PERANCANGAN DAN ANALISA KUALITAS LAYANAN (QOS) RADIO STREAMING PADA KONEKSI ASYMMETRIC DIGITAL SUBSCRIBER LINE Jepri Agustian Arpiadi Hengky Safutra Jurusan Teknik Informatika
STMIK PALCOMTECH PALEMBANG Abstrak Metode pengiriman sinyal seperti ini disebut sinyal analog, radio melakukan pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan gelombang elektromagnetik yang merambat lewat udara. Permasalahannya adalah sistem radio konvensional memiliki jarak jangkauan yang sangat terbatas berkisar 75-200 KM. Hal ini disebabkan karena terbatasnya daya pancar dari gelombang radio. Radio internet adalah layanan penyiaran radio yang ditransmisikan melalui internet dengan memanfaatkan protocol TCP/IP serta ip address yang berfungsi sebagai alamat atau channel sebuah program radio. Radio internet memiliki sebuah server streaming yang dapat menyediakan saluran radio secara terus menerus dan tidak ada kontrol operasional penyiaran. Layanan radio internet dapat diakses dari belahan dunia manapun asalkan mempunyai koneksi internet. Radio internet cukup popular karena banyaknya kepentingan serta kebutuhan yang sering kali tidak cukup baik disediakan oleh stasiun radio lokal seperti musik-musik alternative, hiburan maupun info-info lain yang tidak dapat diakses pada radio lokal. Seperti pada umumnya radio, radio internet online juga tetap memiliki layanan-layanan program yang terdapat pada radio tradisional. Dari hasil pengujian QoS (Delay, packet loss, througput dan jitter) radio streaming masuk dalam kategori bagus menurut versi Tiphon sehingga layak untuk diimplementasikan lebih luas lagi. Kata Kunci : Radio Streaming, IP Address, Delay, Packet loss, Througput, dan Jitter.
PENDAHULUAN Teknologi informasi dan komunikasi di zaman sekarang ini sangat dibutuhkan dalam setiap bidang untuk mempermudah manusia dalam melakukan aktivitasnya. Teknologi radio merupakan teknologi yang menggunakan gelombang radio. Pada awalnya siaran radio konvensional ditransmisikan melalui gelombang data melalui modulasi amplitudo (AM) dan modulasi frekuensi (FM). Metode pengiriman sinyal seperti ini disebut sinyal analog, dengan berkembangnya teknologi internet dan sinyal digital yang kemudian menjadi transmisi sinyal radio. Radio adalah teknologi yang dgunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan gelombang elektromagnetik yang merambat lewat udara. Metode pengiriman sinyal seperti ini disebut sinyal analog, radio melakukan pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan gelombang elektromagnetik yang merambat lewat udara. Permasalahannya adalah sistem radio konvensional memiliki jarak jangkauan yang sangat terbatas berkisar 75-200 KM. Hal ini disebabkan karena terbatasnya daya pancar dari gelombang radio.
1
LANDASAN TEORI Komunikasi Data Menurut Stallings (2001:20), Utamanya komunikasi data adalah sebuah sistem komunikasi yang menjalankan pertukaran data diantara dua perangkat yang terhubung secara langsung.
Gambar 1. Komunikasi Sederhana Elemen-elemen kunci model komunikasi sederhana : 1. Source (Sumber) Alat ini membangkitkan data sehingga dapat ditransmisikan, contoh : telepon dan PC (Personal Computer). 2. Transmitter (Pengirim) Biasanya data yang dibangkitkan dari sistem sumber tidak ditransmisikan secara langsung dalam bentuk aslinya. Sebuah transmitter cukup memindah dan menandai informasi dengan cara yang sama seperti menghasilkan sinyal-sinyal elektro-magnetik yang dapat ditransmisikan melewati beberapa sistem transmisi berurutan. Sebagai contoh, sebuah modem tugasnya menyalurkan suatu digital bit stream dari suatu alat yang sebelumnya sudah dipersiapkan misalnya PC, dan mentransformasikan bit stream tersebut menjadi suatu sinyal analog yang dapat melintasi melalui jaringan telepon. 3. Transmission System (Sistem Transmisi) Berupa jalur transmisi tunggal (single transmission line) atau jaringan kompleks (complex network) yang menghubungkan antara sumber dengan destination (tujuan). 4. Receiver (Penerima) Receiver menerima sinyal dari sistem transmisi dan menggabungkannya ke dalam bentuk tertentu yang dapat ditangkap oleh tujuan. Sebagai contoh, sebuah modem akan menerima suatu sinyal analog yang datang dari jaringan atau jalur transmisi dan mengubahnya menjadi suatu bit stream. 5. Destination (Tujuan) Menangkap data yang dihasilkan oleh receiver. Jaringan Komputer Menurut Herlambang (2008:1), Jaringan komputer adalah sekelompok otonom yang saling menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat berbagi data, informasi, program aplikasi, dan perangkat keras seperti printer, dvd drive maupun harddisk, serta memungkinkan saling berkomunikasi secara elektronik. Adapun sejumlah potensi jaringan komputer, antara lain: mengintegrasikan dan berbagi pakai peralatan, komunikasi, mengintegrasikan data, perlindungan data dan informasi, sistem terdistribusi dan keteraturan aliran informasi. 2
Terminologi Jaringan Komputer Berdasarkan skala atau area, jaringan komputer dapat dibagi menjadi 4 jenis, yaitu : a. Local Area Network (LAN) Local Area Network adalah jaringan lokal yang dibuat pada area tertutup. Misalkan dalam satu gedung atau dalam satu ruangan. Seringkali jaringan lokal disebut juga jaringan privat. LAN biasa digunakan untuk jaringan kecil yang menggunakan resource bersama-sama, seperti penggunaan printer secara bersama, penggunaan media penyimpanan secara bersama. b. Metropolitan Area Network (MAN) Metropolitan Area Network menggunakan metode yang sama dengan LAN namun daerah cakupannya lebih luas. Daerah cakupan MAN bisa satu RW, beberapa kantor yang berada dalam komplek yang sama, satu kota, bahkan satu provinsi. Dapat dikatakan MAN merupakan pengembangan dari LAN. c. Wide Area Network (WAN) Wide Area Network cakupannya lebih luas daripada MAN. Cakupan WAN meliputi satu kawasan, satu negara, satu pulau, bahkan satu benua. Metode yang digunakan WAN hampir sama dengan LAN dan MAN. d. Internet Internet adalah interkoneksi jaringan-jaringan komputer yang ada di dunia Sehingga cakupannya sudah mencapai satu planet, bahkan tidak menutupi kemungkinan mencakup antar planet. Koneksi antar jaringan komputer dapat dilakukan berkat dukungan protocol yang khas, yaitu Internet Protocol. IP Address IP (Internet Protocol) address merupakan pengenal yang digunakan untuk memberi alamat pada tiap-tiap komputer dalam jaringan. Alamat IP merupakan representasi dari 32 bit bilangan biner yang ditampilkan dalam bentuk desimal dengan dipisah tanda titik. IP Address terdiri atas network ID dan host ID. Network ID menunjukkan nomor jaringan sedangkan host ID mengidentifikasikan host dalam satu jaringan. Dalam pemakaiannya, IP akan dibagi menjadi 3 kelas, yaitu kelas A, B, dan kelas C. Tabel 1. Pembagian Kelas IP
Teknologi Radio Menurut Zuhal (2004:11), Radio adalah merupakan salah satu perangkat telekomunikasi yang telah lama ada. Perangkat ini memanfaatkan gelombang elektromagnetik untuk mengirimkan sinyal. Rambatan gelombang elektromagnetik pada 3
radio ini sendiri dapat melalui ruang udara maupun ruang hampa udara sehingga sangat mudah digunakan. Radio Internet Menurut Yuhefizar (2008:7), Radio internet adalah layanan penyiaran audio yang ditransmisikan melalui internet. Penyiaran yang dilakukan melalui internet disebut sebagai webcasting karena tidak menular secara luas melalui sarana nirkabel. Radio internet memiliki sebuah media streaming yang dapat menyediakan saluran audio terus menerus dan tidak ada kontrol operasional penyiaran seperti media penyiaran tradisional pada umumnya. Teknologi ADSL Asymmetric digital subscriber line (disingkat ADSL) adalah salah satu bentuk dari teknologi digital subscriber line. Ciri khas ADSL adalah sifatnya yang asimetrik, sehingga data ditransferkan dalam kecepatan yang berbeda dari satu sisi ke sisi yang lain. Sebelum ADSL, ada sistem yang disebut dial-up. Sistem ini menggunakan sambungan kabel telepon sebagai jaringan penghubung dengan penyelenggara jasa Internet. Namun dalam penggunaannya, dial-up memiliki beberapa kekurangan. Seperti rendahnya kecepatan dalam mengakses Internet, terlebih pada waktu tertentu yang merupakan waktu sibuk atau office hour. Selain itu, karena menggunakan sambungan telepon, maka tidak bisa menggunakan telepon bila sedang melakukan koneksi Internet. Penggunaan sambungan telepon juga memungkinkan tingginya tingkat gangguan atau noise bila sedang menggunakan Internet. Kekurangan lainnya adalah sistem penghitungan tarif dial-upyang masih berdasarkan waktu dan mahal. Quality Of Service (QoS) Menurut Sofana (2008:589), QoS merupakan singkatan dari Quality of Service yang didefinisikan sebagai kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewatinya. Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis yaitu : 1. Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu. 2. 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 terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak akan diterima.
4
Tabel 2. Packet Loss
3. 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. 4. Jitter, atau variasi kedatangan paket, hal ini diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir perjalanan jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay, berhubungan eart dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada taransmisi data di jaringan. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter. Tabel 3. Pengukuran Jitter
5. MOS (Mean Opinion Score) Kualitas sinyal yang diterima biasanya diukur secara subjektif dan objektif. Metoda pengukuran subyektif yang umum dipergunakan dalam pengukuran kualitas speech coder adalah ACR (Absolute Category Rating) yang akan menghasilkan nilai MOS (Mean Opinion Score). Kualitas suara minimum mempunyai nilai setara MOS 4.0. Menurut versi TIPHON skala rating MOS dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
5
Tabel 4. Pengukuran MOS
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Kebutuhan Adapun kebutuhan alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : Perangkat Keras (Hardware) a. PC Server (Spesifikasi : Prosesor Intel Core i3, Motherboard Biostar, DDR3 RAM 4 Gbyte, Harddisk SATA 500 Gbyte Seagate, LED Samsung 19”) b. Laptop sebagai client (Spesifikasi: Prosesor Intel Core2Duo, DDR3 2 Gbyte, Harddisk SATA 320 Gbyte) c. Modem DSL Tplink (Bandwidth 2 Mbps) d. Switch Hub, dan Kabel UTP Perangkat Lunak (Software) a. Sistem Operasi Linux Debian 6 (Server) Sebagai sistem operasi server untuk mengelola shoutcast server yang terhubung ke internet. b. Sistem Operasi Windows XP / 7 (Client) Sebagai sistem operasi client yang berfungsi untuk mengakses radio online dan melakukan pengujian serta mengambil data kualitas layanan (QoS) shoutcast server c. Shoutcast Server Sebagai Server radio streaming berbasis IP Address sehingga bisa diakses melalui internet. d. Emulator Wine Sebagai software emulator untuk menjalan aplikasi Winamp di linux Debian 6 e. Winamp Sebagai aplikasi pemutar musik atau audio yang dapat didengar oleh client melalui internet. f. Axence Nettools Sebagai Aplikasi untuk pengambilan data penelitian QoS seperti delay, packet loss, dan throughput
6
g. Iperf Aplikasi untuk pengambilan data jitter Desain Topologi Jaringan Guna untuk mendapatkan hasil pengujian yang diharapkan dalam penelitian ini maka dibentuk suatu topologi jaringan. Perangkat yang digunakan dalam pengamatan ini berupa 1 buah client laptop dengan sistem operasi windows 7 profesional beserta 1 modem di client dan 1 buah server shoutcast dengan 1 buah modem DSL dengan bandwidth internet sebesar 2 mbps. Berikut adalah diagram hubungan antar perangkat saat melakukan pengamatan atau pengujian.
Gambar 2. Topologi Jaringan Radio Internet Implementasi dan konfigurasi Shoutcast server (Radio Internet) Perancangan dan analisa kualitas layanan (QoS) Radio Streaming pada koneksi Asymmetric Digital Subscriber Line menggunakan sistem operasi Linux Debian 6 Server. Berikut Langkah-langkah implementasi dan konfigurasi Shoutcast server (Radio Internet) dengan terlebih dahulu melakukan proses installasi pada harddisk dengan mengubah urutan booting di Bios, First Boot: cdrom, kemudian masukan cd linux Debian 6 Server, ikuti petunjuk installasi sampai proses installasi selesai. Setelah itu setting ip address pada eth0 seperti pada gambar dibawah ini, dimana interface eth0 terhubung ke modem DSL yang terkoneksi ke internet
Gambar 3. Konfigurasi ip address eth0
Setelah mengubah ip address kemudian restart service network dengan cara /etc/init.d/networking restart seperti pada gambar 4 di bawah ini.
7
Gambar 4. Restart service network
Kemudian cek ip address yang telah di setting dengan menggunakan perintah ifconfig, pastikan ip address yang tampil pada eth0 sesuai dengan yang telah disetting seperti pada gambar 5 di bawah ini.
Gambar 5 Tampilan ip address yang telah disetting Kemudian download file shoutcast server, setelah ekstrak dengan menggunakan perintah tar xzvf seperti pada gambar di bawah ini. `
Gambar 6. Ekstrak Shoutcast server Selanjutnya konfigurasi file sc_serv dengan menggunakan editor pico, kemudian konfigurasi Maxuser=32 merupakan jumlah maksimal user yang diijinkan terkoneksi ke server shoutcast, sedangkan password dan port base di setting seperti pada gambar 7 di bawah ini.
Gambar 7. File konfigurasi Shoutcast server
8
Setelah installasi winamp yang berfungsi sebagai pemutar musik, dilanjutnya koneksi dengan shoutcast server dengan memasukan Address Localhost, Port 8000 dan password sesuai dengan konfigurasi sc_server.conf seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 8. Koneksi Winamp player ke Shoutcast server Selanjutnya pada komputer client, akses IP Publik server shoutcast dengan menggunakan browser dengan mengetik IP publik dan port 8000, kemudian otomasi aplikasi winamp akan aktif seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 9. Koneksi radio internet dari client
Gambar 10. Radio streaming via client
9
Pengukuran Data QoS dan Analisa Hasil Quality of Service adalah kemampuan dari sebuah layanan untuk menjamin performansi dan merupakan parameter untuk mengukur kualitas dari sebuah layanan. Lembaga Standarisasi ITU-T mendefenisikan QoS sebagai pengaruh performansi secara keseluruhan yang menentukan tingkat kepuasan pengguna layanan. Delay / Latency dan Packet Loss Dari hasil pengujian diperoleh data-data berupa data delay dan packet loss. Delay menunjukkan kualitas kinerja suatu jaringan sedangkan packet loss menujukkan jumlah packet yang hilang saat terjadi transmisi pada saat pengujian dilakukan. Data tersebut didapat dengan menggunakan software atau tools axence. Jumlah paket data yang dikirim pada saat pengujian bervariasi dalam setiap detik pengiriman data.
Gambar 11. Sampel Grafik Delay dan Packet Loss Untuk sampel perhitungan packet loss pada gambar 11, penulis menggunakan perumusan persentase paket loss :
Tabel 5. Hasil Delay dan Packet Loss ( 10x pengujian )
Throughput Throughput adalah kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan pengiriman data. Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan bandwidth. Karena throughput memang bisa disebut juga dengan bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwidth
10
lebih bersifat fix sementara throughput sifatnya adalah dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi.
Gambar 12. Sampel Grafik Throughput Tabel 6. Hasil Throughput ( 10x pengujian )
Jitter Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang mempengaruhi jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga penyempitan bandwidth dan menimbulkan antrian. Contoh dibawah ini penulis mencoba mendapatkan nilai jitter dengan menggunakan tool axence tools dengan perumusan sebagai berikut :
Gambar 13. Sampel Grafik Jitter
11
Dari gambar diatas untuk perhitungan jitter menggunakan perumusan sebagai berikut :
Tabel 7. Hasil Jitter
Pengambilan Data MOS (Mean Opinion Scores) Kualitas sinyal yang diterima biasanya diukur secara subjektif dan objektif. Metoda pengukuran subyektif yang umum dipergunakan dalam pengukuran kualitas speech coder adalah ACR (Absolute Category Rating) yang akan menghasilkan nilai MOS (Mean Opinion Score). Kualitas suara minimum mempunyai nilai setara MOS 4.0. Data yang digunakan dalam penelitian ini berupa kuesioner menggunakan 20 mahasiswa Palcomtech. Pada penelitian ini variable diukur dengan menggunakan kuesioner dengan skala nilai 5 yaitu skor terendah 1 dan tertinggi 5 menyatakan pertanyaan. Jawaban Buruk diwakili angka 1, jawaban kurang baik diwakili angka 2, jawaban Cukup diwakili angka 3, jawaban Baik diwakili angka 4 sedangkan Sangat baik diwakili angka 5. Seperti pada tabel dibawah ini : Tabel 8. Parameter MOS (Mean Opinion Scores)
Pertanyaan pada kuesioner berisi tentang pendapat responden tentang kualitas suara yang dihasilkan radio streaming berbasis internet. Ini menggunakan Skor pada kuesioner dijumlahkan dengan jumlah responden yang ada setelah itu melakukan pengambilan jumlah dan rata-rata nilai dan indeks MOS (Mean Opinion Scores). Berdasarkan hasil survey pada tabel 9 dari 20 responden diketahui hasil survey MOS (Mean Opinion Scores), sebagai berikut :
12
Tabel 9. Hasil Survey
Dari hasil tabel survey diatas diperoleh dimana sebanyak jumlah 16 responden atau 80 % menjawab sangat baik sedangkan 4 responden atau 20% menjawab baik dari hasil kualitas suara yang dihasilkan oleh radio streaming dengan rata-rata nilai MOS sebesar 4.8 dan indeks MOS 3.8 masuk dalam kategori mendekati Sangat Baik.
PENUTUP Nilai pengujian QoS (Delay, packet loss, througput dan jitter) radio streaming masuk dalam kategori bagus menurut versi Tiphon sehingga layak untuk diimplementasikan lebih luas lagi. Radio streaming memungkinkan memilih siaran berdasarkan IP Address dan nama domain dengan menggunakan koneksi internet sedangkan radio konvensional memiliki keterbatasan geografis serta keterbatasan peralatan radio. Biaya membangun sebuah radio server menjadi lebih murah dibandingkan membuat radio konvensional karena hanya membutuhkan koneksi internet yang baik serta sebuah perangkat server. DAFTAR PUSTAKA
Herlambang Linto, Catur Azis. 2008. Panduan Lengkap Menguasai Router Masa Depan Menggunakan Mikrotik RouterOS. Yogyakarta:ANDI. Sofana, Iwan. (2008). Mudah Membangun Server Dengan Fedora. Bandung: Informatika Stalling, Williams. 2001. Komunikasi Data dan Komputer. Jakarta: Salemba Teknika Yuhefizar. 2008. 10 Jam menguasai Internet Teknologi dan Aplikasinya. PT.Elek Media Komputindo. Jakarta Zuhal, Prof & Zhanggischan. 2004. Prinsip Dasar Elektroteknik. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta
13
