Analisa Pengaruh Tingkat Modulasi Transmisi Qam Terhadap Kualitas Video Call (Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU)

(1)

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGARUH TINGKAT MODULASI TRANSMISI

QAM TERHADAP KUALITAS VIDEO CALL

(Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU)

Oleh :

M. LATIF PARLINDUNGAN

0804020023

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ANALISA PENGARUH TINGKAT MODULASI TRANSMISI

QAM TERHADAP KUALITAS VIDEO CALL

(Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU) Oleh :

M. LATIF PARLINDUNGAN

080402023

Disetujui oleh:

Pembimbing,

Ir. ARMAN SANI, MT

NIP. 19631128 199103 1003

Diketahui oleh:

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si

NIP. 19540531 198601 1002

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

(3)

ABSTRAK

Saat ini sistem komunikasi dengan mengunakan Video Call seringkali menjadi alternatif dalam berkomunikasi. Salah satu software pilihan untuk layananan komunikasi Video Call adalah FaceTime Video Phone.

Pada Tugas Akhir ini dilakukan analisis implementasi aplikasi Video Call dengan modulasi QAM menggunakan FaceTime Video Phone pada perangkat NSN FlexiPacket Radio yang ada di Laboratorium Sistem Komunikasi Radio Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU. Pada penelitian ini akan diamati layanan Video Call menggunakan FaceTime Video Phone dengan mengubah-ubah tingkat modulasi QAM untuk mengamati kualitas video yang dihasilkan berupa packet loss, delay, throughput dan jiiter. Adapun format Video Call yang diuji pada penelitian ini adalah FLV (Flash Video) dengan menggunakan resolusi 640 x 480, 320 x 240 dan 160 x 120 dengan bandwidth 1024 Kbps untuk semua resolusi. Adapun pengaruh resolusi terhadap sumber daya sistem transmisi akan berdampak terhadap besar kecilnya bandwidth yang akan dipakai. Karena semakin besar resolusi, maka akan semakin besar pula bandwidth yang akan dipakai begitu juga sebaliknya.

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah S.W.T atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W.

Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada ayahanda Alm. Firman Siregar, dan ibunda S. Ritonga, serta kakanda Hotni Sari Dewi Siregar, S.Kep, dan abangda Briptu Rajab Rizky Siregar, dan abangda Andriansyah Siregar, yang senantiasa mendukung dan mendo’akan dari sejak penulis lahir hingga sekarang.

Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan studi pendidikan sarjana strata satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

“ANALISA PENGARUH TINGKAT MODULASI TRANSMISI QAM TERHADAP KUALITAS VIDEO CALL”

Penulisan Tugas Akhir ini dapat berlangsung dengan baik karena adanya dukungan dari beberapa pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Arman Sani, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi selaku Penasehat Akademis penulis,

(5)

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi dan Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Ayahanda Alm Firman Siregar dan ibunda S. Ritonga tercinta yang senantiasa selalu mendoakan dan memberikan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas terimakasih atas segala bantuannya.

6. Keluarga tercinta yang telah mendoakan dan memberikan banyak dukungan dengan sepenuh hati dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 7. Sahabat – sahabat terbaik di Elektro: Rumi, Ikbal, syarif, Dedi, Pindo,

Aulia, Syukur, Uki, Edi, mukhlis, Ikbal, Syarif, Ari, Aji, Ihsan, Razi, Rizal, Sopian, Bayu, Habibi, Christian, Army, Darminton, Harmoko, Basten, William, Wilvian, , Teguh, Raja, Elis, Siska, Dina, Dian, dan rekan – rekan ‘08 lainnya yang selama ini menjadi teman seperjuangan dalam hari – hari kuliah, semoga kita semua sukses di masa depan.

8. Keluarga besar Laboratorium Komunikasi Radio FT USU: Bapak Ir. Arman Sani, MT, Rumi, Dina, Habibi Aulia, Irsyad, Robby, Kharisma dan Ryan yang telah memberikan banyak bantuan.

(6)

Riky lutphi dan Adik-adik junior lainya yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu, semoga silaturahmi kita tetap terjaga.

10.Sahabat-sahabat motivator dio, amira, endah dan windy

11.Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak sekali kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan mendekati kesempurnaan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.

Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat berguna untuk menambah wawasan dan wacana bagi rekan – rekan mahasiswa.

Medan, Maret 2013 Penulis,

(7)

v DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... xii

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah... 2

1.5 Metodologi Penulisan ... 3

1.6 Sistematika Penulisan... 3

II. DASAR TEORI 2.1 Umum ... 5

2.2 Pengertian Video Call ... 6

2.3 Jenis Video Call ... 7

2.3.1 Video Call Melalui Jaringan Internet ... 7

2.3.2 Video Call Melalui Telepon Seluler ... 9

2.4 Design Jaringan Aplikasi Video Call ... 10

2.4.1 Video ... 10

2.4.2 Audio ... 11

(8)

2.4.4 Bandwidth ... 14

2.4.5 Resolusi ... 15

2.4.6 Frame Rate ... 16

2.5 Prinsip Kerja Video Call ... 17

2.6 Protokol Penunjang Jaringan Video Call ... 17

2.6.1 Application Layer ... 18

2.6.2 Protokol TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) ... 18

2.6.2.1TCP (Transmisission Control Protocol) ... 19

2.6.2.2UDP (User Datagram Protocol) ... 20

2.6.2.3Internet Protokol (IP) ... 21

2.6.2.4RTP (Real Time Protokol) ... 21

2.7 Kualitas Layanan Video Call ... 22

2.7.1 Waktu Tunda (Delay) ... 22

2.7.2 Jitter ... 24

2.7.3 Packet Loss (Tingkat Paket Hilang) ... 25

2.7.4 Troughput ... 26

2.7.5 Pengkodean Sinyal Suara ……… 26

2.8 Pemanfaatan Video Call ... 27

2.9 QAM (Quadratur Amplitudo Modulation) ………. .. 28

2.9.1 Konsep Modulasi QAM ………. 29

2.9.2 Diagram Konstelasi ……… 31

(9)

vii III. INSTALASI DAN PENGUJIAN

3.1 Umum ... 33

3.4 Langkah-langkah Pengukuran menggunakan Facetime Video Phone dan Wireshark ... 38

3.5 Spesifikasi video dan Bandwitdh ... 47

3.6 Uji Coba Video Call dengan menggunakan FaceTime Video Phone ... 48

4.2 Pengukuran dan Analisa Kualitas Video Call pada Resolusi 640 x 480 dengan Bandwidth 1024 Kbps ... 53

(10)

4.2.2 Pengukuran dan Analisa Packet Loss ... 57

4.2.3 Pengukuran dan Analisa throughput ... 58

4.2.4 Pengukuran dan Analisa Delay ... 59

4.3.1 Pengukuran dan Analisa Jitter ... 61

4.3.3 Pengukuran dan Analisa Throughput ... 64

4.4.1 Pengukuran dan Analisa Jitter ... 67

4.4.3 Pengukuran dan Analisa throughput ... 69

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 72

5.2 Saran ... 72

(11)

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur jaringan Video Call ... 8

Gambar 2.2 Konversi analog ke digital ... 11

Gambar 2.3 Beberapa Model Codec ... 12

Gambar 2.4 Penggambaran aliran komunikasi sebagai pipa air ... 14

Gambar 2.5 Resolusi Video ... 15

Gambar 2.6 Diagram Bandwidth dengan Resolusi ... 16

Gambar 2.7 Susunan model OSI dan TCP/IP empat lapis ... 19

Gambar 2.8 Lokasi protokol RTP pada TCP/IP ... 21

Gambar 2.9 Diagram blok proses modulasi QAM ... 30

Gambar 2.10 Diagram konstelasi 4 QAM ………. 31

Gambar 2.11 Performa ideal dari M-QAM ………... 32

Gambar 3.1 Flowchart Pengujian Dan Pengukuran ... 34

Gambar 3.2 Perangkat FlexiPacket Radio ... 36

Gambar 3.3 Tampilan ping jika user sudah terhubung ... 39

Gambar 3.4 Tampilan FaceTime Video Phone ... 41

Gambar 3.5 Tampilan LCT untuk mengatur perubahan bandwidth dan modulasi ... 39

Gambar 3.6 tampilan Splash Screen ... 42

Gambar 3.7 Tampilan Wireshark ... 42

Gambar 3.8 Tampilan Capture Pada Menu ... 43

Gambar 3.9 Menu Capture Interface ... 43

(12)

Gambar 3.11 Tampilan Proses Filter ... 44

Gambar 3.12 Tampilan Proses Decode ... 45

Gambar 3.13 Tampilan Dari Menu Decode As ... 45

Gambar 3.14 Packet Dengan Proctocol RTP Setelah Di Decode... 46

Gambar 3.15 Pengukuran Rata-Rata Jiter Dan Packet Lost ... 46

Gambar 3.16 Pengukuran Delay Dan Throughput ... 47

Gambar 3.17 Koneksi Yang Terjadi Antara Computer Server Dengan Client. 48 Gambar 3.18 Uji Coba Video Call mengunakan Resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps………. ... 49

Gambar 3.19 Uji Coba Video Call mengunakan resolusi 320 x 240 dengan bandwidth 1024 Kbps ... 50

Gambar 3.20 Uji Coba Video Call mengunakan resolusi 160 x 120 dengan bandwidth 1024 Kbps ... 51

Gambar 4.1 Hasil pengukuran Jitter pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps ... 56

Gambar 4.2 Hasil pengukuran Packet Loss pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps ... 57

Gambar 4.3 Hasil pengukuran Throughput pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps ……….. 58

Gambar 4.4 Hasil pengukuran Delay pada Resolusi 640 x 480 dengan Bandwidth 1024 Kbps………. 60

(13)

xi

Gambar 4.6 Hasil pengukuran Packet Loss pada resolusi 320 x 240

dengan bandwidth 1024 Kbps ... 63 Gambar 4.7 Hasil pengukuran Throughput pada resolusi 320 x 240

dengan bandwidth 1024 Kbps ... 64 Gambar 4.8 Hasil pengukuran delay pada resolusi 320 x 240

dengan bandwidth 1024 Kbps... 65 Gambar 4.9 Hasil pengukuran Jitter pada resolusi 160 x 120

dengan bandwidth 1024 Kbps ... 67 Gambar 4.10 Hasil pengukuran Packet Loss pada resolusi 160 x 120

dengan bandwidth 1024 Kbps ... 68 Gambar 4.11 Hasil pengukuran Throughput pada resolusi 160 x 120

dengan bandwidth 1024 Kbps ... 69 Gambar 4.12 Hasil pengukuran Delay pada resolusi 160 x 120

(14)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan Bit Rate Codec ... 13

Tabel 2.2 Pengelompukan waktu tunda berdasarkan ITU-T G.114 ... 23

Tabel 2.3 Standar Jitter ... 25

Tabel 2.4 Standar tingkat paket hilang ... 26

Tabel 2.5 Tabel beberapa codec terhadap MOS ... 27

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran QoS pada Resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps ... 55

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran QoS pada Resolusi 320 x 240 dengan bandwidth 1024 Kbps ... 61

(15)

ABSTRAK

Saat ini sistem komunikasi dengan mengunakan Video Call seringkali menjadi alternatif dalam berkomunikasi. Salah satu software pilihan untuk layananan komunikasi Video Call adalah FaceTime Video Phone.

Pada Tugas Akhir ini dilakukan analisis implementasi aplikasi Video Call dengan modulasi QAM menggunakan FaceTime Video Phone pada perangkat NSN FlexiPacket Radio yang ada di Laboratorium Sistem Komunikasi Radio Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU. Pada penelitian ini akan diamati layanan Video Call menggunakan FaceTime Video Phone dengan mengubah-ubah tingkat modulasi QAM untuk mengamati kualitas video yang dihasilkan berupa packet loss, delay, throughput dan jiiter. Adapun format Video Call yang diuji pada penelitian ini adalah FLV (Flash Video) dengan menggunakan resolusi 640 x 480, 320 x 240 dan 160 x 120 dengan bandwidth 1024 Kbps untuk semua resolusi. Adapun pengaruh resolusi terhadap sumber daya sistem transmisi akan berdampak terhadap besar kecilnya bandwidth yang akan dipakai. Karena semakin besar resolusi, maka akan semakin besar pula bandwidth yang akan dipakai begitu juga sebaliknya.

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi saat ini begitu pesat, termasuk juga perkembangan teknologi dibidang telekomunikasi. Saat ini sistem komunikasi dengan mengunakan Video Call seringkali menjadi pilihan dalam berkomunikasi.

FaceTime Video Phone merupakan salah satu media yang diperuntukkan bagi Video Call, yang mana dapat dimanfaatkan serta diaplikasikan sebagai pengirim dan penerima video serta suara secara langsung. Software ini dapat mengatur perubahan resolusi yang akan digunakan.

NSN FlexiPacket Radio yang ada di laboratorium Sistem Komunikasi Radio Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU adalah perangkat yang bisa digunakan sebagai model dari jaringan internet yang sesungguhnya. Perangkat ini dapat mengatur berbagai perubahan diantaranya perubahan modulasi dan bandwidth yang dibutuhkan untuk menguji kualitas Video Call. Adapun parameter jaringan yang akan diuji dalam implementasi ini adalah packet loss, delay, throughput dan jitter.

(17)

Dengan menggunakan perangkat NSN FlexiPacket Radio ini maka pada Tugas Akhir ini akan dianalisa tentang kualitas Video Call terhadap pengaruh tingkat modulasi QAM.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, terdapat masalah yang dapat dirumuskan antara

lain sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh tingkat modulasi QAM terhadap kualitas video call

1.3 Tujuan Penulisan

Tugas Akhir ini bertujuan untuk melakukan analisa pengaruh modulasi QAM terhadap kualitas layanan Video Call dengan menggunakan perangkat NSN FlexiPaket Radio dengan parameter jitter, packet loss, troughput dan delay.

1.4 Batasan Masalah

Untuk memudahkan pembahasan dalam tulisan ini, maka dibuat pembatasan masalah

sebagai berikut :

1. Hanya memakai konfigurasi point to point dalam pengiriman video call.

2. Aktivitas pengujian dilakukan menggunakan perangkat NSN FlexiPacket Radio yang ada di Laboratorium Komunikasi Radio DTE FT USU.

(18)

4. Parameter yang dianalisa adalah packet loss, jitter, throughput dan delay sebagai fungsi dari perubahan tingkat modulasi tranmisi QAM dari 4 QAM, 16 QAM, 64 QAM, 128 QAM, dan 256 QAM.

5. Untuk pengujian digunakan software FaceTime Video Phone dan wireshark tidak dibahas secara detail.

6. Format video dan bandwitdh yang dipakai pada penelitian adalah format video flv (flash video) dengan resolusi sebesar 640 x 480, 360 x 240 dan 160 x 120 dengan bandwidth 1024 Kbps dan tidak untuk dibahas secara detail.

7. Durasi yang digunakan untuk setiap pengujian tingkat modulasi berkisar 60 s.

1.5 Metode Penulisan

Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya :

1. Studi literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini dari buku-buku referensi artikel-artikel, jurnal, internet dan lain-lain.

2. Pengujian Laboratorium yaitu dengan melaksanakan percobaan di Laboratorium Komunikasi Radio FT USU.

(19)

1.6 Sistematika Penulisan

Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metode dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini membahas tentang komunikasi data, teknologi video Call dan modulasi QAM.

BAB III INSTALASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi penjelasan mengenai Quality of Service (QoS) dan software yang mendukung. Pembahasannya meliputi instalasi dan konfigurasi baik server maupun client dan penggunaan software untuk pengukuran.

BAB IV ANALISA PENGARUH TINGKAT MODULASI TRANSMISI QAM TERHADAP KUALITAS VIDEO CALL DENGAN MENGGUNAKAN FLEXI PACKET RADIO

Bab ini menjelaskan tentang analisa data pengujian untuk menunjukkan perubahan tingkat modulasi terhadap kualitas hasil Video Call dengan membandingkan hasilnya dengan parameter yang ada.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(20)

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Umum

Dalam perkembangan teknologi komunikasi, dimana tuntutan kebutuhan pelayanan bagi pengguna jasa komunikasi makin tinggi, dalam penyampaian ide dan pendapat tidak hanya audio saja akan tetapi diperlukan juga visualnya, oleh karena itu dibutuhkan komunikasi yang dapat mengirimkan audio visualnya.

Pada awalnya informasi ataupun data yang dilewatkan melalui piranti teknologi informasi, internet, masih sebatas karakter teks yang direpresentasikan melalui ASCI code dan gambar yang terdiri dari bit-bit gambar . Sedangkan suara atau voice awalnya dilewatkan melalui jaringan kabel telepon ataupun sinyal seluler. Hal ini membuat data yang berupa suara dan karakter masih terpisah.

(21)

2.2 Pengertian Video Call

Video Call adalah telepon dengan layar video dan mampu menangkap video (gambar) sekaligus suara yang ditransmisikan. Fungsi telepon video sebagai alat komunikasi antara satu orang dengan orang yang lainnya secara waktu nyata (real-time). Saat ini telepon video sangat berguna bagi orang tuli dan bisu, karena melalui telepon video, komunikasi bisa dilakukan dengan menggunakan bahasa isyarat melalui layanan video tersebut. Begitu juga untuk orang-orang yang berada di tempat lain yang jauh dan ingin berkomunikasi dengan orang yang berada ditempat lain yang jauh pula. Telepon video dapat digunakan sebagai alat yang dapat menyalurkan gambar serta suara dalam bentuk video sehingga terlihat seperti nyata.

Dunia teknologi informasi dan telekomunikasi semakin canggih dan pesat dengan adanya perkembangan internet. Saat ini teknologi informasi dan telekomunikasi sudah tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari dan sudah menjadi kebutuhan untuk memenuhi dan mendukung berbagai macam kegiatan, baik individu maupun organisasi.

Dengan teknologi, setiap orang dapat mengakses dan mendapat informasi secara cepat, tanpa mengenal batas-batas wilayah dan batasan waktu. Ini menyebabkan informasi menjadi sesuatu yang berharga dan sangat dibutuhkan guna mengambil keputusan, terutama dalam kegiatan bisnis.

(22)

atau voice mulanya dilewatkan melalui jaringan kabel telepon ataupun sinyal seluler. Hal ini membuat data yang berupa suara dan karakter masih terpisah.

Video Call merupakan layanan untuk komunikasi suara di mana kedua pihak dapat saling melihat tampilan wajah lawan bicaranya. Video Call sudah mulai diminati pelanggan dalam 2 tahun belakangan ini. Perkembangan teknologi komunikasi yang semakin canggih membuat jarak yang jauh dibuat seakan-akan sangat dekat didukung dengan perangkat gadget yang juga mumpuni. Layanan Video Call dapat membuat penggunanya bertatap muka langsung dan berkomunikasi melalui layar komputer dan layar ponsel [1].

2.3 Jenis Video Call

Menurut perkembangannya Video Call dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu Video Call melalui jaringan internet dan Video Call melalui telepon selular. Berikut ini akan dibahas Video Call melalui perkembangannya.

2.3.1 Video Call Melalui Jaringan Internet

Pada awalnya Video Call berbentuk fisik seperti monitor komputer yang diintegrasikan dengan telepon kabel, sehingga panggilan maupun komunikasi jarak jauh yang akan dilakukan membutuhkan perangkat yang cukup banyak dan tidak fleksibel.

(23)

menyajikan gambar dan suara secara bersamaan. Perangkat yang dibutuhkan pun menjadi semakin lebih praktis. Sekarang, orang tinggal menyambungkan komputer yang memiliki fasilitas video input seperti webcam, video output (monitor), audio input (mikrofon) dan audio output (loudspeaker) dengan jaringan internet atau WAN untuk bisa berkomunikasi secara langsung dan real time serta bertatap muka meskipun jarak jauh [2].

Komunikasi via Video Call yang dibangun melalui jaringan internet memanfaatkan protokol internet atau IP. Selain itu, Video Call dapat pula diatur agar komunikasi hanya terjadi pada jaringan lokal tanpa menghubungkannya dengan internet (cloud).

Komponen yang diperlukan untuk membangun komunikasi melalui Video Call terdiri dari lapisan internet dan aplikasi serta antar muka pengguna. Pada lapisan aplikasi dan antar muka pengguna terdapat kamera dan mikrofon sebagai perangkat inputan gambar dan suara. Inputan ini akan ditransmisikan melalui jaringan internet dengan sebelumnya dikodekan untuk menjadi bit-bit biner yang dapat dilewatkan di jaringan dan diatur dengan standar protokol yang digunakan. Untuk komponen yang membangun komunikasi dengan Video Call dapat dilihat pada Gambar 2.1 [2].

(24)

Komunikasi melalui internet tentunya membutuhkan aplikasi yang dapat menjadi antar muka pengguna dengan komputer seperti penjelajah web (web browser) atau aplikasi yang menyediakan fitur Video Call, seperti Yahoo! Messenger, BeeMessenger, Skype dan lain sebagainya. Aplikasi-aplikasi tersebut dapat diunduh secara gratis maupun berbayar di internet dan penggunaannya pun saat ini sangat luas dari kepentingan pribadi sampai kepentingan bisnis.

2.3.2 Video Call Melalui Telepon Seluler

Sekarang manusia cenderung mobile dan dinamis dalam aktivitas dan kegiatannya. Hal ini menyebabkan segala bentuk komunikasi sudah beralih pada komunikasi mobile yang menyebabkan komunikasi maupun akses informasi dapat dilakukan kapanpun dan dimanapun orang itu berada. Tentunya, hal ini dibarengi dengan perkembangan teknologi wireless atau nirkabel yang lebih fleksibel serta mudah dibangun dan dikonfigurasikan.Teknologi seluler yang merupakan bagian dari teknologi nirkabel telah merambah dari pengiriman suara, data dan akhirnya sampai pada gambar bergerak (video) [1].

(25)

Perkembangan dan penyebaran Video Call melalui telepon mulai meluas, Karena hampir semua telepon seluler yang mendukung jaringan UMTS dapat melakukan panggilan video dengan fasilitas kamera yang menjadi perangkat input.

2.4 Design Jaringan Aplikasi Video Call

Didalam jaringan aplikasi Video Call harus lebih jeli melihat hal – hal yang menjadi kunci faktor dari keberhasilan jaringan aplikasi video call itu sendiri. Faktor – faktornya antara lain Video, Audio, Codec, Bandwidth, Resolition dan Framerate.

2.4.1 Video

Untuk melakukan Video Call, digunakan webcam sebagai data sumber yang akan dikirimkan. Webcam memiliki resolusi pengambilan gambar, dan resolusi antar satu webcam dengan webcam yang lain dapat bervariasi. Dahulu, webcam masih memiliki resolusi yang kecil, misalnya 160x120. Namun sekarang sudah ada webcam yang memiliki resolusi beberapa megapixel. Semakin besar ukuran resolusi semakin besar pula jumlah data yang dikirimkan, sehingga bandwidth yand diperlukan juga semakin besar. Oleh karena itu, jarang sekali dilakukan conference dengan ukuran resolusi yang besar. Umumnya ukuran resolusi yang digunakan untuk Video Conference adalah 320x240.

(26)

dikirimkan tiap detiknya adalah 320x240x30 = 2.304.000 piksel. Jika frame rate 15 fps, jumlah piksel yang dikirimkan tiap detiknya berkurang drastis menjadi 1.152.000 piksel, dengan demikian dapat menghemat bandwidth. Namun jika frame rate diturunkan video yang dihasilkan tidak akan lancar seperti video dengan frame rate yang tinggi [3].

2.4.2 Audio

Untuk melakukan Video Call, digunakan sebuah microphone untuk input audio. Sama halnya dengan data video terdapat faktor yang dapat mempengaruhi ukuran data yang dikirimkan, misalnya sampling rate (dalam satuan kHz) dan jumlah channel. Pada umumnya ukuran data audio yang dikirimkan melalui streaming ini lebih kecil dibandingkan dengan data video. Sebuah data audio yang tidak dikompres menghasilkan data sebesar 5 megabyte per channel per menit. Tetapi, masih dimungkinkan jika input dari device ingin dikompres sehingga lebih menghemat bandwidth yang ada. Gambar 2.2 memeperlihatkan proses konversi gelombang analog ke digital [3].

(27)

2.4.3 Codec

Coding/Decoding yang mana merupakan otak dari sistem. Dan keberhasilan dari komunikasi visual sangatlah tergantung dari perangkat ini. Gambar 2.3 memperlihatkan beberapa model codec [2].

Gambar 2.3 Beberapa Model Codec

Codec merupakan sebuah proses mengubah data suara yang dikonfersikan dalam bentuk data digital dan kemudian ditransmisikan dan dikembalikan lagi kebentuk data suara ketika sampai ketujuan. Codec digunakan untuk penghematan bandwidth. Codec tersedia dalam bentuk open source dan non-open source.

Codec adalah teknologi yang memaketkan data voice ke dalam format data lain dengan perhitungan matematis tertentu sehingga menjadi lebih teratur dan mudah dipaketkan. Dengan menggunakan Codec tertentu bandwidth dapat dihemat. Namun risikonya suara dapat menjadi kurang jernih atau berubah warna suaranya. Apabila mengejar kualitas suara yang baik, jernih, dan tidak berubah warna suaranya, dibutuhkan CODEC dengan perhitungan matematis yang minim. Konsekuensinya kebutuhan bandwidth meningkat.

(28)

bandwidth-nya jauh lebih kecil dibanding G.711 adalah G.729. CODEC ini menghabiskan bandwidth sekitar 24 kbps. Adapun CODEC lain yang umum dan gratis adalah GSM dan iLBC yang menghabiskan bandwidth sekitar 29 – 31 kbps.Tabel 2.1 menunjukkan perbandingan bit rate codec [5].

Tabel 2.1 Perbandingan Bit Rate Codec

Codec Algoritma Bit Rate (Kbps)

ITU G.721 PCM (Pulse Code

ITU G.726 ADPCM (Adaptive

Differential Pulse Code

ITU G.729 CS-ACELP (Conjugate Structure Algebraic –

Code Excited Linear Prediction)

8

ILBC Internet Low Bitrate

Codec

13, 33 dan 15, 20 GSM – Full Rate RPE-LTP(Regular Pulse

Excitation Long – term Prediction)

13

(29)

Tabel 2.1 lanjutan

Codec Algoritma Bit Rate (Kbps) DoD FS - 1016 CELP (code Excited Linear

Prediction)

4.8

Speex CELP (Code Excited

Linear Prediction)

2.15 – 44.2

2.4.4 Bandwidth

Persyaratan lain yang perlu diperhatikan dalam melakukan komunikasi melalui Video Call adalah masalah bandwidth atau kecepatan transmisi data. Semakin kecil bandwidth yang disediakan untuk komunikasi, semakin rendah pula kecepatan transfer data dan kualitas gambar video yang sedang berlangsung juga buruk atau samar.

Sebuah kapasitas transmisi medium menuju pada transmit info (video, audio & data). Bila digambarkan aliran telpon itu sebagai pipa air, bandwidth adalah ukuran dari pipa itu sendiri sedangkan isi yang mengalir didalamnya adalah informasi, isinya dalam bentuk Kbps (Kilo bits persecond). Penggambaran aliran komunikasi sebagai pipa air diperlihatkan pada Gambar 2.4. Untuk Video Call di rekomendasikan 384 Kbps untuk bisa dihasilkan kualitas yang lebih baik. Namun saat ini telah banyak perangkat Video call yang dapat berkomunikasi dengan hanya menghasilkan kurang dari 128 Kbps bahkan sampai pada bandwidth 64 Kbps [3].

(30)

2.4.5 Resolusi

Resolusi sering digunakan sebagai jumlah pixel dalam pencitraan gambar digital. Sebuah gambar dengan tinggi sejumlah N pixel dan lebar M pixel, dapat memiliki resolusi garis yang kurang dari itu. Namun, jika jumlah pixel digunakan sebagai pengukur resolusi, metode yang digunakan adalah mengambil dua buah bilangan bulat yang menunjukkan berapa pixel tinggi gambar tersebut dan berapa pixel lebarnya, kemudian mengalikan angka ini, dan membaginya dengan satu juta untuk mendapatkan angka megapixel. Jenis – jenis resolusi video diperlihatkan pada Gambar 2.5 [4].

Persepsi resolusi dimana hubungan antara resolusi adalah pada ukurannya. Biasanya penggambaran pada penulisannya adalah dot atau pixel. Berikut ini standarisasi resolusi video.

- HD

Sebuah standarisasi yang dimanfaatkan sistem televisi digital. - XGA

Standarisasi grafik resolusi tinggi yang di perkenalkan oleh IBM.

(31)

Semakin besar resolusi yang dipakai maka semakin besar bandwidth yang dipakai, hal ini diperlihatkan Gambar 2.6 [3].

Gambar 2.6 Diagram Bandwidth dengan Resolusi

2.4.6 Frame Rate

Frame rate adalah Jumlah bingkai gambar atau frame yang ditunjukkan setiap detik dalam membuat gambar bergerak; diwujudkan dalam satuan fps (frames per second), makin tinggi angka fps-nya, semakin mulus gambar bergeraknya. Game dan film, biasanya tinggi fps-nya.

Pengkodean video merupakan salah satu cara untuk mengatasi permasalahan mengenai tingginya bit rate yang harus disediakan untuk proses transmisi dan penyimpanan dari data video digital. Salah satu standar pengkodean video adalah ITU-T G.1010 yang mendefinisikan pengkodean video untuk target bit rate 64 kbps hingga 1024 kbps. Dalam pengkodean ITU-T G.1010, dilakukan kompresi intraframe melalui transform coding dan kompresi interframe melalui motion compensation[6].

(32)

adalah 704 x 480 (pixel x line), sedangkan Eropa dan Indonesia adalah 25 fps dengan bentuk standarisasi video PAL yang ukuran gambarnya 704 x 576 .

2.5 Prinsip Kerja Video Call

Video Call merupakan suatu teknologi yang mampu melewatkan trafik suara, video dan data secara real time, dengan mengubahnya kedalam bentuk digital, dan dikelompokkan menjadi paket–paket data yang dikirim dengan menggunakan platform IP (Internet Protokol). Perbedaan antara teknologi Video Call dengan Teknologi PSTN adalah informasi suara yang ditransmisikan dalam bentuk paket dimana pendudukan kanal tidak terjadi secara terus menerus seperti pada layanan PSTN, sehingga kanal informasi masih dapat diisi oleh jenis layanan lain. Dengan adanya teknologi Video Call, kita dapat melakukan komunikasi suara dan gambar dengan memanfaatkan jaringan IP dengan biaya yang murah.

Hubungan komunikasi suara antara pengguna dapat dilakukan selama pengguna memiliki koneksi ke jaringan dengan menggunakan headphone yang tersambung ke komputer dan software Video Call seperti NetMeeting, X-Lite, SJPhone, Skype, dan lain-lain [7].

2.6 Protokol Penunjang Jaringan Video Call

(33)

untuk penggunaan pribadi. Sejumlah metode-setup panggilan berdasarkan pesan instan protokol seperti Skype juga sekarang menyediakan video.

Protokol lain yang digunakan untuk Video Call atau videophone adalah H.324 yang merupakan campuran call setup dan kompresi video. Videophone yang bekerja di saluran kabel telepon biasanya menggunakan protokol ini dan bandwidth-nya terbatas oleh modem sekitar 33 kbps. Selain itu ada juga protokol H.320 yang menetapkan persyaratan teknis untuk sistem telepon dan pealatan terminal yang biasa dipakai untuk video conference.

Ada beberapa protokol yang menjadi penunjang jaringan Video Call, antara lain [4].

2.6.1 Application Layer

Fungsi utama lapisan ini adalah pemindahan file. Perpindahan file dari sebuah sistem ke sistem lainnya yang berbeda memerlukan suatu sistem pengendalian untuk menangatasi adanya ketidak cocokan sistem file yang berbeda – beda. Protokol ini berhubungan dengan aplikasi. Salah satu contoh aplikasi yang telah dikenal misalnya HTTP (Hypertext Transfer Protocol) untuk web, FTP (File Transfer Protocol) untuk perpindahan file, dan TELNET untuk terminal maya jarak jauh.

2.6.2 Protokol TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol)

(34)

Gambar 2.7 Susunan model OSI dan TCP/IP empat lapis

2.6.2.1 TCP (Transmission Control Protocol)

Dalam mentransmisikan data pada layer Transpor ada dua protokol yang berperan yaitu TCP dan UDP. TCP merupakan protokol yang connection-oriented yang artinya menjaga reliabilitas hubungan komunikasi end – to – end. Konsep dasar cara kerja TCP adalah 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.

(35)

Dalam hubungan Video Call, TCP digunakan pada saat pengiriman sinyal. TCP tidak digunakan dalam pengiriman data suara pada Video Call karena pada suatu komunikasi data Video Call penanganan data yang mengalami keterlambatan lebih penting daripada penanganan paket yang hilang [8].

2.6.2.2 UDP (User Datagram Protocol)

UDP yang merupakan salah satu protokol utama diatas IP merupakan transport protokol yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP. UDP digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme reliabilitas. UDP pada Video Call digunakan untuk mengirimkan aliran suara yang dikirimkan secara terus menerus.

UDP digunakan pada Video Call karena pada pengiriman aliran suara yang berlangsung terus menerus lebih mementingkan kecepatan pengiriman data agar tiba di tujuan tanpa memperhatikan adanya paket yang hilang walaupun mencapai 50% dari jumlah paket yang dikirimkan. Karena UDP mampu mengirimkan aliran data dengan cepat, maka dalam teknologi Video Call UDP merupakan salah satu protokol penting yang digunakan sebagai header pada pengiriman data selain RTP dan IP. Untuk mengurangi jumlah paket yang hilang saat pengiriman data (karena tidak terdapat mekanisme pengiriman ulang) maka pada teknolgi Video Call pengiriman data banyak dilakukan pada private network [8].

2.6.2.3 IP (Internet Protocol)

(36)

sama lainnya. Hal ini dilakukan untuk mencegah kesalahan pada transfer data. Terakhir, protokol data akses berhubungan langsung dengan media fisik. Secara umum protokol ini bertugas untuk menangani pendeteksian kesalahan pada saat transfer data. Untuk komunikasi datanya, Internet Protokol mengimplementasikan dua fungsi dasar yaitu addressing dan fragmentasi. Salah satu hal penting dalam IP, dalam pengiriman informasi adalah metode pengalamatan pengirim dan penerima. Saat ini terdapat standar pengalamatan yang sudah digunakan yaitu IPv4 dengan alamat terdiri dari 32 bit [8].

2.6.2.4 RTP (Real Time Transport Protocol)

RTP (Real Time Transport Protocol) adalah sebuah protokol yang dapat memperhatikan masalah waktu dan merupakan standar internet untuk melakukan pengiriman data secara real-time, yang meliputi audio dan video yang bergantung pada protokol transport. Gambar 2.8 memperlihatkan lokasi protokol RTP pada TCP/IP [5].

Gambar 2.8 Lokasi protokol RTP pada TCP/IP

(37)

menjalankan RTP berada diatas protokol UDP. RTP tidak menyediakan mekanisme apapun untuk memastikan pengiriman yang tepat waktu.

2.7 Kualitas Layanan Video Call

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas suara, yaitu waktu tunda (delay), variasi waktu tunda (jitter), dan pemilihan jenis codec. Ukuran dan pengalokasian kapasitas jaringan juga mempengaruhi kualitas Video Call secara keseluruhan. Berikut penjelasan dari beberapa faktor tersebut [9].

2.7.1 Waktu Tunda (Delay)

Waktu tunda (delay) merupakan akumulasi berbagai waktu tunda dari ujung ke ujung pada jaringan Internet. Waktu tunda mempengaruhi kualitas layanan (QoS) karena waktu tunda menyebabkan suatu paket lebih lama mencapai tujuan. ITU-T G.114 merekomendasikan waktu tunda tidak lebih besar dari 150 ms untuk berbagai aplikasi, dengan batas 400 ms untuk komunikasi suara yang masih dapat diterima. Rumus yang digunakan untuk mencari nilai delay dibawah ini[14]:

= ...……….. (2.1)

Keterangan:

Duration = total waktu pengiriman paket Total packet = total paket yang dikirim

(38)

”timing”. Urutan pengucapan tiap suku kata yang ditransmisikan harus sampai ke sisi penerima dengan urutan yang sama pula sehingga dapat terdengar dengan baik secara real-time. ITU G.114 membagi karakteristik waktu tunda berdasarkan tingkat kenyamanan user, seperti pada Tabel 2.2[11].

Tabel 2.2 Pengelompokan Waktu Tunda

Waktu Tunda Kualitas

0 – 150 ms Baik

150 – 400 ms Cukup, masih dapat diterima

> 400 ms Buruk

Ada beberapa komponen waktu tunda yang terjadi di jaringan. Komponen waktu tunda tersebut yaitu waktu tunda pemrosesan, waktu tunda paketisasi, waktu tunda propagasi, dan waktu tunda akibat adanya jitter buffer di terminal penerima. Berikut ini penjelasan mengenai beberapa jenis waktu tunda yang dapat mempengaruhi kualitas layanan telepon internet [9]:

1. Processing delay

Waktu tunda yang terjadi akibat proses pengumpulan dan pengkodean sampel analog menjadi digital. Waktu tunda ini tergantung pada jenis codec yang digunakan.

2. Packetization delay

Waktu tunda ini terjadi akibat proses paketisasi sinyal suara menjadi paket-paket yang siap ditransmisikan ke dalam jaringan.

3. Queueing delay

(39)

4. Propagation delay

Waktu tunda ini disebabkan oleh medium fisik jaringan dan jarak yang harus dilalui oleh sinyal suara pada media transmisi data antara pengirim dan penerima.

5. Serialization delay

Waktu tunda ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk pentransmisisan paket IP dari sisi originating (pengirim).

6. Component delay

Waktu tunda ini disebabkan oleh banyaknya komponen yang digunakan di dalam system transmisi.

2.7.2. Jitter

Jitter merupakan perbedaan selang waktu kedatangan antar paket di terminal tujuan. Jitter dapat disebabkan oleh terjadinya kongesti, kurangnya kapasitas jaringan, variasi ukuran paket, serta tidak berurutnya paket. Faktor ini perlu diperhitungkan karena karakteristik komunikasi voice adalah sensitif terhadap waktu tunda dan jitter.

(40)

Tabel 2.3 Standar Jitter

Jitter Kualitas

0 – 20 ms Baik

20 – 50 ms Cukup, masih dapat diterima

>50 ms Buruk

Semakin besar nilai jitter maka akan seakin menurunkan performansi dari jaringan, karena itu nilai jitter harus seminimum mungkin. Rumus yang digunakan untuk menghitung jitter adalah[14]:

− = ……….. (2.2)

2.7.3 Packet Loss (Tingkat Paket Hilang)

Sinyal suara pada telepon internet akan ditransmisikan dalam jaringan IP dalam bentuk paket-paket IP. Karena jaringan IP merupakan best effort network maka tidak ada jaminan pada pengiriman paket tersebut. Setiap paket dapat dirutekan pada jalur yang berbeda menuju penerima. Pada best effort network tidak ada perbedaan antara paket data voice dengan paket-paket data lainnya yang mengalir di jaringan. Maka dari itu tentunya akan mempengaruhi kualitas layanan. Tabel 2.4 memperlihatkan standar tingkat paket hilang pada jaringan berdasarkan standar ITU-T G.114[11].

Tabel 2.4 Standar Tingkat Paket Hilang

Tingkat Paket Hilang Kualitas

0 – 1 % Baik

1 – 5 % Cukup, masih dapat diterima

(41)

Rumus yang digunakan untuk menghitung packet loss adalah[14]:

!" #$%% = & ' ( 100% ... (2.3)

2.7.4 Throughput

Throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran waktu tertentu. Throughput lebih menggambarkan bandwidth yang sebenarnya (aktual) pada suatu waktu tertentu yang digunakan untuk mendownload suatu file dengan ukuran tertentu. Throughput merupakan jumlah bit yang berhasil dikirim pada suatu jaringan. Rumus yang digunakan untuk mencari nilai throughput adalah[14]:

,ℎ $./ℎ0. = 1 2 3 4 …………... (2.4)

Beberapa faktor yang menentukan nilai throughput adalah : 1. Piranti jaringan

2. Tipe data yang ditransfer 3. Topologi jaringan

4. Banyaknya pengguna jaringan 5. Spesifikasi komputer client/user 6. Spesifikasi komputer server 7. Induksi listrik dan cuaca

2.7.5 Pengkodean Sinyal Suara

(42)

sehingga didapat ukuran yang lebih padat. Proses pengkodean ini biasa dikenal dengan nama codec. Beberapa codec telah distandarisasi oleh ITU-T seperti G.711, G.723 dan G.729. Setiap codec tersebut memiliki metode kompresi, waktu tunda untuk code dan decode suara, serta bitrate yang berbeda-beda. Pemilihan codec yang tepat akan mempengaruhi kualitas layanan secara keseluruhan.

Tabel 2.5 memperlihatkan perbandingan beberapa jenis codec terhadap nilai MOS. Codec dengan bitrate yang lebih besar tentunya memiliki kualitas suara yang lebih baik dibanding codec dengan bitrate yang lebih rendah. Akan tetapi codec dengan bitrate yang tinggi membutuhkan kapasitas jaringan yang besar pula[13].

Tabel 2.5 Perbandingan Beberapa Codec Terhadap MOS.

Codec Bitrate (Kbps) Framing Size (ms) MOS Score

G.711 64 0.125 4.1

G.726 32 0.125 3.85

G.728 16 0.625 3.61

G.729 8 10 3,92

G.723.1 6.3 30 3.9

G.723.1 5.3 30 3.65

2.8 Pemanfaatan Video Call

(43)

1. Bisnis : Dengan adanya Video Call, individu-individu di tempat yang jauh dan akan mengadakan tatap muka ataupun rapat dapat dilakukan video conference, semacam Video Call tetapi dalam skala lebih besar.

2. Kesehatan dan obat-obatan : Dengan adanya Video Call, penanganan medis secara jarak jauh pun dapat dilakukan. Ini biasa dilakukan di daerah terpencil yang sarana pengobatannya tidak begitu baik, sehingga dibutuhkan yang lebih canggih dan professional untuk kasus tertentu. Dengan melakukan komunikasi dan tatap muka, pasien dapat dilihat secara langsung dan real time mengenai gejala penyakitnya.

3. Pendidikan : Dengan adanya teknologi Video Call, antar siswa ataupun guru dapat saling berdiskusi, berksperimen dan bereksplorasi baik dalam maupun luar negeri tanpa adanya batasan tempat dan waktu.

2.9 Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Modulasi adalah suatu proses penumpangan sinyal yang hendak dikirim pada sebuah sinyal pembawa (carier). Sinyal data dapat ditumpangkan ke sinyal pembawa dengan cara mengubah amplitude, frekuensi atau fase dari sinyal pembawa tersebut. Untuk meningkatkan kapasitas informasi yang dikirimkan, dapat dilakukan dengan perubahan terhadap kombinasi 2 dari parameter tersebut. Metode tersebut digunakan pada skema modulasi QAM.

(44)

sinusoid dan saling berbeda fase 90˚ satu sama lain. Sehingga disebut quadrature cariers[15].

2.9.1 Konsep Modulasi QAM

QAM merupakan salah satu teknik modulasi digital multisombol, pada QAM, setiap simbol yang dikirimkan melambangkan beberapa bit sekaligus. Oleh karena itu, QAM dapat digunakan untuk mendapatkan data rate yang tingggi pada bandwitdh yang terbatas. Pada QAM, fase dan amplitude sinyal pembawa yang diubah-ubah. Cara pengubahan gelombang pembawa ini merupakan perpaduan dari 2 teknik modulasi yaitu phase shift keying (psk) dan amplitude shift keying (ask). Berikut ini merupakan beberapa jenis dari modulasi QAM :

1. 4-QAM

QAM adalah teknik pengkodean M-ary dimana M=4. Seperti halnya QPSK, pada empat QAM ada 4 fase keluaran berbeda, maka harus ada 4

kondisi masukan yang berbeda, yaitu: 00,01,10, dan 11. 2. 16-QAM

Modulasi 16 QAM merupak modulasi QAM yang menggunakan inputan 4 bit dengan 16 kondisi logika.

3. 64-QAM

64 QAM adalah teknik pengkodean dengan M=64 sehingga untuk masukan digital ke modulator adalah sinyal dengan jumlah bit sebanyak 6. 4. 128-QAM

(45)

5. 256-QAM

256 QAM adalah teknik pengkodean dengan M=256 sehingga untuk masukan digital ke modulator adalah sinyal dengan jumlah bit sebanyak 8.

Proses modulasi QAM secara umum dapat ditunjukan pada Gambar 2.9 pada gambar tersebut, sinyal informasi yang akan dikirim (baseband) dibagi menjadi 2 komponen yaitu komponen I dan Q yang saling berbeda fase 90˚. Komponen I dan Q adalah komponen “in-phase” yang merupakan bagian real dari sinyal modulasi QAM dan komponen Q adalah komponen “quadrature” yang merupakan bagian imajiner dari sinyal modulasi.

Gambar 2.9 Diagram blok proses modulasi QAM

Kemudian, sinyal I dan Q dikalikan dengan gelombang yang berasal dari LO (local oscillator) dimana fase dari gelombang yang dihasilkan kedua LO tersebut juga berbeda 90˚. Setelah itu sinyal I dan Q yang telah dicampur dengan gelombang pembawa tersebut dijumlahkan menjadi sebuah sinyal yang dapat ditransmisikan.

(46)

setiap simbolnya memiliki pola digital 2-bit. Misalanya bitstream yang dibuat adalah (1,0,0,1,1,1) maka bit-bit tersebut dikelompokan setiap 2 bit menjadi (10,01,11), sehingga bitstream tersebut dapat dipetakan pada simbol yang sesuai untuk 4-QAM[16].

2.9.2 Diagram Konstelasi

Diagram konstelasi adalah sebuah diagram yang merepresentasikan pola modulasi digital pada bidang kompleks dan diurutkan berdsasarkan aturan kode Gray. Kode Gray adalah pengurutan nilai biner dimana kedua nilai yang berdekatan hanya mempunyai perbedaan satu digit. Penggunaan kode Gray akan membantu mengurangi bit eror yang terjadi. Jumlah titik-titik pada diagram berupa pemangkatan dari 2_ⁿ, karena pada komunikasi digital datanya bernilai biner. Diagram konstelasi 4 QAM dapat dilihat pada Gambar 2.10[17].

Gambar 2.10 diagram konstelasi 4 QAM

2.9.3 Probabilitas Error Bit

(47)

probabilitas error bit untuk M-ary QAM dimana M=2_ᵏ dan k=2,4,6,…….,n (bilangan genap)[18].

2.9.4 Performa dari Bentuk gelombang M-QAM yang sama

Gambar 2.12 memberikan secara rinci performa Symbol error rate (SER) secara teoritis dan ideal untuk gelombang 16 QAM, 64 QAM, dan 256 QAM. Konversi SER ke BER dijelaskan pada catatan Gambar 2.11[19].

Gambar 2.11 Performa ideal dari M-QAM .

Catatan Symbol Error Rate (SER) Dapat diubah menjadi Bit error rate dengan asumsi Gray coded Assignment adalah BER = (1/log2M) x SER. Untuk 16QAM,

(48)

BAB III

INSTALASI DAN PENGUJIAN

3.1 Umum

Kualitas layanan QoS (Quality of Service) dapat dilihat sebagai mekanisme untuk mencapai tingkat kinerja layanan pada jaringan. Qos dapat juga dimengerti sebagai kemampuan jaringan untuk menangani trafik sehingga jaringan tersebut dapat mencapai tingkat layanan yang dibutuhkan oleh aplikasi. Layanan Video Call untuk dapat berjalan dengan baik.

Untuk itu di dalam bab ini akan di bahas mengenai kualitas layanan QoS, di dalam tugas akhir ini akan dibahas hanya pada parameter yang utama dalam QoS yaitu delay, jitter, throughput, dan packet loss, untuk mendapatkan empat parameter tersebut di butuhkan sebuah software yang dapat menghitung keempat parameter tersebut, Wireshark merupakan software yang paling tepat untuk menghitung keempat parameter tersebut [9].

3.2 QoS (Quality of Service)

(49)

3.3 Diagram Alur (Flowchart)

Diagram alur kerja (flowchart) dalam analisa kualitas layanan Video Call ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Flowchart Pengujian Dan Pengukuran

Pengujian dilakukan sebanyak 3 (tiga) kali yaitu dengan tingkat modulasi 4 QAM, 16 QAM, 64 QAM, 128 QM, 256 QAM. Dengan bandwidth 1024 Kbps untuk tiap-tiap resolusi yaitu: 160 x 120, 320 x 240 dan 640 x 480

16 QAM 4 QAM

rresolusi

128 QAM 256 QAM 64 QAM

Pengamatan parameter QoS

Stop Start

Pemanggilan Video Call dijalankan bersamaan dengan menggunakan LCT

(50)

3.4 Spesifikasi Sistem

Spesifikasi sistem terbagi atas dua yaitu spesifikasi perangkat keras dan spesifikasi perangkat lunak. Adapun spesifikasi tersebut akan dibahas pada sub bab berikut ini.

3.4.1 Spesifikasi Perangkat Keras a. komputer server LCT (Server)

Spesifikasi sitem perangkat keras pada computer server pada LCT yaitu:

Jenis : Dekstop PC

Prosesor : Pentium intel dual core 3 Ghz Memori : 2 GB DDR II

Hard disk : 40 GB maxtor b. komputer user a (Pemanggil)

Jenis : LAPTOP Tipe : ASUS K24F

Prosesor : 2.3 GHz Intel Core i3-350M Memori : 2 GB DDR3 (1 x 2048 MB) Hard disk : 320 GB Serial ATA 5400 RPM Camera : Webcam 1.3 MP

(51)

c. komputer user b (Penerima)

Jenis : LAPTOP

Tipe : ACER Aspire 4745G

Prosesor : Intel Core i5-3430M 2.26 GHz Memori : 2GB DDR3 (1 x 2048)

Hardisk : 640 GB Serial ATA 5400 RPM Camera : Webcam 1.3 MP

Audio : High-Definition

d. Perangkat Flexy Packet Radio (Perangkat keras)

2 buah antenna microwave 12 inchi 2 buah HUB A-2200

2 buah power supply 12 volt

Dari spesifikasi diatas dapat digambarkan skema yang terjalin antar perangkatnya. Ini dapat dilihat pada Gambar 3.2.

(52)

Keterangan gambar :

• A = antenna microwave 12 inchi • B = HUB A-2200

• C = komputer server • D = komputer user

Dari gambar 3.1 diatas dapat dilihat bagaimana hubungan antara komputer user a (D1) dapat berhubungan dengan komputer user b (D2), dan komputer (C) sebagai server yang berfungsi mengatur tingkat modulasi QAM dan besar bandwith yang akan dilewatkan pada FlexiPacket Radio.

3.4.2 Spesifikasi Perangkat Lunak a. Sistem operasi

Sistem operasi yang digunakan pada Tugas Akhi ini adalah system operasi windows xp pada sisi server dan windows 7 pada sisi client.

b. FaceTime Video Phone

(53)

c. Wireshark

WireShark adalah sebuah Network Packet Analyzer. Network Packet Analyzer akan mencoba “menangkap” paket-paket jaringan dan berusaha untuk menampilkan semua informasi di paket tersebut sedetail mungkin.

Network Packet Analyzer dapat diumpamakan sebagai alat untuk memeriksa apa yang sebenarnya sedang terjadi di dalam kabel jaringan seperti halnya voltmeter atau tespen yang digunakan untuk memeriksa apa yang sebenarnya sedang terjadi di dalam sebuah kabel listrik.

Oleh karenanya tidak sedikit yang mengatakan bahwa WireShark adalah salah satu tool gratis (dan bahkan open source) terbaik untuk menganalisa paket jaringan [10].

3.5 Langkah-langkah pengukuran menggunakan FaceTime Video Phone, LCT dan Wireshark:

Berikut ini merupakan langkah-langkah pengambilan data dengan menggunakan perangkat lunak FaceTime Video Phone dan wireshark adalah sebagai berikut :

(54)

Gambar 3.3.a tampilan ping dari user a jika sudah terhubung

Gambar 3.3.b tampilan pingdari user b jika user sudah terhubung 2. Buka aplikasi FaceTime Video Phone. Dan sebelum melakukan

(55)

Gambar 3.4 Tampilan FaceTime Video Phone

3. Kemudian buka LCT di komputer server untuk mengatur perubahan bandwidth dan modulasi yang di akan di uji coba.

(56)

(57)

4. Setelah pemanggilan berlangsung jalankan aplikasi wireshark. Setelah itu akan muncul splash screen dari wiresahark yag sedang me-load komponen-komponen yang diperlukan.

Tampilan splash screen seperti pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 tampilan Splash Screen

5. Kemudian akan muncul tampilan wireshark seperti pada Gambar 3.7.

(58)

6. Setelah itu pilih capture _→interface pada menu seperti pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Tampilan Capture Pada Menu

7. Kemudian muncul tampilan untuk memilih interface yang akan di capture, setelah dipilih klik start seperti pada Gambar 3.9.

(59)

8. Setelah itu wireshark akan segera meng-capture paket-paket didalam jaringan dan menampilkanya dengan segera seperti pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Proses Capture Paket Menggunakan Wireshark 9. Kemudian klik Stop the running live capture pada menu wireshark ketika

memasuki durasi 60 s. Dan untuk dapat melihat data dari hasil proses capture, packet-packet ini harus diubah dulu ke protocol UDP dengan cara mem-filternya seperti pada Gambar 3.11.

(60)

10. Setelah proses filter selesai protocol UDP harus di decode kedalam protocol RTP untuk dapat melihat parameter pengujian. Dengan cara klik kanan pada protocol udp maka akan muncul menu seperti pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Tampilan Proses Decode

11. Kemudian pilih Decode As pada menu tersebut sehingga akan muncul tampilan seperti pada Gambar 3.13.

(61)

12. Setelah itu pilih RTP dan akan muncul tampilan packet dengan protocol RTP setelah di Decode seperti pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Packet Dengan Proctocol RTP Setelah Di Decode 13. Kemudian untuk melihat parameter jitter dan packet lost klik

Telephony_→RTP_→Stream Analysis pada menu di wireshark. Hasil pengukuran menampilkan nilai rata-rata jitter dan data yang hilang (packet lost) seperti Gambar 3.15.

(62)

14. Dan untuk melihat parameter delay dan throughput. Klik Statistics_→Summary pada menu di wireshark. Hasil pengukuran menampilkan delay dan throughput dari packet data yang di tangkap seperti pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Pengukuran Delay Dan Throughput

3.6 Spesifikasi Video Dan Bandwitdh

Pada Tugas Akhir ini, pengujian dilakukan dengan menggunakan format video FLV (Flash Video) dan bandwitdh dengan 3 jenis resolusi dan bandwitdh berbeda yaitu :

(63)

3.7 Uji coba Video Call dengan menggunakan FaceTime Video Phone Video Call dijalankan dengan memanfaatkan teknologi jaringan LAN yang diakses melalui flexi packet radio. Uji coba video Call dan pengukuran dilakukan di Laboratorium Telkom I Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara.

Untuk menghubungkan komputer dengan koneksi LAN dari Flexi Packet Radio maka digunakan kabel UTP dengan karakteristik CAT 5. Setelah terhubung untuk memastikannya maka lakukan terlebih dahulu ping untuk mengetahui telah terhubung atau tidaknya dengan computer server. Setelah terhubung maka akan terlihat koneksi yang terjalin seperti pada Gambar 3.17.

Gambar 3.17 Koneksi Yang Terjadi Antara Computer Server Dengan Client.

(64)

Resolusi 640 x 480 dengan Bandwidth 1024

NSN Flexi packet radio

3.8.1 Pengujian Video Call pada Resolusi 640 x 480 dengan Bandwidth 1024 Kbps

Pengujian Video Call pada resolusi 640 x 480. Dengan bandwidth 1024 Kbps ini menggunakan video dengan spesifikasi sebagai berikut:

1. Tipe codec video : H.264 30 fps

2. Tipe codec audio : H.323 16 Khz stereo 3. Resolusi video : 640 x 480 Pixel 4. Format Video : Vlf (Flash Video) 5. Bandwidth : 1024 Kbps

Proses pengujian dilakukan dengan 5 (lima) kali percobaan. Dengan format video dan bandwidth yang sama, hanya memvariasikan tingkat modulasi. Maka modulasi yang pertama kali akan di uji yaitu modulasi 4 QAM. Proses seterusnya dengan mengunakan modulasi 16 QAM, 64 QAM, 128 QAM dan 256 QAM Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan resolusi 640 x 480. Dengan bandwidth 1024 Kbps seperti pada Gambar 3.18.

User a (D1) User b (D2) Gambar 3.18 Uji Coba Video Call menggunakan resolusi 640 x 480 dengan

(65)

Pengujian video call pada resolusi 320 x 240. Dengan bandwidth 1024 kbps ini menggunakan video dengan spesifikasi sebagai berikut:

2. Tipe codec audio : H.323 16 Khz stereo 3. Resolusi video : 320 x 240 Pixel 4. Format Video : Vlf (Flash Video) 5. Bandwidth : 1024 Kbps

Proses pengujian dilakukan dengan 5 (lima) kali percobaan. Dengan format video dan bandwidth yang sama, hanya memvariasikan tingkat modulasi. Maka modulasi yang pertama kali akan di uji yaitu modulasi 4 QAM. Proses seterusnya dengan mengunakan modulasi 16 QAM, 64 QAM, 128 QAM dan 256 QAM Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan resolusi 640 x 480. Dengan bandwidth 1024 Kbps seperti Gambar 3.19.

(66)

Pengujian Video Call pada resolusi 160x120. Dengan bandwidth 1024 Kbps ini menggunakan video dengan spesifikasi sebagai berikut:

2. Tipe codec audio : H.323 16 Khz stereo 3. Resolusi video : 160x120 Pixel 4. Format Video : Vlf (Flash Video) 5. Bandwidth : 1024 Kbps

Proses pengujian dilakukan dengan 5 (lima) kali percobaan. Dengan format video dan bandwidth yang sama, hanya memvariasikan tingkat modulasi. Maka modulasi yang pertama kali akan di uji yaitu modulasi 4 QAM. Proses seterusnya dengan mengunakan modulasi 16 QAM, 64 QAM, 128 QAM dan 256 QAM Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan resolusi 160 x 120 dengan bandwidth 1024 Kbps seperti pada Gambar 3.20.

(67)

BAB IV

ANALISA PENGARUH TINGKAT MODULASI TRANSMISI

QAM TERHADAP KUALITAS VIDEO CALL

4.1 Umum

Kualitas merupakan tingkat keberhasilan suatu sistem untuk memberikan layanan sesuai dengan hasil yang diharapkan. Dalam hal komunikasi data, kualitas dikatakan maksimal apabila setiap paket data yang terkirim sama persis dengan data yang dikirim dengan nilai waktu tunda seminimal mungkin. Bagi pengguna, kualitas maksimal merupakan tingkat kepuasan dalam mempergunakan suatu layanan.

Pada bab ini diperlihatkan kualitas layanan Video Call ketika dijalankan dengan menggunakan layanan NSN Flexi Packet Radio. Data yang di tampilkan merupakan hasil dari pengukuran dengan menggunakan software wireshark.

(68)

4.2 Pengukuran dan Analisa Kualitas Video Call pada Resolusi 640 x 480 dengan Bandwidth 1024 Kbps

Dengan mengacu pada Gambar 3.1 maka dilakukan pengambilan data dengan menggunakan perangkat lunak wireshark. Adapaun langkah-langkah pengambilan data sebagai berikut :

1. Perhitungan untuk mencari nilai delay :

Keterangan:

Duration = total waktu pengiriman paket Total packet = total paket yang dikirim

(69)

2. Perhitungan untuk mencari nilai throughput :

Total Packet /( ∗

total bytes ( + ∗

, -, . (

Keterangan:

Bytes = jumlah bit yang dikirim Duration = total waktu pengiriman paket Packet = jumlah bit yang dikirim

Total Packet 49.751 ∗ 60.159 2993 Total bytes 249.211 ∗ 2993 745888

, -, 745888

60,159

(70)

3. Perhitungan untuk mencari packet loss :

4 5 (( 4 6 7 8 4 9 7

4 6 7 : 100%

4 5 (( 3009 8 2720

3009 : 100%

Packet loss = 9,60%

Keterangan:

Paket terkirim = total RTP packet yang terkirim Paket diterima = paket yang berhasil diterima

4. Perhitungan untuk mencari nilai rata-rata jitter :

< 8 = 6 =

6 4 - 7 4

< 8 = 5096.07

2720

< 8 = 1,873555 7(

(71)

Hasil dari pengukuran kualitas video call pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 kbps dapat dilihat pada Tabel 4.1:

Tabel 4.1 Hasil pengukuran QoS pada Resolusi 640 x 480. Dengan Bandwidth 1024 Kbps Kbps, suara dan video yang dikirim juga sudah baik selain itu dapat dilihat pula packet loss adalah 0,33 - 0%. ITU-T G.114 merekomendasikan packet loss yang baik 0-1%. Dan sudah memenuhi standar QoS.

4.2.1 Pengukuran dan Analisa Jitter

(72)

paket, variasi-variasi dalam panjang antrian, dan waktu pengolahan data. ITU-T G.114 merekomendasikan jitter yang baik adalah < 20 ms[11].

Pada saat uji coba jitter yang diukur merupakan jitter rata-rata (average) dari jitter beberapa paket Video Call yang tertangkap oleh wireshark. Dari hasil pengukuran parameter jitter ditunjukkan oleh Tabel 4.1 dan Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Hasil pengukuran Jitter pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps

Pada Tabel 4.1 dan Gambar 4.1 terlihat bahwa penurunan jitter mengikuti tingkat modulasi yang di ujikan. Nilai jitter terkecil terletak pada modulasi 256 sebesar 0.92 namun penurunan paling besar terletak pada modulasi 16 sebesar 0.71 ms.

(73)

4.2.2 Pengukuran dan Analisa Packet Loss

Packet loss menentukan besarnya paket yang hilang pada saat video call berlangsung dari source address ke destination address dan sebaliknya. Semakin besar packet loss menyebabkan kualitas video dan suara tidak jelas atau tidak sesuai dengan aslinya. Dari hasil pengukuran parameter packet loss untuk resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 kbps di tunjukkan oleh Tabel 4.1 dan Gambar 4.2

Gambar 4.2 Hasil pengukuran Packet Loss pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps

Berdasarkan Gambar 4.2 dapat dijelaskan bahwa rata-rata paket loss saat sistem melakukan Video Call berkisar 0. % sampai 9.6 %, dimana besar packet loss yang masih diperbolehkan ITU-T G.114 adalah sebesar < 10%. Yang artinya pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 kbps masih memenuhi standar untuk QoS.

(74)

4.2.3 Pengukuran dan Analisa Throughput

Dari pengukuran yang dilakukan dengan wireshark didapatkan data-data sebagaimana yang ditunjukkan Tabel 4.1 dan Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Hasil pengukuran Throughput pada resolusi 640 x 480 dengan bandwidth 1024 Kbps

Berdasarkan Gambar 4.3 nilai throughput terbesar didapatkan pada saat modulasi 256 QAM dengan throughput 152 Kbps. Sedangkan pada nilai throughput terkecil di dapatkan pada saat modulasi 4 QAM yaitu sebesar 99. Besar kecilnya paket data yang diterima di karenakan semakin meningkatnya modulasi. Besarnya nilai throughput tergantung oleh besarnya ukuran file dan jumlah paket yang dikirim perdetik, semakin besar ukuran data dan jumlah paket yang dikirim perdetik, semakin besar ukuran data dan jumlah paket yang dikirim perdetik, maka nilai throughput semakin besar juga. Selain ukuran file dan jumlah