TINJAUAN PUSTAKA VoIP

Ruang Lingkup

Voice over Internet Protocol (VoIP) adalah teknologi yang memanfaatkan Internet Protocol (IP) untuk menyediakan komunikasi suara secara elektronis dan real-time. VoIP mulai dikenal di Indonesia semenjak tahun 2000. Saat itu sedang marak-maraknya teknologi internet. VoIP saat itu dikenal dengan fasilitas telepon gratis via internet dengan pengguna internet lainnya (Krisna 2008).

VoIP melewatkan trafik suara, video dan data yang berbentuk paket melalui jaringan IP. Jaringan IP adalah jaringan komunikasi data yang berbasis packet switch. Trafik VoIP dibagi menjadi dua bagian transmisi jaringan yaitu transmisi untuk signaling dan untuk Realtime Transfer Protocol (RTP). Protokol yang digunakan unuk signaling selalu berbasis Transfer Control Protocol (TCP) sedang untuk RTP yang digunakan adalah protocol berbasis User Datagram Protocol (UDP). Signaling dilakukan di antara port TCP yang sudah umum diketahui, misalkan untuk H323 menggunakan port 1720, SIP (Session Initiation Protocol) menggunakan port 5060, IAX (Inter Asterisk Exchange) menggunakan port 4569.

Melakukan komunikasi dengan menggunakan VoIP memiliki banyak keuntungan, di antaranya adalah dari segi biaya jelas lebih murah dari tarif telepon tradisional karena jaringan IP bersifat global. Dengan demikian untuk hubungan internasional dapat ditekan hingga 70% (Sulaeman 2006). Selain itu,jika menggunakan IP Phone biaya maintenance dapat ditekan karena karena perangkat VoIP dapat dipasang di sembarang ethernet dan IP address, tidak seperti telepon tradisional yang harus mempunyai port tersendiri di sentral atau PBX.

Untuk membuat sistem VoIP, ada beberapa variasi penyambungan. Ada koneksi dari komputer ke komputer dengan berbekal sound card dan head-set melalui jaringan LAN maupun internet merupakan solusi paling murah tetapi cukup merepotkan, karena kedua sisi harus memiliki komputer dan perangkat lunak (softphone) yang sama. Ada juga melalui komunikasi suara dari komputer ke pesawat

8 Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah untuk membangun infrastruktur komunikasi menggunakan VoIP di jaringan komputer IPB yang sifatnya lokal, membuat jalur komunikasi antara VoIP dan PABX dan mengembangkan aplikasi VoIP client untuk smartphone yang menggunakan sistem operasi Android.

Ruang Lingkup

Ruang lingkup pada penelitian ini adalah:

1. Implementasi dan interkoneksi menggunakan program Asterisk yang berbasis sistem operasi Linux.

2. Sistem operasi Linux yang digunakan untuk server Asterisk adalah Briker 1.2.

3. Implementasi hanya pada jaringan intranet Institut Pertanian Bogor.

4. Aplikasi VoIP client dikembangkan berdasarkan aplikasi open source yang bernama Sipdroid, dan aplikasi yang dihasilkan hanya untuk smartphone yang menggunakan sistem operasi Android 2.1. 5. Nomor VoIP diambil dari server

Lightweight Directory Access Protocol (LDAP).

6. Istilah telepon analog dalam penelitian ini yaitu perangkat telepon yang digunakan dalam jaringan PSTN.

7. Pengujian dilakukan dengan melakukan komunikasi VoIP antar perangkat keras berikut ini:

a. Komputer ke komputer b. Komputer ke telepon analog c. Komputer ke smartphone d. Telepon analog ke smartphone e. Telepon analog ke komputer f. Smartphone ke smartphone g. Smartphone ke komputer h. Smartphone ke telepon analog Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan: 1. Terbangunnya sistem komunikasi yang

terintegrasi antara teknologi VoIP yang menggunakan Asterisk dan PABX.

2. Terciptanya komunikasi VoIP melalui softphone dan telepon analog, yaitu penggunaan aplikasi perangkat lunak telepon berbasis IP (softphone) melalui sebuah komputer, telepon analog melalui PABX, dan telepon berbasis IP(IP Telephony) untuk komunikasi VoIP di jaringan IPB.

3. Dihasilkannya aplikasi VoIP client untuk smartphone yang menggunakan sistem operasi Android yang sudah disesuaikan dengan konfigurasi jaringan VoIP di IPB.

TINJAUAN PUSTAKA VoIP

9 telepon IP (IP Phone) maupun pesawat telepon

biasa yang menggunakan gateway atau perangkat yang disediakan oleh suatu perusahaan untuk dapat mengakses jaringan PSTN setempat (Ansyori 2008).

SIP

SIP adalah suatu signaling protokol pada layer aplikasi yang berfungsi untuk membangun, memodifikasi, dan mengakhiri suatu sesi multimedia yang melibatkan satu atau beberapa pengguna. Sesi ini termasuk internet telephone, multimedia distribution dan multimedia conferences. Protokol SIP dikembangkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF) sebagai standar rekomendasi untuk komunikasi multimedia dan dipublikasikan sebagai IETF RFC 2543. Protokol SIP memiliki kemampuan yang disebut intelligent routing yaitu client tidak diidentifikasi oleh alamat IP, melainkan berdasarkan user login, hal ini memungkinkan lebih dari satu user yang dapat berkomunikasi dengan menggunakan alamat IP yang sama (Ansyori 2008).

PABX

Private Automatic Branch eXchange (PABX) adalah perangkat penyambungan komunikasi telepon yang terletak di sisi pelanggan yang biasanya berupa gedung- gedung perkantoran yang memerlukan percabangan sambungan telepon. Secara umum perangkat PABX terhubung ke penyedia layanan telekomunikasi publik atau PSTN. Ukuran atau parameter PABX dalam kapasitas jumlah line telkom yang tersambung ke PABX dan jumlah extention.

Asterisk

Asterisk adalah salah satu jenis software VoIP server. Asterisk adalah sebuah simbol (*) yang merepresentasikan sebuah wildcard di banyak bahasa komputer. Ini merupakan simbol yang menyatakan bahwa Asterisk dikembangkan untuk memenuhi semua tuntutan aplikasi telephony. Asterisk merupakan sebuah IP PBX. PBX adalah suatu sentral private yang mengkoneksikan satu atau lebih line di sisi input dan menghubungkan dengan banyak line di sisi output. Sebagai sebuah PBX, Asterisk dapat digunakan untuk panggilan dari stasiun ke stasiun (panggilan antar ekstensi lokal) (Ansyori 2008). .

Asterisk dikembangkan dalam lingkungan Open Source. Asterisk hadir dengan membawa

tawaran feature VoIP yang lebih menarik. Asterisk dapat dioperasikan sebagai SIP Server, IAX Server. Sama seperti Open H.323 Gatekeeper, Asterisk memiliki dukungan yang luas terhadap sistem operasi Linux, BSD, MacOSX dan Windows, namun kebanyakan digunakan dalam Linux karena lebih stabil, sehingga jumlah downtime untuk server VoIP yang menggunakan Asterisk di Sistem Operasi Linux bisa lebih kecil.

Beberapa fitur yang dapat dilakukan oleh Asterisk di antaranya layanan Voicemail, Call Conference, Interactive Voice Response (IVR), dan Call Queuing. Sebagai pelengkap berkomunikasi di jaringan VoIP yaitu SIP dan dukungan protokol H.323.

Karena Asterisk adalah open source software, maka kita dapat dengan mudah menggunakan dan memodifikasikannya tanpa dituntut biaya lisensi. Asterisk adalah modular software, sehingga kita dapat melakukan kostumisasi sesuai dengan apa yang kita butuhkan, menambah modul ataupun melakukan pengurangan modul sesuai kebutuhan, sehingga memberikan kemudahan dan fleksibilitas kepada pemakainya.

Codec

Codec adalah algoritme untuk pengkodean data multimedia agar dapat dialirkan atau dikirim secara realtime melalui network (Wallingford 2005). Jenis codec yang digunakan akan mempengaruhi besar bandwidth yang digunakan untuk melakukan komunikasi VoIP seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 1. Delay

Delay adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data dari sumber ke tujuan (Kelly 2005). Dalam perancangan jaringan VoIP, delay harus diperhitungkan karena kualitas suara tergantung dari waktu delay. Delay maksimum yang direkomendasikan oleh International Telecommunication Union (ITU) untuk aplikasi suara adalah 150 ms. Di sisi lain delay maksimum dengan kualitas suara yang masih dapat diterima pengguna yaitu manusia adalah 250 ms. Tabel 2 menunjukkan kategori kualitas jaringan IP berdasarkan delay.

Untuk menghitung delay digunakan Persamaan 1 (Ansyori 2008):

delay(i) = Ri - Si …(1) dengan

Ri = Received Time Si = Sent Time.

10 Tabel 1.Daftar codec dan nilai bandwidth yang digunakan (Cisco 2006)

Codec Bit Rate

(Kbps)

Voice Payload Size (Bytes) Bandwidth Ethernet (Kbps) G.711 64 160 87.2 G.729 8 20 31.2 G.723.1 6.3 24 21.9 G.723.1 5.3 20 20.8 G.728 16 60 31.5 G722_64k 64 160 87.2 ilbc_mode_20 15.2 38 38.4 ilbc_mode_30 13.33 50 28.8

Tabel 2. Kategori kualitas jaringan IP berdasarkan delay (Wijaya 2008)

Delay (ms) Keterangan

0-150 Dapat diterima untk

kebanyakan aplikasi pengguna

150-300 Masih dapat diterima jika administrator telah mengetahui akibat waktu dari transmisi pada QoS aplikasi pengguna

> 300 Tidak dapat diterima untuk perencanaan rancangan jaringan.

Jitter

Jitter pada intinya adalah variasi dalam delay, terjadi karena adanya perubahan terhadap karakteristik dari suatu sinyal sehingga menyebabkan terjadinya masalah terhadap data yang dibawa oleh sinyal tersebut. Nilai jitter yang besar akan mengakibatkan kualitas data yang diterima oleh pengguna menjadi buruk, jika berupa data suara atau video akan menjadi putus-putus atau kabur (Noviandari 2007). Tabel 3 menunjukkan kategori kualitas jaringan IP berdasarkan nilai jitter.

Untuk menghitung jitter digunakan Persamaan 2 (Ansyori 2008):

jitter(i) = (Ri+1 – Si+1) – (Ri – Si) …(2) dengan

Ri = Received Time Si = Sent Time.

Tabel 3. Kategori kualitas jaringan IP berdasarkan nilai jitter (Wijaya 2008)

Jitter (ms) Keterangan

0 - 20 Baik

20 - 50 Dapat diterima > 50 Tidak dapat diterima Packet Loss

Paket loss artinya hilangnya paket data yang sedang dikirimkan. Hilangnya data ini bisa disebabkan oleh jitter atau karena adanya permasalahan di perangkat-perangakat jaringan seperti router yang terlalu sibuk, jalur komunikasi yang terlalu padat penggunanya. Tabel 4 menunjukkan kategori kualitas jaringan IP berdasarkan nilai packet loss.

Tabel 4. Kategori kualitas jaringan IP berdasarkan nilai packet loss (Wijaya 2008) Packet loss

(%)

Keterangan

0-1 Baik

1-5 Dapat diterima

11 Mean Opinion Score (MOS)

Selain dari nilai delay, jitter dan packet loss, kualitas sebuah jaringan VoIP dapat ditentukan dengan menghitung nilai Mean Opinion Score (MOS). Penentuan kualitas sebuah jaringan VoIP berdasarkan nilai MOS merupakan metode yang berdasarkan standar ITU-T P.800. Metode ini bersifat subjektif karena berdasarkan pendapat orang-perorangan (Syafitri 2007).

Salah satu cara untuk memprediksi nilai MOS adalah dengan menggunakan metode E- Model. E-Model merupakan ukuran objektif dari jaringan telekomunikasi yang

diperkenalkan oleh European

Telecommunications Standards Institute (ETSI) pada ETSI Technical Report (ETR) 250 dan distandarkan oleh ITU-T melalui G.107 (Suhartati 2007).

R = 94.2 – Id – Ie …(3) keterangan :

Id = faktor penurunan kualitas suara yang disebabkan oleh pengaruh delay Ie = faktor penurunan kualitas suara yang

disebabkan oleh teknik kompresi dan packet loss yang terjadi.

Ie = 7 + 30ln (1+15e) …(4) Id = 0.024d+ 0.11(d–177.3) H(d–177.3) …(5) keterangan:

H = fungsi tangga dengan ketentuan; H(x) = 0, jika x < 0, lainnya H(x) = 1, untuk x ≥ 0 e = packet loss d = delay

Gambar 3

Hubungan antara R faktor dengan nilai MOS (Syafitri 2007).

LDAP

Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) adalah protokol perangkat lunak untuk memungkinkan semua orang mencari resource organisasi, perorangan dan lainnya, seperti file atau printer di dalam jaringan baik di internet atau intranet. Protocol LDAP membentuk sebuah direktori yang berisi hirarki pohon yang

memiliki cabang, mulai dari negara (countries), organisasi, departemen sampai dengan perorangan. Dengan menggunakan LDAP, seseorang dapat mencari informasi mengenai orang lain tanpa mengetahui lokasi orang yang akan dicari itu (Carter 2003).

Smartphone

Smartphone adalah telepon genggam yang menawarkan komputasi dan konektivitas yang lebih baik dari telepon gengam lainnya dimasanya. Smartphone biasanya mengijinkan pengguna untuk memasang aplikasi-aplikasi tambahan. Selain itu smartphone juga memiliki sebuah platform yang memungkinkan para pengembang membuat aplikasi yang bisa dijalankan di smartphone tersebut (PC Magazine 2011).

Android Platform

Android Platform adalah sebuah lingkungan perangkat lunak yang dibuat untuk perangkat bergerak. Android platform mencakup sistem operasi dengan kernel linux, user interface yang menarik, aplikasi-aplikasi yang siap digunakan, code library, dan application frameworks (Ableson 2009). Seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4, arsitektur Android Platform dibagi menjadi 5, yaitu: Linux Kernel, Libraries, Android Run Time, Apllication Framework dan Application Layer.

Kernel Android dibuat menggunakan kernel Linux versi 2.6 dengan melakukan beberapa perubahan terutama pada memory management, process management, power management dan hardware driver serta menghilangkan beberapa fitur yang tidak diperlukan untuk mobile device seperti GNU utililies (Burnette 2010).

Sementara itu pada bagian library, Android mengambil beberapa produk Open Source seperti OpenGL sebagai library grafik 3D, Webkit untuk rendering tampilan web browser, OpenSSL, SQLlite sebagai database. Penggunanaan berbagai produk Open Source dalam library Android membuat Android secara tidak langsung mendapatkan dukungan dari perkembangan komunitas Open Source (Burnette 2010).

Application framework menyediakan sejumlah service dan API (Application Programming Interface) seperti telephony, location based service, sensors, wifi dan lainnya. Dengan adanya application framework ini membuat para developer applikasi Android menjadi semakin mudah saat membuat aplikasi Android (Burnette 2010).

Gambar 4

Arsitektur Platform Android(Burnette 2010).

Lapisan yang paling atas yaitu application layer, lapisan ini berisi sejumlah aplikasi yang dibuat oleh para developer aplikasi Android. Aplikasi Android dibuat dengan menggunakan bahasa Java, tetapi bisa juga dibuat menggunakan bahasa C/C++. Penggunaan C/C++ dalam pembuatan aplikasi Android lebih ditekankan pada faktor performance dari aplikasi.

Protocol yang digunakan oleh VoIP

Seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 5, protocol jaringan komputer yang digunakan saat berkomunikasi menggunakan VoIP pada setiap layer TCP/IP Model yaitu:

 Application layer: Google Talk, H.323, IAX, SIP, Skype

 Transport layer: TCP dan UDP

 Internet layer : IPv4, IPv6, Routing Protocol

 Network Interface layer: WLAN, LAN dan PPP

Dalam dokumen Integrasi Infrastruktur Teknologi VoIP pada Smartphone (Android) dan PABX pada Lingkungan Jaringan IPB (Halaman 31-36)