BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Industri telekomunikasi berkembang begitu pesat, dimulai dari sistem pengiriman suara konvensional, sistem pengiriman informasi dengan gambar maupun video hingga masuk ke era pengiriman informasi berbasis paket data. Sistem pengiriman suara berbasis paket data terus berkembang, bahkan mungkin lebih cepat dibandingkan internet. Voice Over Internet IP atau yang selanjutnya disebut VoIP merupakan salah satu bentuk alternatif dalam
berkomunikasi berbasis paket data. Sistem ini memiliki beberapa keuntungan diantaranya memiliki beberapa fitur baru, dan dapat menekan biaya kebutuhan telepon konvensional.
VoIP juga merupakan sebuah langkah awal dalam mengimplementasikan unified messaging, sebuah sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran informasi / pesan dari berbagai source yang berbeda. Selain itu layanan video call juga merupakan alternatif lain dari berkomunikasi, dengan dilengkapi layar video yang mampu menangkap gambar sekaligus suara yang ditransmisikan secara real time. Saat ini, video call sering digunakan untuk komunikasi orang-orang yang berada pada tempat yang jauh, selain itu juga sangat berguna bagi tunarungu dan tuna wicara untuk dapat berkomunikasi dengan menggunakan bahasa isyarat melalui layanan video call.
Namun, masalah utama pada layanan multimedia secara real time pada jaringan berbasis packet-switched adalah tidak ada jaminan jumlah bandwidth yang tersedia ataupun besarnya delay yang terjadi ketika user melakukan panggilan. Akibatnya kualitas dari layanan komunikasi berbasis IP akan sangat bervariasi selama panggilan berlangsung, atau dengan kata lain dalam suatu waktu user dapat berkomunikasi dengan baik, dan mendengar suara / gambar dengan jernih, namun dilain waktu komunikasi dapat berubah hingga sulit untuk dimengerti. Selain kondisi dari trafik jaringan yang digunakan, salah satu yang berperan dalam kualitas layanan multimedia secara real time adalah codec, yang mana codec ini berperan dalam konversi dan kompresi sinyal input audio / video ke bentuk sinyal digital sehingga dapat ditransmisikan pada jaringan berbasis packet-switched. 2 buah karakteristik paling penting dalam codec ialah kualitas dari voice / video yang dihasilkan dan bandwidth yang digunakan. Secara umum, codec dengan bandwidth yang lebar akan
mendapatkan kualitas yang lebih baik. Namun pada perkembangannya, dengan algoritma tertentu kualitas voice / video yang baik dapat didapatkan dengan bandwidth yang rendah.
Pada penelitian ini akan melakukan analisis penggunaan audio dan video codec pada layanan VoIP dan video call yang diterapkan pada hierarki jaringan IP Multimedia Subsystem ( IMS ). Adapun parameter yang diamati adalah delay, jitter, throughput, packet
loss, MOS dan MPQM, dengan menggunakan audio codec G.711 dan G.729 serta video codec H.264 dan VP8.
1.2 Penelitian Terkait
Pada layanan VoIP, penelitian di [6] [7] [8] telah melakukan analisis kualitas dari layanan VoIP dengan beberapa codec yang berbeda, seperti G.711, GSM, G.729, iLBC, SPEEX. Layanan VoIP ini telah diterapkan pada beberapa infrastruktur jaringan yang semakin berkembang, penelitian [7] mengimplementasikan layanan VoIP pada Local Area Network ( LAN ), penelitian [8] mengimplementasikan pada arsitektur jaringan VPN,
hingga ke VANET pada penelitian [6]. Codec dengan jumlah bit rate yang lebih besar cenderung memiliki kualitas yang lebih baik, ditambah lagi infrastruktur jaringan yang diterapkan juga mempengaruhi kualitas dari layanan yang digunakan.
Pada layanan video call, penelitian [9] telah mengimplementasikan layanan video call pada infrastruktur IMS, yang membahas tentang kualitas layanan video call dengan client berbasis android. Layanan VoIP dan video call juga telah diimplementasikan pada hierarki IMS pada penelitian [10], namun belum membahas ataupun melakukan komparasi antar codec yang digunakan.
Pada penelitian ini akan dilakukan analisis kinerja codec pada layanan VoIP dan video call dengan audio codec G.711 dan G.729 serta video codec H.264 dan VP8, di salah satu bagian arsitektur jaringan Next Generation Network ( NGN ) yaitu IP Multimedia Subsystem ( IMS ).
1.3 Perumusan Masalah
Berdasarkan deskripsi latar belakang dan penelitian yang terkait, maka dapat dirumuskan permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini diataranya sebagai berikut :
1. Adanya perbedaan teknik pengkodean pada tiap codec, menyebabkan perbedaan frame size, delay dan jumlah bit rate yang digunakan pada saat transmisi. Hal ini akan berpengaruh pada kualitas dari suara dan video yang ditransmisikan. Maka dari itu perlu dilakukan pengujian serta analisis untuk mengetahui pengaruh perbedaan tersebut terhadap kualitas dari layanan VoIP dan video call yang dijalankan.
2. Komunikasi berbasis packet-switched layaknya voice dan video call yang dijalankan secara real-time sangat bergantung pada trafik jaringan yang digunakan. Namun pada penerapannya trafik dari sebuah jaringan akan mengalami peningkatan maupun penurunan seiring dengan padat tidaknya lalu lintas data pada jaringan tersebut.
Untuk itu perlu dibuat sebuah skenario evaluasi yang dapat menggambarkan keadaan yang mendekati kondisi real pada sebuah jaringan komunikasi.
3. Perlunya adanya hasil data yang valid dari perbandingan kinerja masing – masing codec sebagai dasar untuk menentukan jenis codec yang paling optimal pada layanan VoIP dan video call di hierarki IMS.
1.4 Asumsi dan Batasan Masalah
Asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah setiap client yang terdapat pada topologi jaringan IMS, telah terhubung dengan server IMS secara sempurna. Disamping itu pada tahap pengujian, secara bertahap akan dihantarkan paket – paket acak dari background traffic server untuk menggambarkan kondisi real dari sebuah jaringan, yang memiliki trafik
yang beragam.
Batasan ruang lingkup pekerjaan pada penelitian ini adalah pada kinerja tiap codec pada layanan VoIP dan video call yang dijalankan pada hierarki IMS, dimana dalam penelitian ini menggunakan codec G.711 dan G.729 untuk layanan VoIP serta H.264 dan VP8 untuk layanan video call,
1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Ruang lingkup dari penelitian ini adalah kinerja audio codec G.711 dan G.729 serta video codec H.264 dan VP8 pada layanan VoIP dan video call yang ditrapkan di hierarki IMS. Tujuan dari tugas akhir ini adalah mendapatkan referensi audio dan video codec yang bekeraj plaing baik dan optimal pada hierarki IMS.
Manfaat penelitian ini adalah memberikan referensi audio dan video codec yang memiliki kinerja paling optimal pada hierarki IMS. Dimana codec tersebut memiliki delay, jitter, dan packet loss yang serendah mungkin, namun memiliki kualitas audio ( MOS ) maupun kualitas video ( MPQM ) yang tinggi.
1.6 Hipotesis Penelitian
Codec dengan bit rate yang rendah dapat mengalokasi lebih banyak user, itu juga berarti codec dengan jenis ini akan memiliki distorsi yang lebih tinggi. Namun, diluar distrosi yang tinggi, codec dengan bit rate yang rendah juga mencapai kondisi tersebut dengan memenuhi algoritma yang kompleks. Dengan menggunakan dasar tersebut, maka dapat dibuat hipotesis bahwa dengan menggunakan codec yang memiliki bit rate yang tinggi, akan menghasilkan kualitas layanan yang lebih tinggi, dengan kompleksitas algoritma yang lebih sederhana.
1.7 Metodologi Penelitian
Metodologi dalam proses penyelesaian penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan diantaranya sebagai berikut :
1. Identifikasi kebutuhan penelitian
Pada tahap ini dilakukan identifikasi kebutuhan-kebutuhan dari penelitian yang ada menggunakan studi literatur. Literatur yang diambil berasal dari hasil penelitian – penelitian yang sebelumnya pernah dilakukan, buku serta jurnal – jurnal ilmiah, yang berkaitan dengan tema penelitian. Dasar arsitektur IMS, cara kerja VoIP dan audio codec ataupun metode-metode dan teori lain yang dapat mendukung analisa dari penyelesaian dari perumusan masalah yang ada.
2. Desain model sistem
Pada tahap ini didesain topologi infrastruktur jaringan IMS yang akan dibuat berdasarkan informasi-informasi yang sebelumnya telah didapat pada studi literaatur.
Selain itu akan di desain pula skenario pengujian yang akan digunakan, kemudian dilakukan verifikasi ulang dan dikaitkan kembali dengan tujuan penelitian yang ada.
3. Implementasi dan pengujian model sistem
Pada tahap ini desain model sistem yang telah dibuat akan dibangun serta
bagiannya apakah sudah dapat bekerja dengan baik. Lalu akan dilakukan proses pengujian berdasarkan skenario yang sebelumnya telah dibuat. Pengujian ini akan dilakukan beberapa kali untuk mendapatkan nilai data yang valid.
4. Pengumpulan data dan analisis data
Data-data yang didapatkan dari hasil pengujian akan dikumpulkan dan dianalisis berdasarkan skenario evaluasi yang telah dibuat, dengan skema evaluasi parameter delay, jitter, throughput dan packet loss serta Mean Opinion Score ( MOS ) dan Moving Picture Quality Meassurement ( MPQM ).
5. Penyimpulan hasil
Tahap penentuan kesimpulan penelitian berdasarkan hasil dari analisis data-data hasil pengujian dan capaian kinerja yang paling optimal untuk menjawab permasalahan dan pertanyaan penelitian.
