penyakitnya.

3. Pendidikan : Dengan adanya teknologi Video Call, antar siswa ataupun guru dapat saling berdiskusi, bereksperimen dan bereksplorasi baik dalam maupun luar negeri tanpa adanya batasan tempat dan waktu.

Quality of Service (QoS) merupakan metode pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari suatu layanan. QoS digunakan untuk mengukur sekumpulan atribut jaringan.

QoS didesain untuk membatu user menjadi lebih produktif dengan memastikan bahwa user mendapatkan kinerja 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 [14].

Ketika paket dikirimkan dari asal ke tujuan banyak hal yang bisa terjadi, yang mengakibatkan berbagai masalah dan disebut sebagai parameter-parameter QoS. Parameter-parameter tersebut, yaitu waktu tunda (delay), variasi waktu tunda (jitter), paket hilang (packet loss), dan throughput. Berikut akan dijelaskan parameter-parameter tersebut.

2.10.1 Delay

Delay merupakan akumulasi berbagai waktu tunda pada jaringan internet. Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay mempengaruhi kualitas layanan (QoS) karena waktu tunda menyebabkan suatu paket lebih lama mencapai tujuan. ITU-T G.1010 merekomendasikan Delay tidak lebih besar dari 150 ms untuk berbagai aplikasi, dengan batasan 400 ms untuk komunikasi multimedia yang masih dapat diterima.

����� = ��������

Keterangan:

Duration = total waktu pengiriman paket Total packet = total paket yang dikirim

Total waktu tunda merupakan penjumlahan dari waktu tunda pemrosesan, waktu tunda paketisasi, waktu tunda antrian, waktu tunda propagasi, dan waktu tunda akibat jitter buffer di sisi penerima. Waktu tunda merupakan salah satu permasalahan yang harus diperhitungkan karena kualitas suara dan gambar menjadi baik sangat tergantung dari delay yang terjadi. ITU G.1010 membagi karakteristik waktu tunda berdasarkan tingkat kenyamanan user, seperti pada Tabel 2.2 [15].

Tabel 2.2 Pengelompokan Waktu Tunda

Waktu Tunda Kualitas

0 – 150 ms Baik

150 – 300 ms Cukup, masih dapat diterima

> 300 ms Buruk

Ada beberapa komponen waktu tunda yang terjadi di jaringan. Berikut ini penjelasan mengenai beberapa jenis waktu tunda yang dapat mempengaruhi kualitas layanan telepon internet:

1. Processing delay

Waktu tunda yang terjadi akibat proses coding, compression, decompression, dan decoding.

2. Packetization delay

Waktu tunda ini terjadi akibat proses paketisasi sinyal suara menjadi paket-paket yang siap ditransmisikan ke dalam jaringan.

3. Queueing delay

Waktu tunda yang disebabkan oleh antrian paket data akibat terjadinya kongesti jaringan.

4. Propagation delay

Waktu tunda ini disebabkan oleh medium fisik jaringan dan jarak yang harus dilalui oleh sinyal suara pada media transmisi data antara pengirim dan penerima.

5. Serialization delay

Waktu tunda ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk pentransmisisan paket IP dari sisi pengirim.

6. Jitter Buffer

Waktu tunda ini disebabkan oleh adanya buffer untuk mengatasi jitter.

2.10.2 Throughput

Throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran waktu tertentu. Throughput lebih menggambarkan bandwidth yang sebenarnya (aktual) pada suatu waktu tertentu yang digunakan untuk mendownload suatu file dengan ukuran tertentu. Throughput merupakan jumlah bit yang berhasil dikirim pada suatu jaringan. Rumus yang digunakan untuk mencari nilai throughput adalah [15]:

�ℎ����ℎ��� =����� ℎ������� �������

����� ���������� ����� …………... (2.2) Beberapa faktor yang menentukan nilai throughput adalah :

1. Piranti jaringan

4. Banyaknya pengguna jaringan 5. Spesifikasi komputer client/user 6. Spesifikasi komputer server 7. Induksi listrik dan cuaca

2.10.3 Packet Loss

Packet Loss merupakan penyebab utama dalam pelemahan audio dan video streaming, VoIP, dan Conference Call. Packet Loss dapat disebabkan oleh pembuangan paket di jaringan (Network Loss) atau pembuangan paket di gateway atau terminal sampai kedatangan terakhir (Late Loss). Network Loss secara normal disebabkan oleh kemacetan, perubahan rute secara seketika, kegagalan link dan lossy link seperti saluran nirkabel. Selain itu packet loss dapat disebabkan oleh penurunan sinyal dalam media jaringan. Kemacetan atau kongesti dalam jaringan merupakan penyebab utama dari packet loss. Tabel 2.3 memperlihatkan standar tingkat paket hilang pada jaringan [15].

Tabel 2.3 Standar Tingkat Paket Hilang

Tingkat Paket Hilang Kualitas

0 – 5 % Baik

5 – 10 % Cukup

> 10 % Buruk

Rumus yang digunakan untuk menghitung packet loss adalah: ����������=������ �������� −������ ��������

2.10.4 Jitter

Jitter merupakan perbedaan selang waktu kedatangan antar paket di terminal tujuan. Jitter dapat disebabkan oleh terjadinya kongesti, kurangnya kapasitas jaringan, variasi ukuran paket, serta ketidakurutan paket.

Untuk meminimalisasi atau mengatasi jitter dalam jaringan maka paket data yang datang dikumpukan dulu dalam jitter buffer selama waktu yang telah ditentukan sampai paket dapat diterima pada sisi penerima dengan urutan yang benar. Namun adanya buffer tersebut akan memepengaruhi waktu tunda total sistem akibat adanya tambahan proses untuk mengompensasi jitter. Tabel 2.4 menjelaskan mengenai standar nilai jitter yang mempengaruhi kualitas layanan video call [15].

Tabel 2.4 Standar Jitter

Jitter Kualitas

0 – 20 ms Baik

20 – 50 ms Cukup

>50 ms Buruk

Semakin besar nilai jitter maka akan semakin menurunkan performansi dari jaringan, karena itu nilai jitter harus seminimum mungkin. Rumus yang digunakan untuk menghitung jitter adalah:

���� − ���������� = �����������

��������������� ����� ……….. (2.4)

Dengan adanya teknologi video call yang menyebabkan setiap orang dapat berkomunikasi dan seperti bertatap muka langsung. Saat ini pemanfaatan video

call tidak hanya untuk kepentingan pribadi saja. Berbagai hal dapat didukung oleh video call sebagai sarana komunikasi real-time yang sangat membantu [2].

1. Bisnis : Dengan adanya Video Call, individu-individu di tempat yang jauh yang akan mengadakan rapat dapat dilakukan dengan menggunakan video conference, semacam video call tetapi dalam skala lebih besar.

2. Kesehatan dan obat-obatan : Dengan adanya Video Call, penanganan medis secara jarak jauh pun dapat dilakukan. Ini biasa dilakukan di daerah terpencil yang sarana pengobatannya tidak begitu baik, sehingga dibutuhkan yang lebih canggih dan professional untuk kasus tertentu. Dengan melakukan komunikasi dan tatap muka, pasien dapat dilihat secara langsung mengenai gejala penyakitnya.

3. Pendidikan : Dengan adanya teknologi Video Call, antar siswa ataupun guru dapat saling berdiskusi, bereksperimen dan bereksplorasi baik dalam maupun luar negeri tanpa adanya batasan tempat dan waktu.