Implementasi Voice Over Internet Protocol dan Rancang Bangun Perangkat Lunak Billing

Seminar Nasional Pengaplikasian Telematika SINAPTIKA 2010 – ISSN 2086-8251

Implementasi Voice Over Internet Protocol dan Rancang Bangun Perangkat Lunak Billing Honni1, Herman Loka2, Yudi Sanjaya3 dan Fenny4 Jurusan Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Bina Nusantara1 Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Komputer, Universitas Bina Nusantara2,3,4 Jl. Kebon Jeruk Raya No. 27, Kebon Jeruk, Jakarta, 11530 E-mail : [email protected] merancang sistem billing untuk pemakaian jasa komunikasi VoIP bagi perusahaan. Manfaat yang diperoleh adalah dapat lebih memahami cara kerja jaringan VoIP terutama yang berbasis SIP, kemudahan administrasi pada VoIP server dan memudahkan user untuk mengetahui informasi tentang penggunaan VoIP, meningkatkan kinerja perusahaan terutama dalam hal telekomunikasi, sebagai nilai tambah (fasilitas tambahan) bagi pelanggan, dan sebagai dasar pengembangan VoIP server pada skala yang lebih luas misalnya sebagai VoIP service provider.

Abstrak -- Sistem komunikasi yang berkembang pesat telah memungkinkan aplikasi untuk komunikasi telepon dilakukan melalui jaringan data (VoIP). SIP sebagai protokol signaling VoIP yang berbasis teks dapat diimplementasikan dengan mudah dibandingkan dengan protokol signaling lainnya. Tujuan dari penulisan ini adalah rancang bangun VoIP pada perusahaan untuk memberikan fasilitas tambahan bagi pelanggan perusahaan. Metode yang digunakan adalah metode pengumpulan data, metode analisis, dan metode perancangan. Hasil yang ingin dicapai adalah suatu sistem VoIP dengan protokol SIP dan software Asterisk yang mempunyai fungsi-fungsi PBX untuk memberikan fasilitas tambahan VoIP bagi pelanggan perusahaan sebagai nilai tambah bagi perusahaan. Simpulan yang diperoleh adalah sistem VoIP dan fitur billing berjalan dengan baik.

II. METODE PENELITIAN

Kata Kunci : PBX, SIP, VoIP I. PENDAHULUAN Latar belakang penulisan ini yaitu pertama, kebutuhan akan komunikasi dalam skala global dengan biaya murah serta ketersediaan infrastruktur. Kedua, perkembangan teknologi komunikasi digital melalui prasarana komunikasi data (VoIP) yang cukup pesat. Ketiga, komunikasi dengan sistem PBX untuk bisnis skala kecil hingga enterprise saat ini masih banyak menggunakan jaringan telepon PSTN yang memerlukan biaya yang cukup mahal dalam komunikasi. Ruang lingkupnya adalah instalasi dan konfigurasi VoIP server Asterisk dengan protokol SIP menggunakan koneksi jaringan lokal (LAN) internet (WAN) dan PSTN, perancangan user interface untuk admin (administrasi VoIP server) dan user (mengakses detil komunikasi dan billing), pembuatan program sistem billing dengan metode postpaid pada VoIP server, dan implementasi sistem Asterisk PBX pada perusahaan. Tujuan yang ingin dicapai yaitu merancang VoIP server dengan protokol SIP, merancang user interface bagi admin (administrasi VoIP server) bagi user (mengakses detil komunikasi dan billing), dan

Network didefinisikan sebagai dua atau lebih komputer yang dihubungkan agar dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi. Berdasarkan luas jangkauannya, network dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu: Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide Area Network (WAN). Model TCP/IP terdiri dari 4 layer, antara lain: Network Access Layer, Internet Layer, Transport Layer, dan Application Layer. Model OSI terdiri dari 7 layer, antara lain : Physical Layer, Data Link Layer, Network Layer, Transport Layer, Session Layer, Presentation, dan Application Layer. Topologi fisik jaringan terdiri dari topologi Bus, Star, Star-Bus, Ring, dan Mesh. Topologi logik jaringan terdiri dari Broadcast dan Token Passing. Jenis-jenis media yang digunakan dalam jaringan, antara lain kabel UTP, kabel coaxial, fiber optic, dan wireless. Perangkat jaringan yang sering digunakan antara lain: Modems, Hub, Bridge, Switch, Router, dan Gateway [1, 8]. Sistem telepon merupakan sistem komunikasi yang mampu menyediakan komunikasi suara dua-arah (fullduplex) antara dua ataupun lebih unit telepon. Sistem komunikasi konvensional dikenal dengan Public Switched Telephone Network (PSTN). Mekanisme switching pada sistem telepon dibagi dua, yaitu circuit switched dan packet switched. Keunggulan packet switched dibandingkan dengan circuit switched adalah lebih hemat bandwidth dan efisien, karena jalur data tersebut dapat dipakai oleh banyak transmisi data, serta tidak perlu membuka koneksi jalur jika tidak ada pengiriman atau penerimaan data. PBX (Private Branch Exchange) adalah perangkat yang

150

Seminar Nasional Pengaplikasian Telematika SINAPTIKA 2010 – ISSN 2086-8251

menghubungkan telepon-telepon dalam suatu jaringan lokal dengan jaringan telepon umum. Voice over Internet Protocol (VoIP) atau IP Telephony adalah teknologi yang memanfaatkan Internet Protocol untuk menyediakan komunikasi voice jarak jauh secara elektronis dan realtime. Signaling Protocol dalam VoIP digunakan untuk membangun atau memutuskan sesi komunikasi, menyimpan informasi mengenai letak user, dan menegosiasikan kapabilitas. SIP (Session Initiation Protocol) adalah signaling protocol untuk menciptakan, mengatur dan menghentikan sesi komunikasi multimedia antara dua atau lebih peserta. Fungsi SIP antara lain: call initiation, call modification, call termination, dan presence. Komponen SIP terdiri dari SIP Server (meliputi proxy server, registrar server, dan redirect server) dan SIP User Agent (hardphone maupun softphone). Untuk menghubungkan antara SIP dengan PSTN, digunakan media gateway. Coder-Decoder atau Codec merupakan sebuah teknik untuk memetakan suara analog yang telah disampling ke dalam bentuk digital. Agar dapat melewati jalur packet switch dengan baik, VoIP membutuhkan proses coder dan decoder. Softswitch bertugas menampung seluruh data alamat IP dan nomor telepon (extension) yang ada untuk kemudian dihubungkan satu dengan yang lainnya membentuk interkoneksi yang lebih besar. Asterisk merupakan software PBX open source yang dapat dijalankan pada berbagai sistem operasi. Fitur billing pada VoIP merupakan aplikasi yang menghasilkan catatan mengenai jumlah tagihan pemakaian telepon dari customer [2, 3, 4, 6, 7]. Halaman web dapat diakses dengan mengetik URL (Uniform Resource Locator). Pemrograman web (scripting) terbagi atas dua jenis, yaitu client-side scripting dan server-side scripting. Basis Data adalah kumpulan informasi yang disimpan di dalam komputer secara sistematik sehingga dapat diperiksa menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari basis data tersebut. STD menggambarkan berbagai keadaaan (state) yang dimiliki suatu obyek, event yang menyebabkan perubahan state, serta aturan yang ada untuk transisi antar state pada suatu obyek. ERD merupakan suatu model yang menggambarkan data yang ada dalam bentuk entity, serta hubungan yang ada antar entity tersebut [5, 9]. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan Gambar 1 terlihat bahwa perusahaan akan menambah satu server VoIP berbasis Asterisk untuk menyediakan fasilitas VoIP bagi pelanggan perusahaan. Beberapa hal penting yang ditemukan adalah pertama, sistem PBX di perusahaan hanya digunakan untuk komunikasi internal perusahaan. Kedua, perusahaan berencana mengembangkan bisnis di bidang VoIP. Ketiga, perusahaan berencana memberikan fasilitas VoIP sebagai fasilitas tambahan

pelanggan yang berlangganan ISP pada perusahaan. Keempat, perusahaan juga memerlukan sistem billing untuk menghitung biaya VoIP bagi pengguna yang tidak berlangganan ISP pada perusahaan. Sistem VoIP PBX yang dirancang terdiri dari komponen seperti terlihat pada Gambar 2, terdiri dari komponen SIP Server (SIP Redirect Server, SIP Registrar Server, dan SIP Proxy Server), Database Server, dan Web Server. Komponen SIP server berfungsi sebagai VoIP PBX yang melakukan registrasi user, panggilan, maupun pengalihan ke server lain. Komponen SIP server yang dirancang menggunakan sistem yang telah ada pada Asterisk dan dikonfigurasi sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi dengan baik. Database server merupakan penyedia database user, extension, sehingga SIP server mengambil data dari server tersebut. Database server yang dirancang menggunakan database default dari sistem Asterisk, serta dilakukan penambahan tabel baru pada database untuk menyimpan data-data client dan mendukung sistem billing yang dirancang. Web server yang dirancang menyediakan tampilan antarmuka sebagai penghubung antara database server dengan administrator SIP server. Media Gateway menyediakan koneksi dari VoIP (SIP) ke jalur PSTN, sehingga user agent dapat melakukan panggilan ke luar menggunakan jaringan PSTN yang ada. Protokol signaling yang digunakan adalah SIP dalam komunikasi antara VoIP server dengan clientnya, antara VoIP server dengan PBX lain dan antara VoIP server dengan media gateway. Untuk protokol media transfer yang digunakan dalam komunikasi antar client adalah RTP yang berbasis UDP. Sistem VoIP yang dirancang ini memiliki fiturfitur realtime meliputi SIP, Extension, Call Detail Record (CDR), Voice Mail, Billing, dan Agi Manager. Perangkat keras yang dipilih untuk sistem VoIP server ini menggunakan satu komputer server yang mencakup SIP proxy server, SIP registrar server, SIP redirect server, database server, dan web server. Untuk SIP user agent, digunakan SIP Phone atau USB Phone yang mendukung SIP dan komputer yang telah diinstalasi dengan softphone. Media gateway yang digunakan dalam perancangan ini adalah AudioCodes MP-114 FXO. Pemilihan perangkat lunak meliputi sistem operasi, software VoIP server, aplikasi database dan web. Sistem operasi yang digunakan pada server yaitu Linux. Untuk SIP proxy server, SIP registrar server, dan SIP redirect server, software yang digunakan adalah Asterisk. Database server yang digunakan adalah MySQL. Aplikasi yang digunakan pada pembuatan halaman web pada web server untuk administrasi melalui web adalah dengan Apache Tomcat. Untuk scripting web menggunakan bahasa pemrograman JSP. Gambar 3 menunjukkan stuktur menu dari SIP Asterisk Web Portal yang dirancang.

151

Seminar Nasional Pengaplikasian Telematika SINAPTIKA 2010 – ISSN 2086-8251

Gedung Cyber (Kuningan)

Wisma Indovision Lantai 6 (Kebon Jeruk)

Perusahaan

Pelanggan 8 Internet

Pelanggan 1

Pelanggan 2

Pelanggan 3

Lantai 7 Backup Link (Wireless)

Switch Upstream

Mobile-8

Pelanggan 9

Router

Telkom

Wireless Radius <= 5 km

Router

Fiber Optic 10 Mbps

RJ-11 Cooper

Switch

Switch

VDSL Modem

VDSL Modem

Lantai Dasar Switch

Switch

Switch

Mail Server VPN Server DNS Server

Asterisk VoIP Server

FTP Server Proxy Server Web Server

Kantor Ruko Indonusa

Pelanggan 10

Server Server Pelanggan 4 Pelanggan 5

Pelanggan 12

Pelanggan 11

Pelanggan 13 Windows Server

Share Point Streaming Media Portal Server Server

Exchange Server

Server Server Pelanggan 6 Pelanggan 7

Pelanggan 14

Directory Server Server Coollocation

Gambar 1 Topologi jaringan perusahaan yang akan datang Keterangan : Internet

SIP & RTP

Sistem yang dirancang sendiri

Sistem PBX Lain

Sistem yang sudah ada pada Asterisk, hanya dikonfigurasi

SIP & RTP

Sistem yang sudah ada pada Asterisk, namun dibuat sistem tambahan didalamnya Database Server

ODBC

HTTP

Web Server

Administrator Workstation

ODBC ODBC

Gateway Interface

SIP Redirect Server SIP Proxy Server

ODBC

RTP

Hardphone

SIP Registrar Server SIP

Softphone

SIP User Agent

SIP Server Analog

Media Gateway (VoIP - PSTN)

PSTN

Gambar 2 Rancangan Sistem VoIP SIP PBX

152

Seminar Nasional Pengaplikasian Telematika SINAPTIKA 2010 – ISSN 2086-8251

Login

User

Admin

Home

User Profile

SIP

Extension

Add New SIP

Show SIP

Home

Logout

CDR

Voice Mail

Agi Man

Billing

Add New Extension

Reload

Show Extension

SIP Reload

CDR

Change Password

Billing

Logout

Contact Us

Extension Reload

SIP Show Peers

Custom

Gambar 3 Rancangan Struktur Menu SIP Asterisk Web Portal Struktur menu web portal yang dirancang terdiri dari menu-menu: Login, Admin (User Profile, Add New SIP, Show SIP, Add New Extension, Show Extension, Voice Mail, CDR, Billing, dan Agi Man), User (CDR, Billing, Contact Us, Change Password), dan Logout.

Rancangan STD menggambarkan hubungan antara halaman/menu yang satu dengan yang lainnya serta transisi yang menggambarkan hubungan antar halaman/menu. Gambar 4 merupakan contoh STD dari halaman/menu Add New SIP. Web portal ini mengakses satu database yang

Extension (Add New Extension) Pilih "Extension -> Add New Extension" ----------------------------Tampilkan Halaman Add New Extension

SIP (Show SIP)

User Profile

Pilih "Extension -> Show Extension" ----------------------------Tampilkan Halaman Show Extension

Pilih "SIP -> Show SIP" ----------------------------Tampilkan Halaman Show SIP

Pilih "Home" ----------------------------Tampilkan Halaman Admin

Sub Halaman Add New SIP

Pilih "Billing" ----------------------------Tampilkan Halaman Billing

Billing

Pilih "Agi Man -> Reload" ----------------------------Tampilkan Halaman Agi Man

Tampilkan Halaman Admin

Agi Man (Reload)

Pilih "Logout" ----------------------------Tampilkan Halaman Login

Pilih "Agi Man -> SIP Reload" ----------------------------Tampilkan Halaman Agi Man Pilih "Agi Man -> Extension Reload" ----------------------------Tampilkan Halaman Agi Man

Pilih "Agi Man -> Custom" ----------------------------Tampilkan Halaman Agi Man

Pilih "Agi Man -> SIP Show Peers" ----------------------------Tampilkan Halaman Agi Man Agi Man (Custom )

CDR

Pilih "CDR " ----------------------------Tampilkan Halaman CDR

Pilih "Insert, SIP" -----------------------------

Login

Voice Mail

Pilih "Voice Mail" ----------------------------Tampilkan Halaman Voice Mail

Pilih "User Profile" ----------------------------Tampilkan Halaman User Profile

Admin

Extension (Show Extension)

Agi Man (SIP Show Peers)

Gambar 4 Rancangan STD Add New SIP

153

Agi Man (SIP Reload)

Agi Man (Extension Reload)

Seminar Nasional Pengaplikasian Telematika SINAPTIKA 2010 – ISSN 2086-8251

bernama asterisk. Database yang telah ada pada sistem Asterisk terdiri dari tabel-tabel: SIP, Extension, Voice mail, CDR. Selain itu, tabel database yang ditambahkan untuk mendukung sistem yang dirancang antara lain: Master User, Area Code. Antar muka pemakai (user interface) pada sistem ini yaitu tampilan layar pada web browser. Pada rancangan layar, dibuat storyboard pada setiap halaman menurut struktur menu sehingga desain akan lebih terarah. Gambar 5 merupakan contoh rancangan layar dari halaman Add New SIP.

Logo

Header

Tanggal :: Waktu Home User Profile SIP Extension Voice Mail CDR Billing Agi Man

Logout SIP -> Add New SIP Select type of user : Personal Corporate

Gambar 6 Halaman User Profile (Admin) Next

Add Additional SIP Account for registered user

Footer

Gambar 5 Rancangan Layar Add New SIP Prosedur operasional sistem, program Asterisk dapat dijalankan, baik secara background atau console. Untuk menjalankan server secara background, maka perintahnya adalah: # asterisk (tanda # merupakan representasi prompt terminal di Linux) sedangkan untuk menjalankan server secara console perintahnya adalah: # asterisk -c. Sistem konfigurasi pada Asterisk terdapat pada file konfigurasi yang memiliki ekstensi .conf. Lokasi filefile dan direktori pada Asterisk antara lain : 1. /etc/asterisk: konfigurasi utama 2. /var/log/asterisk: log dan call detail record (CDR) 3. /var/lib/asterisk: aplikasi dan data pendukung (AGI, sounds) 4. /usr/lib/asterisk: codec dan aplikasi 5. /etc/asterisk/sip.conf: data account extension (menggunakan SIP) 6. /etc/asterisk/extensions.conf : data dialplan SIP Asterisk Web Portal yang dirancang terdiri dari dua pengguna yaitu admin (administrasi VoIP server) dan client (melihat detil komunikasi dan billing). Gambar 6 merupakan contoh tampilan halaman web pada admin (penyedia VoIP server) dan Gambar 7 merupakan contoh tampilan halaman web pada user (client pengguna VoIP).

Gambar 7 Halaman Billing User Personal (User) Pengujian sistem dilakukan pada 4 macam jaringan seperti dibawah ini: 1. Pengujian pada Jaringan Lokal (LAN) Tujuan pengujian adalan untuk menguji fungsi telepon antar extension dan fungsi PBX oleh user dalam LAN. Hasil pengujian yaitu fungsi telepon berjalan normal dan kualitas suara yang dihasilkan jelas. Pemilihan codec tidak terlalu diperhatikan. 2. Pengujian pada Jaringan Internet (NAT) Tujuan pengujian adalah untuk menguji fungsi telepon antar extension dan fungsi PBX oleh user dalam NAT. Hasil pengujian yaitu komunikasi dengan menggunakan codec yang berbandwidth rendah (iLBC dan GSM) berjalan dengan baik (suara jelas). Sedangkan komunikasi dengan codec berbandwidth besar (G711A dan G711U) tidak berjalan dengan baik (suara tidak jelas). 3. Pengujian pada Jaringan PSTN

154

Seminar Nasional Pengaplikasian Telematika SINAPTIKA 2010 – ISSN 2086-8251

Tujuan pengujian adalah untuk menguji fungsi telepon antara hardphone dengan telepon analog/mobile phone melalui jaringan PSTN. Hasil pengujian yaitu komunikasi antara hardphone dengan mobile phone maupun komunikasi antara telepon analog dengan hardphone melalui PSTN, keduanya berjalan dengan baik (suara jelas). 4. Pengujian Sistem Billing Tujuan pengujian adalah untuk menguji sistem billing pada admin dan user. Hasil pengujian yaitu pengujian billing user (personal dan corporate) dan billing admin berjalan dengan baik (perhitungan yang dilakukan sudah tepat). Fitur print to file pada billing user juga berjalan dengan baik. Evaluasi sistem pada web interface semuanya berfungsi dengan baik karena sudah memenuhi dan sesuai dengan kaidah-kaidah interaksi manusia dan komputer. Pada sistem billing, sistem pemilihan record dari database CDR yang perlu dihitung berjalan dengan baik. Sistem perhitungan biaya sesuai dengan harga yang telah ditentukan. Fitur penulisan (print to file) berjalan dengan baik. Evaluasi perbandingan harga dan sistem dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini: Tabel 1 Perbandingan Asterisk dan PBX Lain Hal

Asterisk PBX

Alcatel

AGEPhone

Per-

(Software)

OmniPCX

(Software)

bandingan

Office (Hardware)

Biaya Hardware

Rp. 13.588.435,-

Rp. 49.529.210,-

Rp. 13.588.435,-

(PC Server) Rp. 3.988.147,-

(PC Server) Rp. 3.988.147,-

(Media Gateway)

(Media Gateway)

Biaya

Gratis (Linux +

Software

Asterisk)

Tidak Ada

Rp.1.500.000,(Windows XP), Rp. 453.250,(AGEPhone)

Biaya Gaji

Rp. 2.000.000,-

Rp. 2.000.000,-

Rp. 2.000.000,-

perbulan

perbulan

perbulan

Rp. 2.000.000,-

Rp. 10.000.000,-

Rp. 700.000,-

Admin Biaya Training Client : SIP/IP Phone

Rp. 815.397,(per unit)

Sudah termasuk

Rp. 815.397,-

pembelian

Gratis (X-Lite)

hardware

Gratis (X-Lite)

Jumlah

70 concurrent

20 concurrent

35 concurrent

users

users

users

Concurrent

(tergantung

(tergantung

Users

spesifikasi

(sama dengan jumlah port pada

server)

hardware)

server)

Rp. 22.391.979,-

Rp. 61.529.210,-

Beberapa kesimpulan yang diperoleh yaitu penggunaan bandwitdh untuk VoIP tergantung pada codec yang digunakan. VoIP memiliki fitur penggunaan telepon dengan menggunakan extension seperti pada PBX konvensional. Kualitas suara yang dihasilkan oleh VoIP tergantung dari codec dan bandwidth yang digunakan. Komunikasi antara VoIP dan PSTN melalui media gateway sebagai penghubung antar kedua teknologi yang berbeda tersebut. Jumlah maksimum komunikasi tergantung pada spesifikasi komputer server dan bandwith yang tersedia. Penggunaan server lebih mudah dengan bantuan web interface. Adapun beberapa sarannya adalah pengembangan sistem VoIP dalam skala yang lebih besar, misalkan VoIP Service Provider. Pengembangan sistem billing lebih kompleks, dibagi berdasarkan penggunaan prepaid dan postpaid. Penerapan sistem monitoring pada sistem VoIP untuk memudahkan pengecekan error. Penerapan sistem keamanan (security) pada sistem VoIP untuk meningkatkan keamanan dalam berkomunikasi melalui internet (NAT). V. DAFTAR PUSTAKA [1] Cisco Systems. (2006). Understanding Packet Voice Protocols. Cisco Press. [2] Davidson, Jonathan. (2006). Voice over IP Fundamentals 2nd Edition. Cisco Press. [3] Johnston, Alan B. (2006). Internet Communications Using SIP Delivering VoIP and Multimedia Services with Session Initiation Protocol. Wiley Sons. [4] Johnston, Alan B. (2004). Understanding the Session Initiation Protocol 2nd Edition. Artech House. [5] Pressman, Roger S. (2001). Software Engineering a Practitoner Approach. McGraw Hill. [6] Porter, Thomas. (2006). Practical VoIP Security. Syngress. [7] Raharja, Anton. (2006). VoIP Fundamentals. VoIP Rakyat. [8] Stallings, William. (2004). Data and Computer Comunications. Pearson Prentice Hall. [9] Whitten, Jeffrey L., Bentley, Lonnie D., Dittman, Kevin C. (2001). Systems Analysis and Design Methods. McGraw-Hill.

(per unit)

Softphone

Total

IV. PENUTUP

spesifikasi Rp. 23.045.229,-

155