BAB II DASAR TEORI - Analisis Kualitas Layanan Sistem Telepon VoIP Memanfaatkan Jaringan WiFi USU
BAB II
DASAR TEORI
2.1
Umum
Jaringan internet saat ini adalah merupakan pengembangan terhebat dari
peradaban manusia. Perkembangannya yang semakin pesat memungkinkan untuk
melewatkan trafik suara melalui jaringan komputer atau disebut VoIP (Voice Over
Internet Protocol). Teknologi ini memungkinkan percakapan suara jarak jauh atau
pun jarak dekat dengan biaya yang murah. Teknologi ini bekerja dengan
mengubah data suara menjadi data digital dan kemudian dialirkan melalui
jaringan yang mengirimkan paket-paket data dan bukan lewat sirkuit analog
seperti pada telepon biasa. Penggunaan VoIP ini jauh lebih efisien dari telepon
biasa, dikarenakan tidak perlu membangun sebuah infrastruktur baru untuk
komunikasi
suara dan penggunaan lebar data (bandwidth) yang lebih kecil.
Keuntungan lain dalam penggunaan VoIP dapat digabungkan dengan jaringan
telepon lokal yang sudah ada. Setiap individu dapat membangun dan
mengembangkan infrastrukturnya secara mandiri, dikarenakan penggunaan sistem
operasi berbasis linux / open source asterisk yang memang dikhususkan untuk
menangani VoIP.
Universitas Sumatera Utara
2.2
Pengertian VoIP (Voice Over Internet Protocol)
VoIP(Voice Over Internet Protocol) atau telepon internet adalah teknologi
yang menawarkan solusi telepon atau pun video call melalui jaringan paket.
Teknologi ini mampu membawa percakapan melalui jaringan data TCP/IP baik
jaringan public internet maupun private internet. Percakapan yang dilakukan
berupa Sambungan Langsung Jarak Jauh (SLJJ) maupun Saluran Langsung
Internasional. VoIP dikenal juga dengan sebutan IP Telephony. VoIP
didefenisikan sebagai suatu sistem yang menggunakan jaringan IP seperti internet
untuk mengirimkan data paket suara dari suatu tempat ke tempat yang lain
menggunakan perantara protokol IP.sehingga perbedaan VoIP dengan telepon
tradisional adalah teletak pada infrastrukturnya, jika VoIP menggunakan internet
sedangkan telepon tradisional menggunakan infrastruktur telepon[1]. Teknologi
VoIP pada dasarnya bekerja dengan mengkonversi sinyal-sinyal analog ke format
digital dan kemudian dikompres atau ditranslasikan ke dalam paket-paket IP yang
kemudian ditransmisikan melalui jaringan internet atau intranet[2].
Gambar 2.1 Cara Kerja VoIP.
Pada Gambar 2.1 memperlihatkan Konsep cara kerja VoIP, yaitu dengan
melakukan pengiriman sebuah sinyal secara digital sebelum proses transmisi
Universitas Sumatera Utara
(pengiriman) dilakukan, data yang berupa sinyal analog akan dikonversikan
terlebih dahulu dengan ADC (Analog to Digital Converter) menjadi bentuk digital
akan ditransmisikan ke tujuan. Setelah sampai, data sinyal digital akan dikonversi
kembali menjadi data sinyal analog dengan DAC (Digital to Analog Converter)
sehingga dapat diterima oleh sumber tujuan sesuai dengan data sinyal yang
ditransmisikan[2].
2.3
Format Paket VoIP
Tiap paket Voip terdiri dari dua bagian, yakni header dan payload (beban).
Header terdiri atas IP header, Real-time Transport Protocol (RTP), User
Datagram Protocol (UDP) header dan link header. Format paket VoIP dapat
dilihat pada Gambar 2.2[3].
Gambar 2.2 Format Paket VoIP.
IP header bertugas menyimpan informasi routing untuk mengirimkan
paket-paket ke tujuan. Pada tiap header IP disertakan tipe layanan atau Type of
Service (ToS) yang memungkinkan paket tertentu seperti paket suara yang non
real-time.
UDP header memiliki ciri tertentu yaitu tidak menjamin paket akan
mencapai tujuan sehingga UDP cocok digunakan pada aplikasi voice real-time
yang sangat peka terhadap delay dan latency.
Universitas Sumatera Utara
RTP header adalah header yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan
farming dan segmentasi data real-time. Seperti UDP, RTP juga tidak mendukung
realibilitas paket untuk sampai ke tujuan. RTPi menggunakan protkol kendali
yang disebut Real-time Transport Protocol (RTCP) yang mengendalikan QoS
(Quality of Service) dan sinkronisasi yang berbeda. Untuk link header, besarnya
sangat tergantung pada media yang digunakan. Tabel 2.1 menunjukkan perbedaan
ukuran header untuk media yang berbeda [4].
Tabel 2.1 Perbedaan ukuran Header
2.4
Media
Link Layer Header Size
Bit Rate
Ethernet
14 byte
29.6 Kbps
PPP
6 byte
26.4 Kbps
Frame Relay
4 byte
25.6 Kbps
ATM
5 byte tiap cell
42.4 Kbps
Protokol Signaling dalam Jaringan VoIP (Voice over Internet protocol)
Protokol signaling dalam VoIP diperlukan agar pemakai layanan VoIP
dapat saling berkomunikasi dengan pesawat telepon. Beberapa protokol signaling
yang ada saat ini adalah H.323, SIP (Session Initiation Protocol), SCCP, MGCP,
MEGACO dan SIGTRAN. Tetapi yang paling populer dan banyak digunakan
adalah H.323 dan SIP.H.323 merupakan teknologi yang dikembangkan oleh
International Telecommunication Union (ITU-T) sedangkan Session Initiation
Universitas Sumatera Utara
Protocol (SIP) merupakan teknologi yang dikembangkan Internet Engineering
Task Force (IETF)[5].
2.4.1
H.323
Sebelumnya telah diterangkan tentang H.323 adalah standar yang
dikeluarkan oleh ITU-T untuk sistem komunikasi multimedia berbasis paket
melalui jaringan yang tidak memberikan jaminan QoS (Quality of Service) seperti
jaringan IP. H.323 memiliki protokol keamanan yaitu H.235 yang memberikan
beberapa layanan keamanan seperti Authentication, Access Control, Nonrepudiation, Confidently dan Integrity bagi keempat channel H.323 (RAS,
H.225.0, H.245, dan RTP). Standar H.323 memberikan fondasi bagi komunikasi
audio, video, data melalui jaringan IP, termasuk internet. Setiap produk
multimedia yang dibuat oleh berbagai vendor yang mengikuti standar H.323 bisa
saling berinteroperasi, sehingga user bisa berkomunikasi tanpa mengkhawatirkan
masalah kompabiliti.
H.323 bisa digunakan untuk terminal dengan kemampuan audio saja dan
juga yang memiliki kemampuan video saja. H.323 bisa digunakan dalam point-topointcall dan juga bisa dalam aplikasi multipoint conference. H.323 juga
mengatur masalah call control, multimedia management, bandwidth management,
dan juga antar muka pada LAN dan jaringan lainnya (PSTN, ATM, ISDN, dll).
Universitas Sumatera Utara
2.4.2
Arsitektur H.323
Komponen-komponen
sistem
H.323
adalah
terminal,
gateway,
Gatekeeper, Multipoint Controller (MC), Multipoint Processor (MP) dan
Multipoint Control Unit (MCU). Control Message dan prosedur-prosedur H.323
digunakan oleh komponen-komponen tersebut untuk saling berkomunikasi[6].
Setiap terminal minimal memiliki kemampuan audio, sementara video atau data
bersifat optional, dalam suatu conference yang bisa berupa point-topointconference maupun multipoint conference. Gatekeeper bertanggung jawab
untuk masalah admission control dan address translation service. MC, MP, dan
MCU merupakan komponen yang menangani multipoint conference.
1. Gatekeeper
sebuah Gatekeeper bertindak sebagai titik pusat dari semua call didalam
zonenya dan menyediakan call control service bagi endpoint yang sudah terdaftar.
Sebuah zone H.323 adalah kumpulan terminal, MCU dan gateway yang diatur
oleh sebuah gatekeeper. Gatekeeper bersifat optional dalam sistem H.323, tapi
bila gatekeeper tersebut ada maka gatekeeper tersebut menangani fungsi-fungsi
call control yang penting seperti : address translation (dari nama alias LAN bagi
terminal dan gatewat ke alamat IP), admission control dan bandwidth control.
Signaling antara masing-masing terminal dan gatekeeper dilakukan melalui
koneksi TCP menurut spesifikasi RAS. Fungsi optional pada gatekeeper adalah
autorisasi, management bandwidth, servis tambahan seperti billing, direcory
service dan call management service.
Universitas Sumatera Utara
2. Gateway
Gateway adalah elemen yang bersifat optional dalam sebuah H.323
conference.Gateway menjadi jembatan ke jaringan yang berbeda (seperti PTSN)
dan melakukan konversi signaling dan media dari suatu jaringan ke jaringan
lainnya. Gateway menyediakan fasilitas interworking antara jaringan circuit
switched dan jaringan berbasis paket yang menggunakan Q.391 untuk call setup
dan call termination.
3. H.323 Terminal
Sebuah terminal H.323 adalah client endpoint yang mendukung komunikasi
dua arah secara real-time dengan elemena H.323 lainnya. Sebuah terminal
minimal harus mendukung voice (audio voice), signaling (Q.391, H.245, RAS)
dan RTP/RTCP (untuk penomoran paket audio dan video).
Jika dalam sebuah sistem H.323 terdapat sebuah gatekeeper, maka terminal
H.323 akan berusaha menemukan gatekeeper tersebut untuk selanjutnya
mendaftarkan dirinya sebelum memulai conference. Untuk menemukan dan
menentukan alamat transport RAS dari sebuah gatekeeper maka sebuah terminal
harus
melakukan
gatekeeper
dicovery.
Terminal
H.323
dirumah
yang
menggunakan akses dial-up ke ISP tidak usah mendaftarkan diri ke gatekeeper,
namun terminal dalam sebuah jaringan koporat mungkin harus dikonfigurasi
untuk mendaftarkan dirinya ke gatekeeper pada saat powerup. Gambar 2.3
memperlihatkan sistem H.323 beserta komponen-komponennya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Sistem H.323 berserta komponen-komponennya.
4. MCU
Multipoint Control Unit mendukung conference tiga atau lebih endpoint.
Sebuah MCU terdiri dari sebuah Multipoint Controller (MC) dan dengan beberapa
atau tanpa Multipoint Processor (MP).
MC menangani negoisasi H.245 antar semua terminal untuk menentukan
kapabiliti yang dimiliki semua terminal untuk memproses audio dan video. MC
juga mengontrol sumber daya yang ada pada sebuah conference dengan
menentukan audio dan video stream mana yang merupakan multicast (jika
ada).MP menangani media stream. MP melakukan mixing, switching, dan
pemprosesan audio, video dan data. MP terintergrasi kedalam sebuah gateway,
gatekeeper atau terminal.
2.5
SIP (Session Initiation Protocol)
Session Initiation Protocol atau SIP merupakan standar IETF untuk suara
atau layanan multimedia melalui jaringan internet. SIP [RFC 2543] diajukan pada
tahun 1999. Pencipta standar ini adalah Henning Schulzrinne. SIP merupakan
Universitas Sumatera Utara
protokol layer aplikasi yang digunakan untuk memanajemen pengaturan
panggilan dan pemutusan panggilan. SIP digunakan bersamaan dengan protokol
IETF lain seperti SAP, SDP, MGCP (MEGACO) untuk menyediakan layanan
VoIP yang lebih luas.
Arsitektur SIP mirip dengan arsitektur HTTP (procol client-server).
Arsitekturnya terdiri dari request yang dikirim user SIP ke server SIP. Server
memproses request yang masuk dan memberikan respon kepada client.Request,
bersama dengan komponen respon pesan yang lain membuat suatu komunikasi
SIP[5].
2.5.1 Komponen SIP
Arsitektur SIP terdiri dari dua buah komponen seperti di bawah ini[5]:
I.
User agent
SIP User Agent merupakan akhir dari sistem ( terminal akhir ) yang
bertindak berdasarkan kehendak dari pemakai. Terdiri dari dua bagian yaitu :
i.
User Agent Client(UAC) : bagian ini terdapat pada pemakai (client) yang
digunakan untuk melakukan inisiasi request dari server SIP ke User
Agent Server
ii. User Agent Server : bagian ini berfungsi untuk mendengar dan merespon
terhadap request SIP.
Universitas Sumatera Utara
II. SIP Server
Arsitektur SIP sendiri menjelaskan jenis-jenis server pada jaringan untuk
membantu layanan dan pengaturan panggilan SIP.
i.
Registration Server :server ini menerima request dari user SIP dan
melakukan update terhadap lokasi user dengan server ini
ii.
Proxy Server : server ini menerima request SIP dan meneruskan ke
server yang dituju yang memiliki informasi tentang user yang
dipanggil.
iii.
Redirect Server : server ini setelah menerima request SIP,
menentukan server yang dituju selanjutnya dan mengembalikan
alamat server yang dituju selanjutnya kepada client untuk kemudian
meneruskan request ke server yang dituju tersebut. Gambar 2.4
arsitektur SIP (Session Initiation Protokol)[7].
Gambar 2.4 Arsitektur SIP (Session Initiation Protocol).
Universitas Sumatera Utara
2.6 Connection Oriented Dan Connectionless
2.6.1 Connection Oriented
Jalur komunikasi permanen (dedicated) secara fisik dibangun (setup) antara
2 end-terminal terlebih dahulu sebelum informasi dikirimkan. Istilah yang sering
digunakan untuk kondisi ini disebut connection oriented. Peristiwa ini biasanya
terjadi pada jaringan circuit switch seperti PTSN dan PLMN. Ilustrasi circuit
switch dapat dilihat pada Gambar 2.5[8].
Gambar 2.5 Ilustrasi circuit switch.
2.6.2
Connectionless
Masing-masing paket akan dikirimkan ke jaringan secara independen (tidak
bergantung pada rute paket sebelum atau sesudahnya). Paket yang berbeda dari
pesan yang sama dapat melalui rute yang berbeda. Istilah untuk karakteristik ini
disebut connectionless. Peristiwa ini biasanya terjadi pada jaringan packet switch
seperti TCP/IP, Frame Relay, ATM, dsb. Gambar 2.6 memperlihatkan ilustarsi
packet switch[8].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 Ilustrasi packet switch.
2.7
QoS (Quality of Service) Layanan VoIP (Voice Over Internet Protocol)
QoS (Quality of Service), sebagaimana dijelaskan dalam rekomendasi
CCITT E.800 adalah efek kolektif dari kinerja layanan yang menentukan
kepuasan seorang pengguna terhadap suatu layanan [9].
Menurut Ferguson & Huston (1998) Qos merupakan metode pengukuran
tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefenisikan
karakteristik dan sifat dari suatu servis/layanan[10].
Dari defenisi diatas dapat disimpulkan QoS adalah metode pengukuran
tentang kemampuan
jaringan menyediakan layanan yang baik dengan
menyediakan bandwidth, mengatasi jitter dan delay. Gambar 2.7 memperlihatkan
konfigurasi QoS pada VoIP dengan menggunakan VPN[11].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Konfigurasi QoS pada VoIP dengan menggunakan VPN .
QoS didesain untuk membantu end 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. QoS menawarkan kemampuan untuk mendefenisikan atribut-atribut
layanan jaringan yang disediakan ,baik secara kualitatif maupun kuantitatif[8].
2.7.1
Parameter-parameter QoS (Quality of Service) Layanan VoIP
Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan kehandalan penyampaian
berbagai jenis beban data didalam suatu komunikasi. Performansi merupakan
kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis yaitu[8]:
a. Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur
dalam bps. Throughput merupakan jumlah kedatangan paket yang sukses
yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh
durasi interval waktu tersebut. Rumus untuk mencari Throughput [13]:
Universitas Sumatera Utara
…………................................ (2.1)
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
b. 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 kongesti yang cukup
lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak akan diterima. Tabel 2.2
akan memperlihatkan standar tingkat packet loss[12].
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Standar Tingkat Packet Loss
Packet Loss
Kualitas
0–5%
Baik
5 – 10 %
Cukup
> 10 %
Buruk
Rumus yang Digunakan untuk menghitung Packet Loss[13]:
........................ (2.2)
c. 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. Tabel 2.3 Memperlihatkan
Pengelompokkan Tingkatan Delay [12].
Adapun Rumus untuk menghitung delay adalah sebagai berikut[13]:
............………………….. (2.3)
Keterangan:
Duration
= total waktu pengiriman paket
Total packet
= total paket yang dikirim
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Pengelompokkan Tingkatan Delay
Delay
Kualitas
0 – 150 ms
Baik
150 – 300 ms
Cukup, masih dapat diterima
> 300 ms
Buruk
d. Jitter, atau variasi kedatangan paket, hal ini diakibatkan oleh variasivariasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga
dalam waktu penghimpunan paket-paket di akhir perjalanan jitter.Jitter
lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency, yang
menunjukkan banyaknya vaiasi delay pada transmisi data di jaringan.
Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter. Tabel 2.4
akan memperlihatkan standar nilai jitter yang mempengaruhi kualitas
layanan VoIP (Voice Over Internet Protocol) [12].
Tabel 2.4 Standar Jitter
Jitter
Kualitas
0 – 20 ms
Baik
20 – 50 ms
Cukup
>50 ms
Buruk
Universitas Sumatera Utara
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[13]:
…………….. (2.4)
2.7.2
Penyebab QoS yang buruk
Terdapat beberapa faktor pengganggu dalam jaringan yang menyebabkan
turunnya nilai QoS, yaitu [8]:
1.
Redaman, yaitu jatuhnya kekuatan sinyal karena pertambahan jarak pada
media transmisi. Setiap media transmisi memiliki redaman yang berbedabeda, tergantung dari bahan yang digunakan. Untuk mengatasi hal ini, perlu
digunakan repeater sebagai penguat sinyal. Pada daerah berfrekuensi tinggi
biasanya mengalami redaman yang lebih tinggi dibandingkan pada daerah
berfrekuensi rendah.
2.
Distorsi, yaitu fenomena yang disebabkan bervariasinya kecepatan propagasi
karena
perbedaan
bandwidth.
Gambar
2.8
memperlihatkan
analogi
Bandwidth[8]. 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 bandwidth terhadap distorsi dapat dilihat pada
Gambar 2.9[8].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8 Analogi bandwidth.
Gambar 2.9 Ilustrasi pengaruh bandwidth terhadap distorsi.
3.
Noise, ini sangat berbahaya, karena jika terlalu besar akan dapat mengubah
data asli yang dikirimkan. Gambar 2.10 memperlihatkan ilustrasi noise[8].
Gambar 2.10 Ilustrasi Noise.
Universitas Sumatera Utara
Jenis-jenis noise dalam jaringan :
a) Thermal Noise :
•
Terjadi pada media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak (00K)
•
Akibat pergerakan elektron secara random dan memiliki karakteristik
energi terdistribusi seragam
•
Menjadi faktor penentu batas bawah sensitifitas sistem penerima
b) Intermodulation :
•
Terjadi karena ketidak linieran komponen transmitter dan receiver
•
Sinyal output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal input.
•
Sistem diharapkan linier sehingga sinyal output sama dengan sinyal sinput
c) Impulse noise :
•
Pulsa-pulsa ireguler atau spikes
•
Durasi pendek
•
Amplitudo tinggi
•
Pengaruh kecil pada komunikasi telepon analog
•
Pengaruh besar komunikasi data
Universitas Sumatera Utara
d) Crosstalk :
•
Gandengan yang tidak diinginkan antar lintasan sinyal dengan media metal
(twisted pair & koaksial)
•
Penyebab :
o Gandengan elektris
o Pengendalian respon frekuensi yang buruk
o Contoh :ketika kita bertelpon kita mendengarkan percakapan lain
e) Echo:
•
Terjadi ketika sinyal yang dikirim oleh transmitter kembali (feedback)
kepada si pengirim
2.8
IP PBX Internet Protocol Private Branch Exchange
IP PBX atau Internet Protocol Private Branch Exchange merupakan
PABX yang menggunakan teknologi IP. IP PBX adalah perangkat switching dan
data berbasis teknologi IP (Internet Protocol) yang mengendalikan extension
telepon analog maupun IP phone. Fungsi-fungsi yang dapat dilakukan antara lain :
◆
Penyambung
◆
Pengendalian
◆
Pemutusan hubungan telepon
◆
Translasi protokol komunikasi atau transcoding serta
◆
Pengendalian perangkat-perangkat IP telephony seperti : VoIP gateway,
Access gateway dan Trunk gateway.
Universitas Sumatera Utara
Solusi berbasis IP PBX merupakan konsep jaringan komunikasi generasi
masa depan atau dikenal dengan istilah NGN (Next Generation Network) yang
dapat mengintegrasikan jaringan telepon yang umum dipakai (PSTN), jaringan
telepon bergerak (GSM/CDMA), jaringan, jaringan telepon satelit dan jaringan
berbasis paket [1].
2.9
Asterisk VoIP Server
Dalam merencanakan suatu jaringan VoIP kita harus memiliki suatu server
yang berfungsi sebagai IP PBX. Pada skripsi ini akan membahas software Asterisk
sebagai software IP PBX. Asterisk merupakan salah satu software VoIP server
yang merepresentasikan sebuah wildcard dibanyak komputer dan bersifat open
source. Asterisk dikembangkan untuk memenuhi semua tuntutan aplikasi
telephony[1].
2.9.1
Komponen Dasar Asterisk VoIP Server
Asterisk VoIP Server memiki beberapa komponen dasar yaitu [1] :
a.
Data Account, terdiri atas dua komponen yaitu : Ekstension dan
TrunkEkstension merupakan data account yang digunakan oleh extension
agar terhubung dengan IP PBX. Ekstension disini merupakan sebuah nama
atau nomor yang merepresentasikan user IP PBX. Trunk merupakan data
account yang digunakan IP PBX untuk menghubungi Trunk. Trunk adalah
nama/nomor yang merepresentasikan server lain atau IP PBX lain yang akan
dihubungi IP PBX.
Universitas Sumatera Utara
b.
Dial Plan merupakan aturan dial yang dimanfaatkan oleh extension untuk
menghubungi ekstension atau trunk atau sebaliknya.
2.10
Codec
Coding/Decoding yang mana merupakan otak dari system. Dan
keberhasilan dari komunikasi visual sangatlah tergantung dari perangkat ini.
Gambar 2.11 memperlihatkan beberapa model codec[14].
Gambar 2.11 Beberapa Model Codec
Codec merupakan sebuah proses mengubah data suara yang dikonfersikan
dalam bentuk data digital dan kemudian ditransmisikan dan dikembalikan lagi
kebentuk data suara ketika sampai ketujuan. Codec digunakan untuk penghematan
bandwith. Codec tersedia dalam bentuk open source dan non-open source.
Codec adalah teknologi yang memaketkan data voice ke dalam format data
lain dengan perhitungan matematis tertentu sehingga menjadi lebih teratur dan
mudah dipaketkan. Dengan menggunakan codec tertentu bandwidth dapat
dihemat. Namun risikonya suara dapat menjadi kurang jernih atau berubah warna
suaranya. Apabila mengejar kualitas suara yang baik, jernih, dan tidak berubah
warna suaranya, dibutuhkan codec dengan perhitungan matematis yang minim.
Konsekuensinya kebutuhan bandwidth meningkat.
Universitas Sumatera Utara
Codec dengan bandwidth terboros adalah G.711, menghabiskan bandwidth
sekitar 87 kbps. Sebaliknya, codec yang paling hemat dan umum digunakan
adalah G.723.1, menghabiskan bandwidth sekitar 22 kbps. Codec lain yang umum
digunakan karena suaranya yang lebih jernih dari pada G.723.1, tetapi bandwidthnya jauh lebih kecil dibanding G.711 adalah G.729. Codec ini menghabiskan
bandwidth sekitar 24 kbps. Adapun codec lain yang umum dan gratis adalah GSM
dan iLBC yang menghabiskan bandwidth sekitar 29 – 31 kbps.Tabel 2.5
menunjukkan perbandingan bit rate codec [15].
Tabel 2.5 Perbandingan Bit Rate Codec
CODEC
ITU G.721
Algoritma
PCM (Pulse Code
Modulation)
Bit Rate (Kbps)
64
ITU G.722
SBADPCM (Sub – Band
Adaptive Differential Pulse
Code Modulation)
48, 56 dan 64
ITU G.723
ITU G.726
Multi – rate Coder
ADPCM (Adaptive
Differential Pulse Code
Modulation)
5, 3 dan 6.4
16, 24, 32 dan 40
ITU G.727
ITU G.728
Multi – Rate ADPCM
LD – CELP (Low – Delay
Code Excited Linear
Prediction)
16 – 40
16
ITU G.729
CS-ACELP (Conjugate
Structure Algebraic – Code
Excited Linear Prediction)
8
ILBC
Internet Low Bitrate Codec
13, 33 dan 15, 20
Universitas Sumatera Utara
GSM – Full Rate
RPE-LTP(Regular Pulse
Excitation Long – term
Prediction)
13
GSM – Enchanced Full
ACELP (Algebraic Code
Excited Linear Prediction)
CELP – VSELP (Code
Excited Linear prediction –
Vector Sum Excited Linear
Prediction)
12.2
DoD FS – 1016
CELP (code Excited
Linear Prediction)
4.8
Speex
CELP (Code Excited
Linear Prediction)
2.15 – 44.2
GSM – Half Rate
2.11
11.4
Wireless LAN
Wireless LAN atau jaringan LAN tanpa kabel adalah suatu bentuk jaringan
komputer yang menghubungkan komputer dengan komputer atau komputer
dengan piranti lainnya tanpa menggunakan kabel sebagai media transmisinya.
Wirelesss LAN distandarisasi pada spesifikasi IEEE (Insitute of Electrical and
Electronics Engineers) 802.11 atau nama populer untuk saat ini adalah WiFi
(Wireless Fidelity). Standar tersebut memiliki beberapa spesifikasi yaitu 802.11a,
802.11b, 802.11g, dan yang terbaru saat ini adalah 802.11n, yang mana spesifikasi
tersebut memiliki peningkatan mulai dari luas jangkauan hingga kecepatan
transfernya. Dibawah ini Tabel 2.7 menampilkan perbedaan dari setiap spesifikasi
dari 802.11[16].
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.6 Spesifikasi standar 802.11
2.11.1 Perangkat Wireless LAN
Perangkat yang perlu digunakan untuk merencakan jaringan Wireless LAN
(WLAN) adalah sebagai berikut[17]:
1.
Server (Sumber data), berfungsi sebagai sumber daya bersama (shared
resources) dan sebagai pusat pengontrol pengaksesan dari wireless client
2.
Wireless Client, merupakan pengguna akhir (end user) yang dapat mengakses
sumber data secara bersama-sama, misalnya printer WiFi, camera WiFi,
handphone WiFi, dan sebagainya.
3.
Access point (AP), merupakan antarmuka sumber data (server) dengan media
transmisi yang dapat melayani wirelessclient dengan luasan daerah tertentu.
Dapat dianalogikan dengan hub/switch pada LAN. AP berfungsi untuk
menerima, melakukan buffer, dan mengirimkan data antar WLAN (Wireless
LAN).
Pada umumnya Access Point (AP) dibuat dengan kemampuan tambahan
seperti[17] :
Universitas Sumatera Utara
a) DHCP Server
DHCP (Dynamic Host Control Protocol) adalah protokol yang digunakan
untuk keperluan alokasi IP address secara otomatis, sehingga penggunaan
komputer client tidak memerlukan konfigurasi IP address secara manual.
b) Firewall
Firewall merupakan perangkat lunak untuk keperluan keamanan. Biasanya
digunakan untuk mengatur akses keluar masuk jaringan lokal.
c) NAT
NAT (Network Address Translation) merupakan suatu teknik yang
memungkinkan komputer-komputer dengan IP address private atau lokal tetap
dapat mengakses internet (IP public). NAT banyak digunakan pada kantor-kantor
atau warung internet yang alokasi IP address public-nya terbatas.
d) ADSL atau Dial up Modem
Access Point tertentu ada yang memiliki fitur sebagai modem, sehingga
akses internet via provider internet dapat dilakukan tanpa bantuan modem
tambahan.
e) Wireless Bridge
Access
Point
dengan
fitur
seperti
ini
dapat
digunakan
untuk
menghubungkan suatu jaringan wireless dengan jaringan wireless lainnya.
4.
LAN adapter, berfungsi sebagai antar muka antara PC client dengan media
transmisi. Adapter yang dipakai pada teknologi Wireless LAN, pada
Universitas Sumatera Utara
prinsipnya sama dengan perangkat yang dipakai pada teknologi LAN
konvensional, PCMCIA (Personal Computer Memory Card International
Association) yang memilki fungsi membuat end user dapat melakukan akses
terhadap jaringan. Dapat dianalogikan dengan Ehernet Card pada LAN.
5.
Antena, berfungsi untuk memancarkan sinyal dari pemancar ke penerima.
2.11.2 Topologi
Sebuah WLAN dapat dibangun menggunakan 2 topologi, yaitu [18]:
1) Infrastucture (Infrastuktur) atau Managed
Pada topologi infrastuktur menggunakan suatu piranti wireless yang disebut
Access Point (AP) yang berfungsi sebagai sentral atau pengatur traffic network.
Topologi WLAN infrastruktur dapat dilihat pada Gambar 2.12[19]. Jika ada
piranti wireless lain masuk dalam jangkauan Wireless AP,maka akan dapat saling
berkomunikasi layaknya jaringan berkabel. Topologi ini cocok untuk membangun
WLAN berukurang sedang dan besar.
Gambar 2.12 Topologi WLAN infrastruktur.
Universitas Sumatera Utara
2) Ad-Hoc atau Unmanaged
Pada topologi Ad-Hoc hanya terdiri dari dua atau lebih piranti wireless yang
berkomunikasi secara langsung satu sama lain sehingga tidak diperlukan AP.
Gambar 2.13 memperlihatkan Topologi Ad-Hoc Networking. Setiap komputer
dapat terhubung secara peer to peer. Topologi ini cocok digunakan untuk
menghubungkan beberapa buah komputer saja, karena tidak ada stuktur tertentu
dalam jaringan tersebut dan tidak ada titik yang tetap sehingga piranti dapat
berkomunikasi langsung dengan piranti lainnya.
Gambar 2.13 Topologi Ad-Hoc Networking
Kedua topologi WLAN tersebut mirip dengan bentuk topologi Star dan Bus.
Mengingat perangkat WLAN dapat berpindah-pindah maka bentuk topologi bisa
saja berubah-ubah[17].
Universitas Sumatera Utara
DASAR TEORI
2.1
Umum
Jaringan internet saat ini adalah merupakan pengembangan terhebat dari
peradaban manusia. Perkembangannya yang semakin pesat memungkinkan untuk
melewatkan trafik suara melalui jaringan komputer atau disebut VoIP (Voice Over
Internet Protocol). Teknologi ini memungkinkan percakapan suara jarak jauh atau
pun jarak dekat dengan biaya yang murah. Teknologi ini bekerja dengan
mengubah data suara menjadi data digital dan kemudian dialirkan melalui
jaringan yang mengirimkan paket-paket data dan bukan lewat sirkuit analog
seperti pada telepon biasa. Penggunaan VoIP ini jauh lebih efisien dari telepon
biasa, dikarenakan tidak perlu membangun sebuah infrastruktur baru untuk
komunikasi
suara dan penggunaan lebar data (bandwidth) yang lebih kecil.
Keuntungan lain dalam penggunaan VoIP dapat digabungkan dengan jaringan
telepon lokal yang sudah ada. Setiap individu dapat membangun dan
mengembangkan infrastrukturnya secara mandiri, dikarenakan penggunaan sistem
operasi berbasis linux / open source asterisk yang memang dikhususkan untuk
menangani VoIP.
Universitas Sumatera Utara
2.2
Pengertian VoIP (Voice Over Internet Protocol)
VoIP(Voice Over Internet Protocol) atau telepon internet adalah teknologi
yang menawarkan solusi telepon atau pun video call melalui jaringan paket.
Teknologi ini mampu membawa percakapan melalui jaringan data TCP/IP baik
jaringan public internet maupun private internet. Percakapan yang dilakukan
berupa Sambungan Langsung Jarak Jauh (SLJJ) maupun Saluran Langsung
Internasional. VoIP dikenal juga dengan sebutan IP Telephony. VoIP
didefenisikan sebagai suatu sistem yang menggunakan jaringan IP seperti internet
untuk mengirimkan data paket suara dari suatu tempat ke tempat yang lain
menggunakan perantara protokol IP.sehingga perbedaan VoIP dengan telepon
tradisional adalah teletak pada infrastrukturnya, jika VoIP menggunakan internet
sedangkan telepon tradisional menggunakan infrastruktur telepon[1]. Teknologi
VoIP pada dasarnya bekerja dengan mengkonversi sinyal-sinyal analog ke format
digital dan kemudian dikompres atau ditranslasikan ke dalam paket-paket IP yang
kemudian ditransmisikan melalui jaringan internet atau intranet[2].
Gambar 2.1 Cara Kerja VoIP.
Pada Gambar 2.1 memperlihatkan Konsep cara kerja VoIP, yaitu dengan
melakukan pengiriman sebuah sinyal secara digital sebelum proses transmisi
Universitas Sumatera Utara
(pengiriman) dilakukan, data yang berupa sinyal analog akan dikonversikan
terlebih dahulu dengan ADC (Analog to Digital Converter) menjadi bentuk digital
akan ditransmisikan ke tujuan. Setelah sampai, data sinyal digital akan dikonversi
kembali menjadi data sinyal analog dengan DAC (Digital to Analog Converter)
sehingga dapat diterima oleh sumber tujuan sesuai dengan data sinyal yang
ditransmisikan[2].
2.3
Format Paket VoIP
Tiap paket Voip terdiri dari dua bagian, yakni header dan payload (beban).
Header terdiri atas IP header, Real-time Transport Protocol (RTP), User
Datagram Protocol (UDP) header dan link header. Format paket VoIP dapat
dilihat pada Gambar 2.2[3].
Gambar 2.2 Format Paket VoIP.
IP header bertugas menyimpan informasi routing untuk mengirimkan
paket-paket ke tujuan. Pada tiap header IP disertakan tipe layanan atau Type of
Service (ToS) yang memungkinkan paket tertentu seperti paket suara yang non
real-time.
UDP header memiliki ciri tertentu yaitu tidak menjamin paket akan
mencapai tujuan sehingga UDP cocok digunakan pada aplikasi voice real-time
yang sangat peka terhadap delay dan latency.
Universitas Sumatera Utara
RTP header adalah header yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan
farming dan segmentasi data real-time. Seperti UDP, RTP juga tidak mendukung
realibilitas paket untuk sampai ke tujuan. RTPi menggunakan protkol kendali
yang disebut Real-time Transport Protocol (RTCP) yang mengendalikan QoS
(Quality of Service) dan sinkronisasi yang berbeda. Untuk link header, besarnya
sangat tergantung pada media yang digunakan. Tabel 2.1 menunjukkan perbedaan
ukuran header untuk media yang berbeda [4].
Tabel 2.1 Perbedaan ukuran Header
2.4
Media
Link Layer Header Size
Bit Rate
Ethernet
14 byte
29.6 Kbps
PPP
6 byte
26.4 Kbps
Frame Relay
4 byte
25.6 Kbps
ATM
5 byte tiap cell
42.4 Kbps
Protokol Signaling dalam Jaringan VoIP (Voice over Internet protocol)
Protokol signaling dalam VoIP diperlukan agar pemakai layanan VoIP
dapat saling berkomunikasi dengan pesawat telepon. Beberapa protokol signaling
yang ada saat ini adalah H.323, SIP (Session Initiation Protocol), SCCP, MGCP,
MEGACO dan SIGTRAN. Tetapi yang paling populer dan banyak digunakan
adalah H.323 dan SIP.H.323 merupakan teknologi yang dikembangkan oleh
International Telecommunication Union (ITU-T) sedangkan Session Initiation
Universitas Sumatera Utara
Protocol (SIP) merupakan teknologi yang dikembangkan Internet Engineering
Task Force (IETF)[5].
2.4.1
H.323
Sebelumnya telah diterangkan tentang H.323 adalah standar yang
dikeluarkan oleh ITU-T untuk sistem komunikasi multimedia berbasis paket
melalui jaringan yang tidak memberikan jaminan QoS (Quality of Service) seperti
jaringan IP. H.323 memiliki protokol keamanan yaitu H.235 yang memberikan
beberapa layanan keamanan seperti Authentication, Access Control, Nonrepudiation, Confidently dan Integrity bagi keempat channel H.323 (RAS,
H.225.0, H.245, dan RTP). Standar H.323 memberikan fondasi bagi komunikasi
audio, video, data melalui jaringan IP, termasuk internet. Setiap produk
multimedia yang dibuat oleh berbagai vendor yang mengikuti standar H.323 bisa
saling berinteroperasi, sehingga user bisa berkomunikasi tanpa mengkhawatirkan
masalah kompabiliti.
H.323 bisa digunakan untuk terminal dengan kemampuan audio saja dan
juga yang memiliki kemampuan video saja. H.323 bisa digunakan dalam point-topointcall dan juga bisa dalam aplikasi multipoint conference. H.323 juga
mengatur masalah call control, multimedia management, bandwidth management,
dan juga antar muka pada LAN dan jaringan lainnya (PSTN, ATM, ISDN, dll).
Universitas Sumatera Utara
2.4.2
Arsitektur H.323
Komponen-komponen
sistem
H.323
adalah
terminal,
gateway,
Gatekeeper, Multipoint Controller (MC), Multipoint Processor (MP) dan
Multipoint Control Unit (MCU). Control Message dan prosedur-prosedur H.323
digunakan oleh komponen-komponen tersebut untuk saling berkomunikasi[6].
Setiap terminal minimal memiliki kemampuan audio, sementara video atau data
bersifat optional, dalam suatu conference yang bisa berupa point-topointconference maupun multipoint conference. Gatekeeper bertanggung jawab
untuk masalah admission control dan address translation service. MC, MP, dan
MCU merupakan komponen yang menangani multipoint conference.
1. Gatekeeper
sebuah Gatekeeper bertindak sebagai titik pusat dari semua call didalam
zonenya dan menyediakan call control service bagi endpoint yang sudah terdaftar.
Sebuah zone H.323 adalah kumpulan terminal, MCU dan gateway yang diatur
oleh sebuah gatekeeper. Gatekeeper bersifat optional dalam sistem H.323, tapi
bila gatekeeper tersebut ada maka gatekeeper tersebut menangani fungsi-fungsi
call control yang penting seperti : address translation (dari nama alias LAN bagi
terminal dan gatewat ke alamat IP), admission control dan bandwidth control.
Signaling antara masing-masing terminal dan gatekeeper dilakukan melalui
koneksi TCP menurut spesifikasi RAS. Fungsi optional pada gatekeeper adalah
autorisasi, management bandwidth, servis tambahan seperti billing, direcory
service dan call management service.
Universitas Sumatera Utara
2. Gateway
Gateway adalah elemen yang bersifat optional dalam sebuah H.323
conference.Gateway menjadi jembatan ke jaringan yang berbeda (seperti PTSN)
dan melakukan konversi signaling dan media dari suatu jaringan ke jaringan
lainnya. Gateway menyediakan fasilitas interworking antara jaringan circuit
switched dan jaringan berbasis paket yang menggunakan Q.391 untuk call setup
dan call termination.
3. H.323 Terminal
Sebuah terminal H.323 adalah client endpoint yang mendukung komunikasi
dua arah secara real-time dengan elemena H.323 lainnya. Sebuah terminal
minimal harus mendukung voice (audio voice), signaling (Q.391, H.245, RAS)
dan RTP/RTCP (untuk penomoran paket audio dan video).
Jika dalam sebuah sistem H.323 terdapat sebuah gatekeeper, maka terminal
H.323 akan berusaha menemukan gatekeeper tersebut untuk selanjutnya
mendaftarkan dirinya sebelum memulai conference. Untuk menemukan dan
menentukan alamat transport RAS dari sebuah gatekeeper maka sebuah terminal
harus
melakukan
gatekeeper
dicovery.
Terminal
H.323
dirumah
yang
menggunakan akses dial-up ke ISP tidak usah mendaftarkan diri ke gatekeeper,
namun terminal dalam sebuah jaringan koporat mungkin harus dikonfigurasi
untuk mendaftarkan dirinya ke gatekeeper pada saat powerup. Gambar 2.3
memperlihatkan sistem H.323 beserta komponen-komponennya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Sistem H.323 berserta komponen-komponennya.
4. MCU
Multipoint Control Unit mendukung conference tiga atau lebih endpoint.
Sebuah MCU terdiri dari sebuah Multipoint Controller (MC) dan dengan beberapa
atau tanpa Multipoint Processor (MP).
MC menangani negoisasi H.245 antar semua terminal untuk menentukan
kapabiliti yang dimiliki semua terminal untuk memproses audio dan video. MC
juga mengontrol sumber daya yang ada pada sebuah conference dengan
menentukan audio dan video stream mana yang merupakan multicast (jika
ada).MP menangani media stream. MP melakukan mixing, switching, dan
pemprosesan audio, video dan data. MP terintergrasi kedalam sebuah gateway,
gatekeeper atau terminal.
2.5
SIP (Session Initiation Protocol)
Session Initiation Protocol atau SIP merupakan standar IETF untuk suara
atau layanan multimedia melalui jaringan internet. SIP [RFC 2543] diajukan pada
tahun 1999. Pencipta standar ini adalah Henning Schulzrinne. SIP merupakan
Universitas Sumatera Utara
protokol layer aplikasi yang digunakan untuk memanajemen pengaturan
panggilan dan pemutusan panggilan. SIP digunakan bersamaan dengan protokol
IETF lain seperti SAP, SDP, MGCP (MEGACO) untuk menyediakan layanan
VoIP yang lebih luas.
Arsitektur SIP mirip dengan arsitektur HTTP (procol client-server).
Arsitekturnya terdiri dari request yang dikirim user SIP ke server SIP. Server
memproses request yang masuk dan memberikan respon kepada client.Request,
bersama dengan komponen respon pesan yang lain membuat suatu komunikasi
SIP[5].
2.5.1 Komponen SIP
Arsitektur SIP terdiri dari dua buah komponen seperti di bawah ini[5]:
I.
User agent
SIP User Agent merupakan akhir dari sistem ( terminal akhir ) yang
bertindak berdasarkan kehendak dari pemakai. Terdiri dari dua bagian yaitu :
i.
User Agent Client(UAC) : bagian ini terdapat pada pemakai (client) yang
digunakan untuk melakukan inisiasi request dari server SIP ke User
Agent Server
ii. User Agent Server : bagian ini berfungsi untuk mendengar dan merespon
terhadap request SIP.
Universitas Sumatera Utara
II. SIP Server
Arsitektur SIP sendiri menjelaskan jenis-jenis server pada jaringan untuk
membantu layanan dan pengaturan panggilan SIP.
i.
Registration Server :server ini menerima request dari user SIP dan
melakukan update terhadap lokasi user dengan server ini
ii.
Proxy Server : server ini menerima request SIP dan meneruskan ke
server yang dituju yang memiliki informasi tentang user yang
dipanggil.
iii.
Redirect Server : server ini setelah menerima request SIP,
menentukan server yang dituju selanjutnya dan mengembalikan
alamat server yang dituju selanjutnya kepada client untuk kemudian
meneruskan request ke server yang dituju tersebut. Gambar 2.4
arsitektur SIP (Session Initiation Protokol)[7].
Gambar 2.4 Arsitektur SIP (Session Initiation Protocol).
Universitas Sumatera Utara
2.6 Connection Oriented Dan Connectionless
2.6.1 Connection Oriented
Jalur komunikasi permanen (dedicated) secara fisik dibangun (setup) antara
2 end-terminal terlebih dahulu sebelum informasi dikirimkan. Istilah yang sering
digunakan untuk kondisi ini disebut connection oriented. Peristiwa ini biasanya
terjadi pada jaringan circuit switch seperti PTSN dan PLMN. Ilustrasi circuit
switch dapat dilihat pada Gambar 2.5[8].
Gambar 2.5 Ilustrasi circuit switch.
2.6.2
Connectionless
Masing-masing paket akan dikirimkan ke jaringan secara independen (tidak
bergantung pada rute paket sebelum atau sesudahnya). Paket yang berbeda dari
pesan yang sama dapat melalui rute yang berbeda. Istilah untuk karakteristik ini
disebut connectionless. Peristiwa ini biasanya terjadi pada jaringan packet switch
seperti TCP/IP, Frame Relay, ATM, dsb. Gambar 2.6 memperlihatkan ilustarsi
packet switch[8].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 Ilustrasi packet switch.
2.7
QoS (Quality of Service) Layanan VoIP (Voice Over Internet Protocol)
QoS (Quality of Service), sebagaimana dijelaskan dalam rekomendasi
CCITT E.800 adalah efek kolektif dari kinerja layanan yang menentukan
kepuasan seorang pengguna terhadap suatu layanan [9].
Menurut Ferguson & Huston (1998) Qos merupakan metode pengukuran
tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefenisikan
karakteristik dan sifat dari suatu servis/layanan[10].
Dari defenisi diatas dapat disimpulkan QoS adalah metode pengukuran
tentang kemampuan
jaringan menyediakan layanan yang baik dengan
menyediakan bandwidth, mengatasi jitter dan delay. Gambar 2.7 memperlihatkan
konfigurasi QoS pada VoIP dengan menggunakan VPN[11].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Konfigurasi QoS pada VoIP dengan menggunakan VPN .
QoS didesain untuk membantu end 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. QoS menawarkan kemampuan untuk mendefenisikan atribut-atribut
layanan jaringan yang disediakan ,baik secara kualitatif maupun kuantitatif[8].
2.7.1
Parameter-parameter QoS (Quality of Service) Layanan VoIP
Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan kehandalan penyampaian
berbagai jenis beban data didalam suatu komunikasi. Performansi merupakan
kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis yaitu[8]:
a. Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur
dalam bps. Throughput merupakan jumlah kedatangan paket yang sukses
yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh
durasi interval waktu tersebut. Rumus untuk mencari Throughput [13]:
Universitas Sumatera Utara
…………................................ (2.1)
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
b. 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 kongesti yang cukup
lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak akan diterima. Tabel 2.2
akan memperlihatkan standar tingkat packet loss[12].
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Standar Tingkat Packet Loss
Packet Loss
Kualitas
0–5%
Baik
5 – 10 %
Cukup
> 10 %
Buruk
Rumus yang Digunakan untuk menghitung Packet Loss[13]:
........................ (2.2)
c. 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. Tabel 2.3 Memperlihatkan
Pengelompokkan Tingkatan Delay [12].
Adapun Rumus untuk menghitung delay adalah sebagai berikut[13]:
............………………….. (2.3)
Keterangan:
Duration
= total waktu pengiriman paket
Total packet
= total paket yang dikirim
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Pengelompokkan Tingkatan Delay
Delay
Kualitas
0 – 150 ms
Baik
150 – 300 ms
Cukup, masih dapat diterima
> 300 ms
Buruk
d. Jitter, atau variasi kedatangan paket, hal ini diakibatkan oleh variasivariasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga
dalam waktu penghimpunan paket-paket di akhir perjalanan jitter.Jitter
lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency, yang
menunjukkan banyaknya vaiasi delay pada transmisi data di jaringan.
Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter. Tabel 2.4
akan memperlihatkan standar nilai jitter yang mempengaruhi kualitas
layanan VoIP (Voice Over Internet Protocol) [12].
Tabel 2.4 Standar Jitter
Jitter
Kualitas
0 – 20 ms
Baik
20 – 50 ms
Cukup
>50 ms
Buruk
Universitas Sumatera Utara
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[13]:
…………….. (2.4)
2.7.2
Penyebab QoS yang buruk
Terdapat beberapa faktor pengganggu dalam jaringan yang menyebabkan
turunnya nilai QoS, yaitu [8]:
1.
Redaman, yaitu jatuhnya kekuatan sinyal karena pertambahan jarak pada
media transmisi. Setiap media transmisi memiliki redaman yang berbedabeda, tergantung dari bahan yang digunakan. Untuk mengatasi hal ini, perlu
digunakan repeater sebagai penguat sinyal. Pada daerah berfrekuensi tinggi
biasanya mengalami redaman yang lebih tinggi dibandingkan pada daerah
berfrekuensi rendah.
2.
Distorsi, yaitu fenomena yang disebabkan bervariasinya kecepatan propagasi
karena
perbedaan
bandwidth.
Gambar
2.8
memperlihatkan
analogi
Bandwidth[8]. 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 bandwidth terhadap distorsi dapat dilihat pada
Gambar 2.9[8].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8 Analogi bandwidth.
Gambar 2.9 Ilustrasi pengaruh bandwidth terhadap distorsi.
3.
Noise, ini sangat berbahaya, karena jika terlalu besar akan dapat mengubah
data asli yang dikirimkan. Gambar 2.10 memperlihatkan ilustrasi noise[8].
Gambar 2.10 Ilustrasi Noise.
Universitas Sumatera Utara
Jenis-jenis noise dalam jaringan :
a) Thermal Noise :
•
Terjadi pada media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak (00K)
•
Akibat pergerakan elektron secara random dan memiliki karakteristik
energi terdistribusi seragam
•
Menjadi faktor penentu batas bawah sensitifitas sistem penerima
b) Intermodulation :
•
Terjadi karena ketidak linieran komponen transmitter dan receiver
•
Sinyal output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal input.
•
Sistem diharapkan linier sehingga sinyal output sama dengan sinyal sinput
c) Impulse noise :
•
Pulsa-pulsa ireguler atau spikes
•
Durasi pendek
•
Amplitudo tinggi
•
Pengaruh kecil pada komunikasi telepon analog
•
Pengaruh besar komunikasi data
Universitas Sumatera Utara
d) Crosstalk :
•
Gandengan yang tidak diinginkan antar lintasan sinyal dengan media metal
(twisted pair & koaksial)
•
Penyebab :
o Gandengan elektris
o Pengendalian respon frekuensi yang buruk
o Contoh :ketika kita bertelpon kita mendengarkan percakapan lain
e) Echo:
•
Terjadi ketika sinyal yang dikirim oleh transmitter kembali (feedback)
kepada si pengirim
2.8
IP PBX Internet Protocol Private Branch Exchange
IP PBX atau Internet Protocol Private Branch Exchange merupakan
PABX yang menggunakan teknologi IP. IP PBX adalah perangkat switching dan
data berbasis teknologi IP (Internet Protocol) yang mengendalikan extension
telepon analog maupun IP phone. Fungsi-fungsi yang dapat dilakukan antara lain :
◆
Penyambung
◆
Pengendalian
◆
Pemutusan hubungan telepon
◆
Translasi protokol komunikasi atau transcoding serta
◆
Pengendalian perangkat-perangkat IP telephony seperti : VoIP gateway,
Access gateway dan Trunk gateway.
Universitas Sumatera Utara
Solusi berbasis IP PBX merupakan konsep jaringan komunikasi generasi
masa depan atau dikenal dengan istilah NGN (Next Generation Network) yang
dapat mengintegrasikan jaringan telepon yang umum dipakai (PSTN), jaringan
telepon bergerak (GSM/CDMA), jaringan, jaringan telepon satelit dan jaringan
berbasis paket [1].
2.9
Asterisk VoIP Server
Dalam merencanakan suatu jaringan VoIP kita harus memiliki suatu server
yang berfungsi sebagai IP PBX. Pada skripsi ini akan membahas software Asterisk
sebagai software IP PBX. Asterisk merupakan salah satu software VoIP server
yang merepresentasikan sebuah wildcard dibanyak komputer dan bersifat open
source. Asterisk dikembangkan untuk memenuhi semua tuntutan aplikasi
telephony[1].
2.9.1
Komponen Dasar Asterisk VoIP Server
Asterisk VoIP Server memiki beberapa komponen dasar yaitu [1] :
a.
Data Account, terdiri atas dua komponen yaitu : Ekstension dan
TrunkEkstension merupakan data account yang digunakan oleh extension
agar terhubung dengan IP PBX. Ekstension disini merupakan sebuah nama
atau nomor yang merepresentasikan user IP PBX. Trunk merupakan data
account yang digunakan IP PBX untuk menghubungi Trunk. Trunk adalah
nama/nomor yang merepresentasikan server lain atau IP PBX lain yang akan
dihubungi IP PBX.
Universitas Sumatera Utara
b.
Dial Plan merupakan aturan dial yang dimanfaatkan oleh extension untuk
menghubungi ekstension atau trunk atau sebaliknya.
2.10
Codec
Coding/Decoding yang mana merupakan otak dari system. Dan
keberhasilan dari komunikasi visual sangatlah tergantung dari perangkat ini.
Gambar 2.11 memperlihatkan beberapa model codec[14].
Gambar 2.11 Beberapa Model Codec
Codec merupakan sebuah proses mengubah data suara yang dikonfersikan
dalam bentuk data digital dan kemudian ditransmisikan dan dikembalikan lagi
kebentuk data suara ketika sampai ketujuan. Codec digunakan untuk penghematan
bandwith. Codec tersedia dalam bentuk open source dan non-open source.
Codec adalah teknologi yang memaketkan data voice ke dalam format data
lain dengan perhitungan matematis tertentu sehingga menjadi lebih teratur dan
mudah dipaketkan. Dengan menggunakan codec tertentu bandwidth dapat
dihemat. Namun risikonya suara dapat menjadi kurang jernih atau berubah warna
suaranya. Apabila mengejar kualitas suara yang baik, jernih, dan tidak berubah
warna suaranya, dibutuhkan codec dengan perhitungan matematis yang minim.
Konsekuensinya kebutuhan bandwidth meningkat.
Universitas Sumatera Utara
Codec dengan bandwidth terboros adalah G.711, menghabiskan bandwidth
sekitar 87 kbps. Sebaliknya, codec yang paling hemat dan umum digunakan
adalah G.723.1, menghabiskan bandwidth sekitar 22 kbps. Codec lain yang umum
digunakan karena suaranya yang lebih jernih dari pada G.723.1, tetapi bandwidthnya jauh lebih kecil dibanding G.711 adalah G.729. Codec ini menghabiskan
bandwidth sekitar 24 kbps. Adapun codec lain yang umum dan gratis adalah GSM
dan iLBC yang menghabiskan bandwidth sekitar 29 – 31 kbps.Tabel 2.5
menunjukkan perbandingan bit rate codec [15].
Tabel 2.5 Perbandingan Bit Rate Codec
CODEC
ITU G.721
Algoritma
PCM (Pulse Code
Modulation)
Bit Rate (Kbps)
64
ITU G.722
SBADPCM (Sub – Band
Adaptive Differential Pulse
Code Modulation)
48, 56 dan 64
ITU G.723
ITU G.726
Multi – rate Coder
ADPCM (Adaptive
Differential Pulse Code
Modulation)
5, 3 dan 6.4
16, 24, 32 dan 40
ITU G.727
ITU G.728
Multi – Rate ADPCM
LD – CELP (Low – Delay
Code Excited Linear
Prediction)
16 – 40
16
ITU G.729
CS-ACELP (Conjugate
Structure Algebraic – Code
Excited Linear Prediction)
8
ILBC
Internet Low Bitrate Codec
13, 33 dan 15, 20
Universitas Sumatera Utara
GSM – Full Rate
RPE-LTP(Regular Pulse
Excitation Long – term
Prediction)
13
GSM – Enchanced Full
ACELP (Algebraic Code
Excited Linear Prediction)
CELP – VSELP (Code
Excited Linear prediction –
Vector Sum Excited Linear
Prediction)
12.2
DoD FS – 1016
CELP (code Excited
Linear Prediction)
4.8
Speex
CELP (Code Excited
Linear Prediction)
2.15 – 44.2
GSM – Half Rate
2.11
11.4
Wireless LAN
Wireless LAN atau jaringan LAN tanpa kabel adalah suatu bentuk jaringan
komputer yang menghubungkan komputer dengan komputer atau komputer
dengan piranti lainnya tanpa menggunakan kabel sebagai media transmisinya.
Wirelesss LAN distandarisasi pada spesifikasi IEEE (Insitute of Electrical and
Electronics Engineers) 802.11 atau nama populer untuk saat ini adalah WiFi
(Wireless Fidelity). Standar tersebut memiliki beberapa spesifikasi yaitu 802.11a,
802.11b, 802.11g, dan yang terbaru saat ini adalah 802.11n, yang mana spesifikasi
tersebut memiliki peningkatan mulai dari luas jangkauan hingga kecepatan
transfernya. Dibawah ini Tabel 2.7 menampilkan perbedaan dari setiap spesifikasi
dari 802.11[16].
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.6 Spesifikasi standar 802.11
2.11.1 Perangkat Wireless LAN
Perangkat yang perlu digunakan untuk merencakan jaringan Wireless LAN
(WLAN) adalah sebagai berikut[17]:
1.
Server (Sumber data), berfungsi sebagai sumber daya bersama (shared
resources) dan sebagai pusat pengontrol pengaksesan dari wireless client
2.
Wireless Client, merupakan pengguna akhir (end user) yang dapat mengakses
sumber data secara bersama-sama, misalnya printer WiFi, camera WiFi,
handphone WiFi, dan sebagainya.
3.
Access point (AP), merupakan antarmuka sumber data (server) dengan media
transmisi yang dapat melayani wirelessclient dengan luasan daerah tertentu.
Dapat dianalogikan dengan hub/switch pada LAN. AP berfungsi untuk
menerima, melakukan buffer, dan mengirimkan data antar WLAN (Wireless
LAN).
Pada umumnya Access Point (AP) dibuat dengan kemampuan tambahan
seperti[17] :
Universitas Sumatera Utara
a) DHCP Server
DHCP (Dynamic Host Control Protocol) adalah protokol yang digunakan
untuk keperluan alokasi IP address secara otomatis, sehingga penggunaan
komputer client tidak memerlukan konfigurasi IP address secara manual.
b) Firewall
Firewall merupakan perangkat lunak untuk keperluan keamanan. Biasanya
digunakan untuk mengatur akses keluar masuk jaringan lokal.
c) NAT
NAT (Network Address Translation) merupakan suatu teknik yang
memungkinkan komputer-komputer dengan IP address private atau lokal tetap
dapat mengakses internet (IP public). NAT banyak digunakan pada kantor-kantor
atau warung internet yang alokasi IP address public-nya terbatas.
d) ADSL atau Dial up Modem
Access Point tertentu ada yang memiliki fitur sebagai modem, sehingga
akses internet via provider internet dapat dilakukan tanpa bantuan modem
tambahan.
e) Wireless Bridge
Access
Point
dengan
fitur
seperti
ini
dapat
digunakan
untuk
menghubungkan suatu jaringan wireless dengan jaringan wireless lainnya.
4.
LAN adapter, berfungsi sebagai antar muka antara PC client dengan media
transmisi. Adapter yang dipakai pada teknologi Wireless LAN, pada
Universitas Sumatera Utara
prinsipnya sama dengan perangkat yang dipakai pada teknologi LAN
konvensional, PCMCIA (Personal Computer Memory Card International
Association) yang memilki fungsi membuat end user dapat melakukan akses
terhadap jaringan. Dapat dianalogikan dengan Ehernet Card pada LAN.
5.
Antena, berfungsi untuk memancarkan sinyal dari pemancar ke penerima.
2.11.2 Topologi
Sebuah WLAN dapat dibangun menggunakan 2 topologi, yaitu [18]:
1) Infrastucture (Infrastuktur) atau Managed
Pada topologi infrastuktur menggunakan suatu piranti wireless yang disebut
Access Point (AP) yang berfungsi sebagai sentral atau pengatur traffic network.
Topologi WLAN infrastruktur dapat dilihat pada Gambar 2.12[19]. Jika ada
piranti wireless lain masuk dalam jangkauan Wireless AP,maka akan dapat saling
berkomunikasi layaknya jaringan berkabel. Topologi ini cocok untuk membangun
WLAN berukurang sedang dan besar.
Gambar 2.12 Topologi WLAN infrastruktur.
Universitas Sumatera Utara
2) Ad-Hoc atau Unmanaged
Pada topologi Ad-Hoc hanya terdiri dari dua atau lebih piranti wireless yang
berkomunikasi secara langsung satu sama lain sehingga tidak diperlukan AP.
Gambar 2.13 memperlihatkan Topologi Ad-Hoc Networking. Setiap komputer
dapat terhubung secara peer to peer. Topologi ini cocok digunakan untuk
menghubungkan beberapa buah komputer saja, karena tidak ada stuktur tertentu
dalam jaringan tersebut dan tidak ada titik yang tetap sehingga piranti dapat
berkomunikasi langsung dengan piranti lainnya.
Gambar 2.13 Topologi Ad-Hoc Networking
Kedua topologi WLAN tersebut mirip dengan bentuk topologi Star dan Bus.
Mengingat perangkat WLAN dapat berpindah-pindah maka bentuk topologi bisa
saja berubah-ubah[17].
Universitas Sumatera Utara