BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

2.1

Voice Over Internet Protocol (VOIP) Voice Over Internet Protocol (VOIP) adalah sebuah teknlogi yang dapat mengirimkan paket berbentuk suara, video dan data melalui jaringan internet protocol secara real time. Jaringan IP sendiri sering disebut dengan jaringan komunikasi data berbasis packet switch sedangkan VoIP juga sering disebut dengan IP Telephony. VoIP merupakan teknologi yang membawa suara digital dalam bentuk paket data dengan protokol IP. Definisi VoIP adalah suara yang dikirim melalui protokol internet (IP). Voice over IP (VoIP) secara umum dibagi menjadi dua bagian, yaitu: 1. Control / signaling adalah trafik yang berfungsi untuk menghubungkan dan menjaga trafik yang sebenarnya yaitu data voice. juga menjaga seluruh operasi jaringan (router to router communications). Dikenal juga dengan istilah Packet Signalling. 2. Data Voice adalah trafik user berupa informasi yang disampaikan end-to-end yang di kenal juga sebagai Packet Voice Komputer merupakan sebuah perangkat digital yang hanya melakukan pengolahan data dalam bentuk bit. Sebelumnya VoIP hanya bisa digunakan dengan notebook multimedia yang memiliki perangkat speaker dan microphone, namun sesuai dengan perkembangan teknologi, sekarang VoIP dapat digunakan untuk komunikasi antar notebook dengan smartphone maupun hardware telepon IP dengan kualitas yang baik, dan sekarang sudah banyak aplikasi client voip gratis yang beredar di internet dari berbagai macam platform untuk smartphone.

5

http://digilib.mercubuana.ac.id/

6

Internet Group Management Protocol (IGMP) adalah salah satu protokol jaringan dalam kumpulan protokol Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) yang bekerja pada lapisan jaringan yang digunakan untuk menginformasikan router-router IP tentang keberadaan group-group jaringan multicast. Sekali sebuah router mengetahui bahwa terdapat beberapa host dalam jaringan yang terhubung secara lokal yang tergabung ke dalam group multicast tertentu, router akan menyebarkan informasi ini dengan menggunakan protokol IGMP kepada router lainnya dalam sebuah internetwork sehingga pesan-pesan multicast dapat diteruskan kepada router yang sesuai. IGMP kemudian digunakan untuk memelihara keanggotaan group multicast di dalam subnet lokal untuk sebuah alamat IP multicast. Hingga saat ini, terdapat dua versi dari protokol IGMP, yakni IGMPv1 (yang didefinisikan dalam RFC 1112) serta IGMPv2 (yang didefinisikan dalam RFC 2236). IGMPv1 hanya mendukung dua jenis pesan IGMP :  Host membership report (laporan keanggotaan sebuah host): host akan mengirimkan pesan dengan jenis ini untuk menginformasikan router lokal bahwa host tersebut hendak menerima lalu lintas IP multicast yang ditujukan ke sebuah alamat group multicast tertentu.  Host membership query (permintaan keanggotaan sebuah host): router akan mengirimkan pesan dengan jenis ini untuk memberi tahu kepada segmen jaringan lokal tertentu untuk menentukan apakah ada host dalam segmen yang sedang "mendengarkan" (listening) terhadap lalu lintas multicast atau tidak. GMPv2 merupakan pembaruan yang dilakukan terhadap IGMPv1, yang menawarkan beberapa jenis pesan IGMP yang baru :  Leave group: digunakan oleh host untuk menginformasikan sebuah router bahwa host tersebut merupakan anggota terkhir yang hendak meninggalkan sebuah group multicast sehingga router mengetahui


7

bahwa router tersebut tidak perlu lagi meneruskan lalu lintas multicast IP ke subnet yang bersangkutan.  Group-specific

query:

mirip

seperti

pesan

IGMPv1

Host

membership query, kecuali jenis ini akan melakukan pengecekan keanggotaan di dalam sebuah group multicast tertentu.  Multicast querier election: pesan yang mengizinkan sebuah router untuk dipilih untuk mengeluarkan pesan IGMPv1 Host membership query kepada sebuah segmen jaringan tertentu. 2.1.1 Multicast Multicast atau multicasting adalah sebuah teknik di mana sebuah data dikirimkan melalui jaringan ke sekumpulan komputer yang tergabung ke dalam sebuah group tertentu, yang disebut sebagai multicast group, Multicasting

merupakan

sebuah

cara

pen-transmisian

data

secara

connectionless (komunikasi dapat terjadi tanpa adanya negosiasi pembuatan koneksi), dan klient dapat menerima transmisi multicast dengan mencari di mana lokasinya, seperti halnya kita membuat sebuah stasuin radio untuk mendengarkan siaran radio. Multicast sebenarnya merupakan mekanisme komunikasi one-to-many, atau point-to-multipoint, dan berbeda dengan cara transmisi unicast.

Gambar 2.1 Sistem Transmisi Multicast 2.1.2 Kelebihan dan Kekurangan Multicast Kelebihan IP Multicast


8

 Memungkinkan pengiriman informasi dari suatu sumber dilakukan serempak kepada banyak penerima dengan cara yang efisien  Mengurangi beban di pengirim karena dia hanya mengirimkan satu informasi ke suatu multicast group.  Efisien dalam penggunaan bandwitdh jaringan  Mendukung protokol yang lain misalnya QoS (Quality of Service) Kekurangan IP Multicast  memerlikan standar baru pada protokol IP dan protokol data link layer (misalnya Ethernet) untuk bisa mengirim dan menerima datagram multicast.  memerlukan mekanisme protokol baru untuk mengatur alokasi multicast address sebagai group tertentu, kenaggotaan host pada suatu group dalam suatu jaringan, routing datagram multicast. 2.1.3 Protokol Voice over IP telah diimplementasikan dalam berbagai macam jalan menggunakan hak milik dan standar serta protokol terbuka. Contoh protokol jaringan yang digunakan untuk mengimplementasikan VoIP meliputi:  H.323  Media Gateway Control Protocol (MGCP)  Session Initiation Protocol (SIP)  Real-time Transport Protocol (RTP)  Session Description Protocol (SDP)  Inter-Asterisk eXchange (IAX) Protokol H.323 adalah salah satu dari Protokol VoIP yang penerapannya ditemukan secara luas untuk lalulintas jarak jauh, seperti layanan Jaringan Area Lokal (LAN). Namun, karena perkembangan baru, protokol yang lebih kompleks seperti MGCP dan SIP, H.323 penyebaran semakin terbatas untuk membawa jarak jauh yang ada lalu lintas jaringan. Secara khusus, Session Initiation Protocol (SIP) telah mendapatkan


9

penetrasi pasar luas VoIP. Sebuah implementasi milik penting adalah protokol Skype, yang sebagian didasarkan pada prinsip-prinsip peer-to-peer (P2P) jaringan. 2.1.4 Perbandingan dengan jaringan suara konvensional Pada jaringan suara konvesional pesawat telepon langsung terhubung dengan PABX (Privat Automated Branch exchange) atau jika milik TELKOM terhubung langsung dengan STO (Sentral telepon Otomat) terdekat. Dalam STO ini ada daftar nomor-nomor telepon yang disusun secara bertingkat sesuai dengan daerah cakupannya. Jika dari pesawat telepon tersebut mau menghubungi rekan yang lain maka tuts pesawat telepon yang ditekan akan menginformasikan lokasi yang dituju melalui nada-nada DTMF, kemudian jaringan akan secara otomatis menghubungkan kedua titik tersebut. Bentuk paling sederhana dalam sistem VoIP adalah dua buah komputer terhubung dengan internet. Syarat-syarat dasar untuk mengadakan koneksi VoIP adalah komputer yang terhubung ke internet, mempunyai kartu suara yang dihubungkan dengan speaker dan mikropon. Dengan dukungan perangkat lunak khusus, kedua pemakai komputer bisa saling terhubung dalam koneksi VoIP satu sama lain. Bentuk hubungan tersebut bisa dalam bentuk pertukaran file, suara, gambar. Penekanan utama untuk dalam VoIP adalah hubungan keduanya dalam bentuk suara. Jika kedua lokasi terhubung dengan jarak yang cukup jauh (antar kota, antar negara) maka bisa dilihat keuntungan dari segi biaya. Kedua pihak hanya cukup membayar biaya pulsa internet saja, yang biasanya akan lebih murah daripada biaya pulsa telepon sambungan langsung jarak jauh (SLJJ) atau internasional (SLI). Pada perkembangannya, sistem koneksi VoIP mengalami evolusi. Bentuk peralatan pun berkembang, tidak hanya berbentuk komputer yang saling berhubungan, tetapi peralatan lain seperti pesawat telepon biasa terhubung dengan jaringan VoIP. Jaringan data digital dengan gateway


10

untuk VoIP memungkinkan berhubungan dengan PABX atau jaringan analog telepon biasa. Komunikasi antara komputer dengan pesawat (extension) di kantor adalah memungkinkan. Bentuk komunikasi bukan Cuma suara saja. Bisa berbentuk tulisan (chating) atau jika jaringannya cukup besar bisa dipakai untuk Video Conference. Dalam bentuk yang lebih lanjut komunikasi ini lebih dikenal dengan IP Telephony yang merupakan komunikasi bentuk multimedia sebagai kelanjutan bentuk komunkasi suara (VoIP). Keluwesan dari VoIP dalam bentuk jaringan, peralatan dan media komunikasinya membuat VoIP menjadi cepat popular di masyarakat umum. Khusus untuk VoIP bentuk primitif dari jaringan adalah PC ke PC. Dengan memakai PC yang ada soundcardnya dan terhubung dengan jaringan maka sudah bisa dilakukan kegiatan VoIP . Perkembangan berikutnya adalah pengabungan jaringan PABX dengan jaringan VoIP. Disini dibutuhkan VoIP gateway. Gambarannya adalah lawan bicara menggunakan

komputer

untuk

menghubungi

sebuah

office

yang

mempunyai VoIP gateway. Pengembangan lebih jauh dari konfigurasi ini berbentuk penggabungan PABX antara dua lokasi dengan menggunakan jaringan VoIP. Tidak terlalu dipedulin bentuk jaringan selama memakai protocol TCP/IP maka kedua lokasi bisa saling berhubungan. Yang paling komplek adalah bentuk jaringan yang menggunakan semua kemungkinan yang ada dengan berbagai macam bentuk jaringan yang tersedia. Dibutuhkan sedikit tambahan keahlian untuk bentuk jaringan yang komplek seperti itu. Pada awalnya bentuk jaringan adalah tertutup antar lokasi untuk penggunaan sendiri (Interm, Privat). Bentuk jaringan VoIP kemudian berkembang lebih komplek. Untuk penggunaan antar cabang pada komunikasi internal, VoIP digunakan sebagai penyambung antar PABX. Perkembangan selanjutnya adalah gabungan PABX tersebut tidak lagi menggunakan jaringan tertutup tetapi telah memakai internet sebagai bentuk komunikasi

antara

kantor

tersebut.

Tingkat


lebih

lanjut

adalah

11

penggabungan antar jaringan. Dengan segala perkembangannya maka saat ini telah dibuat tingkatan (hirarky) dari jaringan Voip. 2.1.5 Kualitas suara VoIP Kualitas suara VoIP dipengaruhi oleh beberapa parameter yaitu kapasitas bandwidth, tingkat hilang paket dan waktu tunda yang terjadi di dalam jaringan. Kapasitas bandwidth adalah ketersediaan sumber daya jaringan dalam bentuk lebar pita yang digunakan untuk mentransmisikan data paket. Tingkat hilang paket adalah parameter yang menyatakan besarnya laju kesalahan yang terjadi sepanjang jalur pengiriman data paket dari pengirim ke penerima. Waktu tunda adalah parameter yang menyatakan rentang waktu yang diperlukan untuk mengirimkan paket dari pengirim ke penerima. 2.1.6 Kelebihan dan Kekurangan VoIP 2.1.6.1 Kelebihan VoIP Dengan bertelepon menggunakan VoIP, sejumlah kelebihan ditawarkan oleh teknologi ini antara lain :  Biaya lebih rendah untuk sambungan langsung jarak jauh. Penekanan utama dari VoIP adalah biaya. Dengan dua lokasi yang terhubung dengan internet maka biaya percakapan menjadi sangat rendah.  Memanfaatkan infrastruktur jaringan data yang sudah ada untuk suara. Berguna jika perusahaan sudah mempunyai jaringan. Jika memungkinkan jaringan yang ada bisa dibangun jaringan VoIP dengan mudah. Tidak diperlukan tambahan biaya bulanan untuk penambahan komunikasi suara.  Penggunaan bandwidth yang lebih kecil daripada telepon biasa. Dengan majunya teknologi penggunaan bandwidth untuk voice sekarang ini menjadi sangat kecil. Teknik pemampatan data memungkinkan suara hanya membutuhkan sekitar 8kbps bandwidth.


12

 Memungkinkan digabung dengan jaringan telepon lokal yang sudah ada.

Dengan

adanya

gateway bentuk

jaringan

VoIP

bisa

disambungkan dengan PABX yang ada dikantor. Komunikasi antar kantor bisa menggunakan pesawat telepon biasa.  Berbagai bentuk jaringan VoIP bisa digabungkan menjadi jaringan yang besar. Contoh di Indonesia adalah VoIP Rakyat.  Variasi penggunaan peralatan yang ada, misal dari PC sambung ke telepon biasa, IP phone handset 2.1.6.2 Kekurangan dari VoIP Adapun kekurangan yang dapat ditemukan dalam perancangan jaringan VoIP ini, antara lain :  Kualitas suara tidak sejernih jaringan PSTN. Merupakan efek dari kompresi suara dengan bandwidth kecil maka akan ada penurunan kualitas suara dibandingkan jaringan PSTN konvensional. Namun jika koneksi internet yang digunakan adalah koneksi internet pitalebar / broadband seperti Telkom Speedy, maka kualitas suara akan jernih - bahkan lebih jernih dari sambungan Telkom dan tidak terputus-putus.  Ada jeda dalam berkomunikasi. Proses perubahan data menjadi suara, jeda jaringan, membuat adanya jeda dalam komunikasi dengan menggunakan VoIP. Kecuali jika menggunakan koneksi Broadband (lihat di poin atas).  Regulasi dari pemerintah RI membatasi penggunaan untuk disambung ke jaringan milik Telkom.  Jika belum terhubung secara 24 jam ke internet perlu janji untuk saling berhubungan.  Jika memakai internet dan komputer di belakang NAT (Network Address Translation), maka dibutuhkan konfigurasi khusus untuk membuat VoIP tersebut berjalan  Tidak pernah ada jaminan kualitas jika VoIP melewati internet.


13

 Peralatan relatif mahal. Peralatan VoIP yang menghubungkan antara VoIP dengan PABX (IP telephony gateway) relatif berharga mahal. Diharapkan dengan makin populernya VoIP ini maka harga peralatan tersebut juga mulai turun harganya.  Berpotensi menyebabkan jaringan terhambat/Stuck. Jika pemakaian VoIP semakin banyak, maka ada potensi jaringan data yang ada menjadi penuh jika tidak diatur dengan baik. Pengaturan bandwidth adalah perlu agar jaringan di perusahaan tidak menjadi jenuh akibat pemakaian VoIP.  Penggabungan jaringan tanpa dikoordinasi dengan baik akan menimbulkan kekacauan dalam sistem penomoran 2.2

Protokol Penunjang Jaringan VoIP Protokol

merupakan

aturan-aturan

yang

berfungsin

untuk

menyelaraskan hunungan komunikasi data di dalam jaringan komputerAda beberapa protokol yang menjadi penunjang jaringan VoIP, antara lain : 2.2.1. Protokol TCP/IP TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) merupakan sebuah protokol yang digunakan pada jaringan internet. Standarisasi diperlukan agar antar komputer terjadi kesepakatan tentang tatacara pengiriman dan penerimaan data sehingga data dapat dikirimkan dan diterima dengan benar. Protokol ini terdiri dari dua bagian besar, yaitu TCP dan UDP serta dibawah lapisan tsb ada protokol yang bernama IP.

Gambar 2.2 Mekanisme Protokol TCP/IP


14

2.2.1.1 Application Layer Application Layer merupakan lapisan terbatas dari model TCP/IP. Fungsi utama lapisan ini adalah untuk memindahkan file. Perpindahan file dari sebuh sistem ke sistem lainnya yang berbeda merupakan suatu sistem pengendalian untuk mengatasi adanya ketidak sesuaian sistem file yang berbeda-beda. Protokol ini berhubungan dengan aplikasi. Salah satu contoh aplikasi yang di kenal misalnya Hypertext Transfer Protocol (HTTP) untuk web, FIle Transfer Protocol (FTP) untuk pemindahan file, dan TELNET untuk terminal maya jarak jauh.

2.2.1.2 Transport Layer 2.2.1.2.1 Transmission Control Protocol (TCP) Transmission Control Protocol (TCP) berada di lapisan ketiga (Transport Layer) 'dalam model protocol TCP/IP. Fungsi utama dari protocol ini yaitu mengirimkan aliran data ke tujuan secara handal, berurutan dan terdokumentasi secara baik. untuk memastikan diterimanya data. TCP menggunakan nomor urut segmen data acknowledgement (jawaban). Cara kerja TCP yaitu mengirim dan menerima segmen-segmen informasi dengan panjang data bervariasi pada suatu datagram internet. TCP menjamin realibilitas hubungan komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang rusak, hilang atau kesalahan kirim. Hal ini dilakukan dengan memberikan nomor urut pada setiap oktet yang dikirimkan dan membutuhkan sinyal jawaban positif dari penerima berupa sinyal ACK (acknowledgment). Jika sinyal ACK tidak diterima pada interval waktu tertentu, maka data akan di kirimkan kembali. Pada sisi penerima, nomor urut tadi berguna untuk mencegah kesalahan urutan data dan duplikasi data. TCP juga memiliki Flow Control yang berfungsi sebagai pengatur perjalanan data dari sumber ke tujuan.


15

2.2.1.2.2 User Datagram Protocol (UDP) User Datagram Protocol (UDP) yang ada di lapisan ketiga dari model protocol TCP/IP merupakan protokol transport yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP, UDP berisi empat field yaitu source port, destination port, length, dan checksum error control.  Source port adalah port asal dimana sistem mengirimkan datagram.  Destination port adalah port tujuan pada host penerima.  Length berisi panjang datagram dan termasuk data.  Chechksum error control berfungsi untuk meyakinkan bahwa data tidak rusak (corrupt). UDP digunakan pada VoIP karena pada pengiriman audio streaming yang berlangsung terus menerus lebih mementingkan kecepatan pengiriman data agari tiba ditujuan tanpa memperhatikan adanya paket yang hilang walaupun mencapai 50% dari jumlah paket yang dikirimkan. Karena UDP mampu mengirimkan data streaming dengan cepat, maka dalam teknologi VoIP, UDP merupakan salah satu protokol penting yang di gunakan pada pengiriman data (karena tidak terdapat mekanisme pengiriman ulang).

2.2.1.3 Network Layer 2.2.1.3.1 Internet Protocol (IP) Internet Protocol (IP) merupakan protokol yang berada di lapisan kedua (Network Layer) dalam model TCP/IP. Protokol ini didesain untuk interkoneksi sistem komunikasi komputer pada jaringan packet-switched. Pada Jaringan TCP/IP sebuah komputer diidentifikasi dengan alamat IP. Tiap-tiap komputer memiliki alamat IP yang unik, masing-masing berbeda satu dengan yang lainnya. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya


16

kesalahan pengiriman data. Secara umum Protokol ini bertugas untuk menangani pendeteksian kesalahan pada saat pengiriman data. Salah satu hal penting mengenai IP dalam pengiriman data adalah metode pengalamatan (addressing) pengirim dan penerima. Terdapat beberapa standar pengelamatan yang digunakan yaitu IPv4 yang menggunakan sistem pengalamatan 32 bit dan IPv6 yang menggunakan system pengalamatan 128 bit. 2.2.1.4 Physical Layer Physical Layer merupakan lapisan pertama pada model protokol TCP/IP dimana pada lapisan ini tidak mendefinisikan protokol yang spesifik yang artinya TCP/IP mendukung semua standar protokol lain.

2.2.2 Real Time Protokol (RTP) Real Time Protokol (RTP) adalah protokol yang digunakan user voice. Tiap-tiap paket RTP berisi potongan paket dari voice converstion. Besarnya ukuran paket suara bergantung pada codec yang digunakan.

Gambar 2.3 Susunan Protokol RTP JIka paket RTP hilang (lost) pada jaringan, maka RTP tidak akan melakukan retransmission (sesuai standar protokol UDP). Hal ini agar uset tidak terlalu lama menunggu atau delay, dikarenakan permintaan


17

retransmission. Jaringan harus didesain sebaik mungkin agar lost packet tidak terjadi.

2.2.3 Compressed RTP Compressed Real Time Protocol (cRTP) adalah varian dari RTP. Compressed

RTP

banyak

menghilangkan

paket

header.

Dengan

menghilangkan overhead, paket menjadi lebih efisien. Sistem dengan cRTP dapat melakukan panggilan 2 kali lebih banyak di bangdingkan standar RTP.

2.2.4 Real Time Control Protocol (RTCP) Real Time Control Protocol (RTCP) adalah protokol data VoIP yang jarang digunakan, Protocol ini memungkinkan end point mengatur call seacara real time untuk meningkatkan kualitas voice. RTCP juga signifikan membantu mengatasi masalah voice stream. Alasannya jarang digunakan, karena membutuhkan ekstra bandwidth untuk membawa RTCP stream ke tujuan.

2.2.5 Session Initiation Protocol (SIP) Session Initiation Protocol (SIP) adalah satu metoda signalling atau pensinyalan dari panggilan VoIP. Kini semakin banyak peralatan VoIP yang telah mendukung protokol SIP. Keuntungan lain dari SIP yaitu memiliki skalabilitas yang lebih baik yang di rancang untuk mendukung jaringan yang besar. SIP sepertinya akan menjadi masa depan VoIP. Selain itu SIP memiliki handset pengaturan konferensi, mempunyai definisi media gateway yang lebih baik, dan pertukaran data yang lebih baik. Karenanya, SIP adalah protokol yang sangat handal untuk panggilan telepon yang sederhana.


18

2.2.6 Komponen H.323 Lima komponen dalam jaringan videoconference H.323 meliputi : A. Video Terminal Video terminal ada dalam berbagai bentuk termasuk dalan sistem yang diinstall di PC sebagai terminal desktop standalone dan piranti yang group focused shared conference room.

Gambar 2.4 Diagram Terminal H.323 B. Gatekeeper Gatekeep merupakan salah satu komponen terpenting dalam jaringan videoconference H.323. Walaupun standar H.323 menempatkan gatekeeper sebagai optional device, namun tidak bisa membangung jaringan video tanpa aplikasi kontrol dari gatekeeper. Gatekeeper melakukan semua pemecahan alamat (address resolution), manajemen bandwidth, admission control, zone management, dan intra-zone dan inter-zone call routing, C. Gateway Gateway menyediakan interoprability antara element. Misalnya Gateway H.323 mengijinkan terminal video H.323 untuk berkomunikasi dengan terminal video H.32x yang lain. Seperti H.320 dan H.321. Gateway video melakukan translation antara protokol, format audio encoding dan


19

format video encoding yang berbeda yang mungkn digunakan oleh berbagai standar H.32x. D. Proxy Proxy

merupakan

agen

yang

memproses

panggilan

untuk

menghentikan panggilan H.323 dari LAN dan membuat session dengan endpoint H.323 yang lokasinya di LAN dan zone yang lain. Proxy menyediakan network administrator dengan kemampuan mengatur Quality Of Service (QOS) pada segmen antar zone. Proxy juga menyediakan metode indentifikasi hunungan videoconferencing H.323 untuk tunneling melalui firewall dan Network Address Translation (NAT). E. Multipoint Conference Unit (MCU) Secara umum terminal video adalah poranti point to point yang hanya mengijinkan dua peserta setiap conversation. Sebuah MCU mengijinkan videoconference untuk diperluas sampai tiga atau lebih perseta. Sebuah MCU terdiri dari Multipoint Controller (MC) dan Multipoint Processor (MP). MC mengatur semua call setup control functions dan conference resource sekaligus pembukaan dan penutupan media stream MP hanya memproses media audio dan video.

Gambar 2.5 Media Transport, Media Stream Audio dan Video H.323 MCU selalu merupakan bagian hardware yang terpisah untuk menghubungkan semua media transmisi yang digunakan dari masing-


20

masing peserta. Sebagai besar sistem H.323 mendukung IP Multicast, Fungsi dasar H.323 MCU adalah untuk mengatur semua audio, video, dan mengontrol stream antara semua peserta dalam conference via IP.

2.3

Pengkodean Suara Di Jaringan VoIP

2.3.1 Codec (Coder Decoder) Codec bisa diartikan sebagai alat dengan seperangkat aturan yang mengatur bagaimana sinyal suara analog diubah menjadi data digital. Alat yang dimaksudkan dapat diimplementasikan dalam bentuk hardware maupun software, dan aturan-aturan itu dapat berupa seperti, seberapa besar sinyal-sinyal suara analog itu di-buffer dalam sebuah frame, seberapa lama di-buffer, kemudian diproses dengan perhitungan matematis. Codec mempengaruhi kebutuhan bandwidth untuk VoIP, semakin kecil bit rate sinyal digital yang dihasilkan codec, maka semakin baik codec tersebut. Namun perhitungan matematis yang dilakukannya menjadi semakin rumit dan ini mempengaruhi kualitas suara setelah di-decode. Kualitas suara biasanya dihitung dengan metode Most Opinion Score (MOS). Metode ini memberi nilai rat-rata kualitas suara antara 1 sampai 5 dimana 1 artinya buruk dan 5 artinya baik. Codec meng-converter isyarat analog menjadi digital untuk pemancaran melalui rangkaian data. Berikut adalah beberapa codec yang tersedia, antara lain: a. DoD CELP-4.8 Kbps b. GIPS-13.3 Kbps and up c. GSM-13 Kbps (full rate), 20 ms frame size d. iLBC-15 Kbps, 20 ms frame size; 13.3 Kbps, 30 ms frame size e. ITU G.711-64 Kbps, sample-based (alaw/ulaw) f. ITU G.722-48/56/64 Kbps g. ITU G.723.1-5.3/6.3 Kbps, 30 ms frame size h. ITU G.726-16/24/32/40 Kbps i. ITU G.728-16 Kbps j. ITU G.729-8 Kbps, 10 ms frame size


21

k. LPC10-2.5 Kbps l. Speex-2.15 to 44.2 Kbps 2.3.2 Standar Kompresi Data Suara International Telecommunication Union-Telecommunication Sector (ITU-T)

membuat

beberapa

standar

untuk

voice

coding

yang

direkomendasikan untuk implementasi VoIP. Beberapa standar yang sering dikenal antara lain: 2.3.2.1 G.711 Sebelum mengetahui lebih jauh apa itu G.711 sebelumnya diberikan sedikit gambaran singkat fungsi dari kompresi. Sebuah kanal video yang baik tanpa dikompresi akan mengambil bandwidth sekitar 9 Mbps. Sebuah kanal suara (audio) yang baik tanpa dikompresi akan mengambil bandwidth sekitar 64 Kbps. Dengan adanya teknik kompresi, kita dapat menghemat sebuah kanal video menjadi sekitar 30 Kbps dan kanal suara menjadi 6 Kbps (halfduplex). Tentunya untuk kebutuhan konferensi dua arah dibutuhkan double bandwidth, minimal harus menggunakan kanal 64 Kbps ke internet. Dengan begitu audio akan memakan bandwidth jauh lebih sedikit dibanding pengiriman video. G.711 adalah suatu standar Internasional untuk kompresi audio dengan menggunakan teknik Pulse Code Modulation (PCM) dalam pengiriman suara. PCM mengkonversikan sinyal analog kebentuk digital dengan melakukan sampling sinyal analog tersebut 8000 kali perdetik dan dikodekan dalam kode angka. Jarak antar sampel adalah 125 μ detik. Sinyal analog pada suatu percakapan diasumsikan berfrekuensi 300 Hz- 3400 Hz. Sinyal tersampel lalu dikonversikan ke bentuk diskrit. Sinyal diskrit ini direpresentasikan dengan kode yang disesuaikan dengan amplitudo dari sinyal sampel. Format PCM menggunakan 8 bit untuk pengkodeannya. Laju transmisi diperoleh dengan mengkalikan 8000 sampel perdetik


22

dengan 8 bit persampel, menghasilkan 64.000 bit perdetik. Bit rate 64 Kbps ini merupakan standar transmisi untuk satu kanal telepon digital. Percakapan berupa sinyal analog yang melalui jaringan PSTN mengalami kompresi dan pengkodean menjadi sinyal digital oleh PCM G.711 sebelum memasuki VoIP gateway. Pada VoIP gateway, di bagian terminal, terdapat audio codec melakukan proses framing (pembentukan frame datagram IP yang dikompresi) dari sinyal suara terdigitasi (hasil PCM G.711) dan juga melakukan rekonstruksi pada sisi receiver. Frameframe yang merupakan paket-paket informasi ini lalu ditransmisikan melalui jaringan IP dengan suatu standar komunikasi jaringan packetbased. Standar G.711 merupakan teknik kompresi yang tidak efisien, karena akan memakan bandwidth 64 Kbps untuk kanal pembicaraan. Agar bandwidth yang digunakan tidak besar dan tidak mengesampingkan kualitas suara, maka solusi yang digunakan untuk pengkompresi digunakan standar G.723.1.

2.3.2.2 G.723.1 Pengkode sinyal suara G.723.1 adalah jenis pengkode suara yang direkomendasikan untuk terminal multimedia dengan bit rate rendah. G.723.1 memiliki dual rate speech coder yang dapat diswitch pada batas 5.3 Kbps dan 6.3 Kbps. Dengan memliki dual rate speech coder ini maka G.723.1 memliki fleksibilitas dalam beradaptasi terhadap informasi yang dikandung oleh sinyal, G.723.1 dilengkapi dengan fasilitas untuk memperbaiki sinyal suara hasil sintesis. Pada bagian encoder G.723.1 dilengkapi dengan formant perceptual weighting filter dan harmonic noise shaping filter sementara dibagian decoder-nya G.723.1 memliki pitch postfilter dan formant postfilter sehingga sinyal suara hasil rekonstruksi menjadi sangat mirip dengan aslinya.


23

Sinyal eksitasi untuk bit rate rendah dikodekan dengan Algebraic Code Excited Linier Prediction (ACELP) sedangkan untuk rate tinggi dikodekan dengan menggunakan Multipulse Maximum Likelihood Quantization (MP-MLQ). Rate yang lebih tinggi menghasilkan kualitas yang lebih baik. Masukan bagi G.723.1 adalah sinyal suara digital yang di-sampling dengan frekuensi sampling 8.000 Hz dan dikuantisasi dengan PCM 16 bit. Delay algoritmik dari G.723.1 adalah 37.5 msec (panjang frame ditambah lookahead ), delay pemrosesannya sangat ditentukan oleh prosesor yang mengerjakan perhitunganperhitungan pada algoritma G.723.1. Dengan menggunakan DSP prosesor maka delay pemrosesan dapat

diperkecil.

Selain

itu,

kompresi

data

suara

yang

direkomendasikan ITU adalah G.726, merupakan teknik pengkodean suara ADPCM dengan hasil pengkodean pada 40,32,24, dan 16 Kbps. Biasanya juga digunakan pada pengiriman paket data pada telepon public maupun peralatan PBX yang mendukung ADPCM. G.728, merupakan teknik pengkodean suara CELP dengan hasil pengkodean 16 Kbps. G.729 merupakan pengkodean suara jenis CELP dengan hasil kompresi pada 8 Kbps. 2.3.2.3 G.729 G.729 merupakan pengkodean suara jenis CELP dengan hasil kompresi pada 8 Kbps.G.729 ini merupakan teknik kompresi dengan hasil yang optimal.Banyak device VoIP yang menggunakan G.729 untu codec nya. 2.3.2.4 G.726 Merupakan kompresi data suara dengan menggunakan teknik pengkodean suara ADPCM dengan hasil pengkodean pada 40, 32, 24, dan 16 Kbps. Biasanya juga digunakan pada pengiriman paket data pada telepon publik maupun peralatan PBX yang mendukung ADPCM.


24

2.3.2.5 G.728 Standar kompresi suara dengan menggunakan teknik LDCELP dengan hasil pengkodean pada 16 Kbps. Berikut ini adalah tabel perbandingan beberapa teknik kompresi standar ITU-T: Teknik

Bit Rate

Sample Size

Kompresi

(Kbps)

(ms)

MOS

G.711 PCM

64

0.125

4.1

G.726 ADPCM

32

0.125

3.85

G.728 LD-CELP

16

0.625

3.61

G.729 CS-ACELP

8

10

3.92

G.723.1 MP-MLQ

6.3

30

3.9

G.723 ACELP

5.3

30

3.65

Tabel 2.1 Perbandingan Teknik-teknik Kompresi Standar ITU-T (Sumber : Cisco Labs) 2.3.3 Perhitungan Besar Datagram IP Untuk dapat menghitung kebutuhan bandwidth minimum dan transmisi paket-paket data VoIP pada jaringan packet-switch seperti jaringan IP. Pembahasan perhitungan kebutuhan bandwidth menggunakan teknik kompresi G.723.1. Dua mode bit rate G.723.1 adalah 6,3 Kbps dan 5,3 Kbps. Bit rate tersebut adalah angka keluaran dari coder dan belum termasuk overhead transport seperti header RTP/UDP/IP sebesar 40 byte. Durasi sampling G.723.1 adalah 30 ms. Berdasarkan referensi tabel 3.1, bit rate keluaran G.723.1 dapat dihitung sebagai berikut:


25

a. Pada bit rate 5,3 Kbps, besar payload data adalah (5300 bit x 0.03 detik) = 159 bit = 19,875 byte. Untuk mempermudah perhitungan dibulatkan menjadi 20 byte. Dalam setiap paket IP dapat membawa 4 frame data payload. Jadi, besar total data payload dalam satu paket IP adalah 80 byte. b. Perhitungan besar payload data dengan bit rate 6,3 Kbps dengan durasi sampling 30 ms adalah (6300 bit x 0,03 detik) = 189 bit = 23,625 byte. Untuk mempermudah perhitungan dibulatkan menjadi 24 byte. Dalam setiap paket IP terdapat 4 frame data payload. Jadi, besar total data payload dalam satu paket IP adalah 96 byte. c. Pada sebuah datagram IP terdapat header overhead (IPv4 + UDP + IP) sebesar 40 byte. d. Sebelum datagram IP ditransmisikan melalui physical layer akan dienkapsulasi pada Ethernet dan ditambahkan header sejumlah 26 byte (berdasarkan model frame IEEE 802.3). e. Total overhead header dalam setiap datagram yang telah dikodekan dan dienkapsulasi adalah 66 byte. Dapat dihitung besar sebuah paket IP berisi data suara yang telah dikodekan G.723.1 dengan bit rate 5,3 Kbps adalah 146 byte atau 162 byte dengan bit rate 6,3 Kbps. 2.4

Penggunaan Bandwidth dan Delay

2.4.1 Bandwidth Lebar Pita (bandwidth) dalam teknologi komunikasi adalah perbedaan antara rekuensi terendah dan frekuensi tertinggi dalam rentang tertentu. Sebagai contoh, line telepon memiliki bandwidth 3000Hz, yang merupakan rentang antara frekuensi tertinggi (3300Hz) dan frekuensi terendah (300Hz) yang dapat dilewati oleh line telepon ini. Pada jaringan komputer, bandwidth mengacu pada kecepatan transfer data, umumnya dalam satuan Kbps (Kilobit per second). Dengan kata lain bandwidth merupakan kecepatan maksimum yang dapat digunakan untuk melakukan transmisi data antar computer pada


26

jaringan IP atau internet. Dalam perancangan VoIP, bandwidth merupakan suatu yang harus diperhitungkan agar dapat memenuhi kebutuhan pelanggan yang dapat digunakan menjadi parameter untuk menghitung jumlah peralatan yang dibutuhkan dalam suatu jaringan. Perhitungan ini juga sangat diperlukan dalam efisiensi jaringan dan biaya serta sebagai acuan pemenuhan kebutuhan untuk pengembangan di masa mendatang. Packet loss (kehilangan paket data pada proses transmisi) dan desequencing merupakan masalah yang berhubungan dengan kebutuhan bandwidth, namun lebih dipengaruhi oleh stabilitas rute yang dilewati data pada jaringan, metode antrian yang efisien, pengaturan pada router, dan penggunaan kontrol terhadap kongesti (kelebihan beban data) pada jaringan. Packet loss terjadi ketika terdapat penumpukan data pada jalur yang dilewati dan menyebabkan terjadinya overlow buffer pada router. 2.4.2 Delay Dalam perancangan jaringan VoIP, delay merupakan suatu permasalahan yang harus diperhitungkan karena kualitas suara bagus tidaknya tergantung dari waktu delay. Delay didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data dari sumber (pengirim) ke tujuan (penerima), sedangkan bandwidth adalah kecepatan maksimum yang dapat digunakan untuk melakukan transmisi data antar computer pada jaringan IP atau internet. Besarnya delay maksimum yang direkomendasikan oleh ITU untuk aplikasi suara adalah 150 ms, sedangkan delay maksimum dengan kualitas suara yang masih dapat diterima pengguna adalah 250 ms. Delay end-to-end adalah jumlah delay konversi suara analog-digital, delay waktu paketisasi atau bisa disebut delay panjang paket dan delay jaringan pada saat t (waktu). Beberapa delay yang dapat mengganggu kualitas suara dalam perancangan jaringan VoIP dapat dikelompokkan menjadi: a. Propogation delay (delay yang terjadi akibat transmisi melalui jarak antar pengirim dan penerima).


27

b. Serialization delay (delay pada saat proses peletakkan bit ke dalam circuit). c. Processing delay (delay yang terjadi saat proses coding, compression, decompression dan decoding). d. Dacketization delay (delay yang terjadi saat proses paketisasi digital voice sample). e. Queuing delay (delay akibat waktu tunggu paket sampai dilayani). f. Jitter buffer (delay akibat buffer untuk mengatasi jitter). Selain itu parameter-parameter lain yang mempengaruhi adalah Quality of Service (QoS), agar didapatkan hasil suara sama dengan menggunakan telepon tradisional (PSTN). Beberapa parameter yang mempengaruhi QoS antara lain: a. Pemenuhan kebutuhan bandwidth. b. Keterlambatan data (latency). c. Packet loss dan desequencing. d. Jenis kompresi data. e. Interopabilitas peralatan (vendor yang berbeda). f. Jenis standar multimedia yang digunakan (H.232/SIP/MGCP). Untuk berkomunikasi dengan menggunakan teknologi VoIP yang harus real time adalah jitter, echo dan loss packet. Jitter merupakan variasi delay yang terjadi akibat adanya selisih waktu atau interval antar kedatangan paket di penerima. Untuk mengatasi jitter maka paket data yang datang dikumpulkan dulu dalam jitter buffer selama waktu yang telah ditentukan sampai paket dapat diterima pada sisi penerima dengan urutan yang benar. Echo disebabkan perbedaan impedansi dari jaringan yang menggunakan four-wire dengan two-wire. Efek echo adalah suatu efek yang dialami mendengar suara sendiri ketika sedang melakukan percakapan. Mendengar suara sendiri pada waktu lebih dari 25 ms dapat menyebabkan terhentinya pembicaraan. Loss packet (kehilangan paket) ketika terjadi peak load dan congestion (kemacetan transmisi paket akibat padatnya traffic yang harus


28

dilayani) dalam batas waktu tertentu, maka frame (gabungan data payload dan header yang ditransmisikan) suara akan dibuang sebagaimana perlakuan terhadap frame data lainnya pada jaringan berbasis IP. Salah satu alternatif solusi permasalahan di atas adalah membangun link antar node pada jaringan VoIP dengan spesifikasi dan dimensi dengan QoS yang baik dan dapat mengantisipasi perubahan lonjakan traffic hingga pada suatu batas tertentu. 2.5

Trixbox CE Trixbox CE ( Community Edition) adalah sebuah VoIP Phone System berbasiskan sistem open source paling populer didunia karena mengkombinasikan paket-paket Open Source telepon terbaik yang disertakan didalam sistem operasi tersebut. Sebelumnya kebanyakan user yang ingin mengimplementasikan teknologi VoIP harus dengan usaha yang besar dikarenakan harus menjadi seorang programer untuk menghadapi user interface yang tidak friendly , oleh karena itu untuk mengatasi masalah seperti itu diluncurkannya trixbox dengan penggunaan yang sangat mudah karena menu utama yang berbasiskan web untuk menkonfigurasi dan mengatur sistem,serta paket-paket untuk VoIP Server dijadikan dalam satu bundle dengan operating system CentOS sehingga menjadi sistem TrixboxCE. Beberapa fitur utama trixbox termasuk: 1. Voicemail 2. Fax support 3. Music On Hold 4. Voicemail to Email 5. Remote Extensions 6. Call Queues 7. Easy updates through an included package manager 8. Paging and intercom 9. OSLEC, an Open Source Echo Cancellation solution


29

10. Enhanced CDR Reports 11. Time-Based Routing 12. IVR Menu Systems 13. Unlimited extensions 14. Follow-me application 15. Web Access to Voicemail 16. Phone Provisioning Tool 17. Network Settings Tool

Gambar 2.6 Trixbox CE ( Community Edition) Trixbox tersedia dalam dua edisi yaitu: sebuah free open-source community edition (CE) dan sebuah hybrid-hosted commercial edition. Trixbox

CE

dikembangkan

sejak

2004

dan

mulanya

bernama

Asterisk@Home. Sebagai sebuah platform aplikasi telephony ia cepat naik daun dan telah menjadi salah satu solusi telepon yang sangat popular. Trixbox CE menyediakan solusi dengan alat bantu open source telephony terbaik termasuk trixbox dashboard yang bermanfaat untuk mengkonfigurasi dan mengelola sebuah sistem IP-PBX menggunakan antarmuka web yang efisien termasuk untuk Apache, MySQL dan PHP. Kecuali paket utama Asterisk, Trixbox yang menggunakan distro CentOS sebagai basis, juga telah mengintegrasikan aplikasi FreePBX 2.3 dan Web MeetMe 3. Trixbox dapat dikonfigurasi untuk menangani sistem


30

PBX mulai dari saluran tunggal (single home line) sampai dengan beberapa saluran kaliber T1 untuk sebuah call center skla besar.

2.6

VQManager VQManager merupakan sebuah software monitoring jaringan VoIP yang merupakan produk dari Manage Engine. VQManager dapat memonitoring secara real-time VoIP QoS dan dapat dikonfigurasi sendiri karena merupakan software yang berbasis web interface. Dalam proses instalasinya, VQManager 115 membutuhkan librari WinPCap sebelum VQManager di-install. Librari WinPCap ini berfungsi sebagai pengenal dan penyaring paket-paket yang akan masuk atau diterima oleh VQManager.

Gambar 2.7 VoIP Quality Monitoring VQManager sebenarnya bersifat trial 30 hari. Walau bersifat trial selama 30 hari, VQManager memberikan secara penuh fungsi yang terdapat di dalamnya selama waktu yang diberikan tersebut. Dengan begitu Software tools ini sangat cocok bagi pemula atau para peneliti. Beberapa fungsi penting yang mampu ditangani oleh VQManager adalah melihat user yang online, user yang sedang melakukan komunikasi, perhitungan kualitas jaringan VoIP seperti : delay, jitter, dan packet loss. Perhitungan kualitas dengan metode MOS juga dapat dilakukan dengan menggunakan VQManager.


31

2.7 Asterisk Asterisk adalah aplikasi open source PBX (Private Branche eXchange) yang memungkinkan komunikasi antar pengguna telepon regular maupun telepon berbasis sip (sip phones). Dalam sebuah PBX setiap telepon umumnya di konfigurasi sebagai sebuah ekstensi, namun menggunakan fitur yang disediakan Asterisk, setiap ekstensi tidak harus terkait dengan pesawat dengan lokasi fisik tertentu. Dengan demikian pengguna dapat memiliki ekstensi atau pesawat dimana saja di permukaan bumi asalkan tersambung ke internet, dan selama ia memiliki data yang terkonfigurasi baik di salah satu server tersambung internet. Seperti sebuah sistem PBX regular, Asterisk memiliki fitur seperti: Voicemail, conferencing, call distribution dan banyak lainnya. Lebih dari itu ia dapat dikonfigurasi dan di kustomisasi sesuai dengan dial plan yang diinginkan. Berkat fleksibilitas dan open source, relatif mudah digabungkan dengan banyak aplikasi seperti CRM (SugarCRM) dan lainnya. Asterisk merupakan opensource software yang digunakan untuk membangun suatu sistem layanan komunikasi. Asterisk juga dapat dikatakan sebagai PBX (Private Branch Exchange) dan menyediakan semua fitur seperti PBX. Kelebihan menggunakan Asterisk adalah dapat berjalan dibanyak platform Sistem Operasi, antara lain Linux, Windows, BSD, dan OS X. Fitur yang disediakan Asterisk antara lain voicemail, call conferencing, Interactive Voice Response, Call Queuing, Three Way Calling, Caller ID Service, Analog Display Service Interface, Protokol VoIP SIP, H323 (sebagai client dan gateway), IAX, MGCP (hanya menyediakan fungsi call manager), SCCP/Skinny, dan masih banyak lagi fitur yang disediakan Asterisk. Pada Asterisk sendiri terdapat komponen penting seperti halnya PBX, yaitu:


32

1. Extension adalah label dari extension, dapat berupa sebuah string (angka, huruf dan simbol yan diijinkan) atau pola yang harus di evaluasi secara dinamik untuk mencocokan dengan banyak kemungkinan nomor telepon. Setiap command line yang menjadi bagian dari extension tertentu harus mempunyai label yang sama. 2. Dial Plan berfungsi sebagai routing panggilan antar ekstensi, baik yang berada dalam satu IP-PBX (lokal) maupun antar IP-PBX, atau biasa disebut dial trunk. Dalam Asterisk, Dial Plan diprogram dalam satu file yang bernama extensions.conf. Secara umum, setiap ekstensi dalam Asterisk merujuk pada user tertentu yang ter-register ke Asterisk tersebut sehingga biasanya nomor ekstensi sama dengan id user.

2.8

Zoiper ZoIPer adalah softphone VoIP yang memungkinkan Anda membuat chatting atau membuat panggilan suara dan video dengan teman, keluarga, kolega dan mitra bisnis. Tidak seperti software lain seperti Skype atau Viber, terbuka dan dapat digunakan dengan penyedia VoIP atau PBX . Memungkinkan untuk fleksibilitas lebih banyak dan penghentian kualitas yang lebih murah atau lebih baik.


33

Gambar 2.8 Softphone VoIP Fitur kunci ZoIPer meliputi:  Dukungan Bluetooth (beta)  Penggunaan baterai terendah dengan tertinggi keandalan / stabilitas di google bermain  Latency terendah dari semua softphones android  Kualitas audio yang sempurna, bahkan pada perangkat yang lebih tua  Mendukung memanggil melalui 3G dan WIFI  Multiprotocol dengan SIP dan dukungan IAX, kompatibel dengan semua RFC PBX compliant  Latar Belakang / dukungan multitasking  Integrasi dialer asli  Integrasi dengan daftar kontak android asli  Speakerphone bisu dan tahan  UDP dan TCP transport (menggunakan TCP untuk baterai yang lebih baik!)  Mendukung g711 (ulaw, alaw), Speex, iLBC dan codec gsm  Mendukung pengiriman DTMF  DNS SRV  Built-in gema


34

 Dukungan STUN  Ganti ringtone per account  Panggilan tunggu  Dukungan Video (premium/berbayar)  ZRTP / support TLS (premium/berbayar)  Transfer Panggil (premium/berbayar)  Audio Wideband (premium/berbayar)


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents